[实用新型]矿井防爆井盖安全气囊自动封堵装置

说明书

技术领域

 本实用新型属于矿井安全设备技术领域，具体涉及一种矿井防爆井盖被井下爆炸冲击波冲开后采用气囊快速自动封堵的装置。

背景技术

目前，我国所有达标煤矿为了保护主风机在爆炸冲击波到来时避免受到破坏，均被要求安装防爆门、盖。它在正常通风时，被用来隔离井下气流与地面大气，防止风流短路，保证通风系统正常。当井下一旦发生瓦斯或煤尘爆炸事故时，防爆门被爆炸的气流冲击打开，从而爆炸气流直接排放到地面大气，起到卸压作用，防止主要通风机因爆炸气流冲击而造成损坏；当主要通风机停止运行时，可以打开防爆门，以利用自然风压通风。《煤矿安全规程》中也有相关规定：“装有主要通风机的出风井口，应安装防爆门。防爆门不得小于出风井口的断面积，并正对出风井的风流方向”，“斜井也应当加装防爆门、风门”。因此，现在防爆门、盖在国内煤矿中均已普及推广，成为必备产品。但是一旦发生爆炸，产生的冲击波将打开防爆门、盖，使主风机通风系统漏风，风流紊乱，矿井内部通风效果大大降低，甚至是风流短路，井下无风。而发生爆炸的区域由于爆炸、燃烧等原因，将会产生大量有毒有害气体，包括能够令人中毒窒息而死的CO，对人有强烈刺激作用的硫化氢、二氧化硫、氧化氮及各种烟灰粉尘等，如果此时不能进行有效通风就会使工人在极短的时间内因大量的烟雾毒气中毒致死；对于多风井煤矿，该排风井因其它的风井作用变成进风井，产生的有毒有害气体向其他风井扩散，危害更多人员的安全，甚至会导致其他风井服务的区域受到爆炸事故的危害；在第一次爆炸后如果短时间内不能进行有效的通风，瓦斯含量会瞬间积聚，粉尘在爆炸冲击波扬起后得不到有效通风稀释，大量积聚悬浮在空气当中，在遇到明火达到爆炸极限条件后极有可能会发生瓦斯煤尘二次爆炸的危险，这将会使矿井下的工作人员彻底丧失自救逃离的机会，也会对入内进行救援的二次人员造成巨大的伤害。如果在第一次发生爆炸后风门、防爆盖能够自动闭合，就能及时排出瓦斯、粉尘，避免再次或多次爆炸及窒息，将灾难性后果大大降低。

目前的防爆井盖的结构，存在一旦被强大的爆炸冲击波推开后，不能在短时间内再次闭合，造成风流短路，井下形成无风状态，有毒有害气体不能及时得到稀释而进一步积聚，发生中毒，导致二次爆炸，给救灾带来不便，致使灾情扩大。因此，矿井风井防爆门被破坏后，迅速封堵防爆门，不至于风流短路，保证矿井灾变后的正常通风，争取救灾机会有重要意义和广泛的应用前景。 

为了应对爆炸后防爆井盖被破坏后引起通风系统短路问题，国内外也进行了部分研究，如对防爆井盖的结构进行相应的改进、对自动闭合设备进行一系列的构想和假设。主要包括山西西山矿务局梁炳福同志构想的井盖限位自动回位闭合设施，其基本原理是加装防爆门防脱轨装置，将支撑高度加到原高度的1.5倍，且在支撑顶部装设一钢丝绳网罩起防脱作用。改进后的防爆门，由于支撑高度的增高和钢丝绳网罩的防脱作用，当井下发生瓦斯（煤尘）爆炸时，防爆门将沿着轨道上升，而不易过早脱轨，再加之钢丝绳网罩的限位作用，防爆门将能很快的复位，有利于矿井即时返风或恢复正常通风。但井下爆炸强大的冲击波也有可能导致支撑结构变形，防爆门无法复位。

另外一种煤矿风井防爆门锁紧器装置，它的基本原理是防爆盖的导向装置使防爆盖开闭只能延井筒中心线垂直运动，防爆盖的限位装置由外圈、减压弹簧和内圈组成，为防爆盖上升的终止位置，防爆盖的自动闭合装置，由拉伸弹簧、安全带和卷收器组成，安装在井筒的井壁上，并与防爆盖相连。当爆炸后由于防爆盖只能延井筒中心线垂直运动，在减压弹簧、拉伸弹簧等限位装置的阻力作用下升到最高位之后再由安全带和卷收器使防爆盖复位。还有一种构想是在防爆门的安装位置加装门型钢圈，它的设计是在出风井口安装一圈型钢，型钢上安装防爆门，中间用橡胶板进行密封。橡胶板用压板固定在防爆门上。防爆门外安装3条导轨，呈120°分布，使防爆门沿导轨运动，上设限位，使防爆门的开启高度受到控制。该方法也同样存在结构破坏而不能快速复位问题。这些装置在一定程度上解决或提供了一种解决问题的思路，但是实际应用价值和可行性有待实际考察。

关于其他矿井防爆门被冲开后的快速封堵方法经专利查询和文献检索，均未发现与本研究相关的成果。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有煤矿防爆井盖被井下爆炸冲击波冲开后不能快速恢复而导致风流短路问题，提供一种矿井防爆井盖被井下爆炸冲击波冲开后的安全气囊自动封堵装置。