[发明专利]一种立风井防爆门性能仿真测试装置

说明书

本发明公开的一种立风井防爆门性能仿真测试装置，涉及立风井防爆门技术领域。所述装置包括90°折弯的模拟通风巷道、可拆卸安装于模拟通风巷道一端的鼓风机以及安装于模拟通风巷道另一端的防爆门；所述模拟通风巷道靠近防爆门的一端侧边还垂直固定连接一第一支管道，所述第一支管道远离模拟通风巷道的端部可拆卸安装有抽风机，第一支管道内设置有流量计和风压计；所述防爆门上设置有用于采集防爆门在气动冲击作用下应力变化数据的应变片和压力传感器。本发明通过鼓风机对防爆门的气动冲击模拟瓦斯爆炸，并通过高清摄像机对防爆门受冲击泄压与复位过程进行实时记录，可实现对防爆门受瓦斯爆炸冲击的真实模拟。

技术领域

本发明涉及立风井防爆门技术领域，具体涉及一种立风井防爆门性能仿真测试装置。

背景技术

井下瓦斯爆炸是极其严重的一种矿山灾害，可能造成大量人员伤亡并严重摧毁井下设施，更会对通风网络构成严重威胁。

受巷道复杂结构的影响，瓦斯爆炸所产生的冲击波经过井下通风网络传播后，作用于矿井泄压装备上的冲击载荷分配不均匀，可能造成矿井防爆门局部变形或失效，防爆门无法有效复位，从而导致连续爆炸时矿井主要通风机和通风网络遭到破坏。

目前，对于矿井灾变时期防爆门的启动及冲击特性研究多集中于计算流体力学软件仿真，通过建立数值模型来实现仿真计算，得到的结果与实际情况有所差别，不能全面具体的反映防爆门泄压过程。

因此，鉴于以上问题，有必要提供一种立风井防爆门性能仿真测试装置，以真实模拟防爆门卸压全过程，为防爆门的研制提供设计思路和理论支持。

发明内容

根据本发明的目的提出的一种立风井防爆门性能仿真测试装置，包括90°折弯的模拟通风巷道、可拆卸安装于模拟通风巷道一端的鼓风机以及安装于模拟通风巷道另一端的防爆门；所述模拟通风巷道靠近防爆门的一端侧边还垂直固定连接一第一支管道，所述第一支管道远离模拟通风巷道的端部可拆卸安装有抽风机，第一支管道内设置有流量计和风压计；所述防爆门上设置有用于采集防爆门在气动冲击作用下应力变化数据的应变片和压力传感器，所述防爆门外还设置有一个与抽风机配合进行漏风检测的第一风速仪；所述压力传感器、第一风速仪、流量计和风压计均通过数据采集系统与电脑连接。

优选的，所述模拟通风巷道内还均布有与抽风机配合进行模拟通风巷道内风速测量的若干第二风速仪。

优选的，所述模拟通风巷道连接鼓风机的一端可拆卸固定连接有第二支管道，所述第二支管道与模拟通风巷道密封连接；所述第二支管道管壁开设有用于投放模拟高湿、粉尘环境的物料的投料孔，所述第二支管道内部设置有电阻丝、测温仪、湿度计和粉尘传感器。

优选的，所述防爆门包括防爆门主体以及限位结构；所述防爆门主体为一圆锥形盖板，盖于模拟通风巷道端部；所述限位结构包括固定柱、铁丝与配重块；所述固定柱一端与模拟通风巷道外壁固定连接，另一端开设过线孔；所述铁丝一端与防爆门主体固定连接，另一端穿过过线孔与配重块固定连接。

优选的，所述限位结构为沿防爆门主体周向均布的四组，四组限位结构中的配重块总重量小于防爆门主体。

优选的，所述固定柱包括四个导向固定柱和一个承重固定柱，四个导向固定柱沿防爆门主体周向均布；所述配重块为设置于承重固定柱一侧的一个；所述铁丝为与导向固定柱匹配设置的四根，每一铁丝一端与防爆门主体固定连接，另一端依次穿过对应导向固定柱上过线孔和承重固定柱上过线孔，与配重块固定连接；所述配重块重量小于防爆门主体。

优选的，所述限位结构中还包括一用于辅助漏风检测与测风的辅助配重块，所述辅助配重与配重块可拆卸固定连接，二者重量总和大于防爆门主体，且小于防爆门主体与通风负压重量总和。

与现有技术相比，本发明公开的一种立风井防爆门性能仿真测试装置的优点是：