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煤礦風井防爆門改造
（作者未知） 2010/6/4
摘要：煤礦風井防爆門是礦井通風系統(tǒng)最主要的安全部件之一，尤為重要。筆者在工作實踐中總結到，煤礦瓦斯、煤塵爆炸造成巨大傷害的主要原因是：防爆門不起作用，因變形不能正確復位，導致通風系統(tǒng)短路，主扇風機不能工作。爆炸釋放出的大量有毒、有害氣體不能及時排到地面，C0中毒導致傷亡個人數(shù)增加，以致事故擴大。改造后，提高了煤礦風井防爆門的安全可靠性，具有一定的推廣價值。
關鍵詞：通風：防爆門；改造；復位
0 概述
防爆門是安裝在裝有主要通風機的排風井口上的特殊密封井蓋。在正常通風時，它被用來隔離井下氣流與地面大氣，防止風流短路，保證通風系統(tǒng)正常。當井下一旦發(fā)生瓦斯或煤塵爆炸事故時，防爆門被爆炸的氣流沖擊打開，從而爆炸氣流直接排放到地面大氣，起到卸壓作用，防止主要通風機因爆炸氣流沖擊而造成損壞；當主要通風機停止運行時，可以打開防爆門，以利用自然風壓通風�！睹旱V安全規(guī)程》第一百二十一條規(guī)定：裝有主要通風機的井口必須封閉嚴密；裝有主要通風機的出風井口應安裝防爆門。第一百二十四條規(guī)定：主要通風機停止運行期間，必須打開井口防爆門和有關風門利用自然風壓通風。目前防爆門的結構和現(xiàn)狀存在著漏風、開啟關閉困難、要求，因此需加以改進。
1 原防爆門存在問題
通過對現(xiàn)場使用的防爆門進行調研總結，主要存在以下問題：
（1）復位：目前礦區(qū)使用的防爆門存在著爆炸后不起作用，因變形不能正確復位。
（2）密封液：目前防爆門的密封液多采用水密封，水分容易蒸發(fā)，一旦密封水的高低壓差小于通風負壓，水就會突然被吸光，形成嚴重漏風。不停補水，會造成水浪費，另外通風機司機經(jīng)常看密封水的情況，影響通風機的巡回檢查和設備運行情況的觀察。冬季，由于水容易結冰，要選擇不能燃燒的冷凍液，冷凍液的選擇和使用比較困難。
（3）個別礦井為防止防爆門漏風，甚至將防爆門用水泥封死，從而使防爆門不能起到作用，危及通風機和通風系統(tǒng)的安全。
（4）個別礦井防爆門在通風機停止運行開啟后，風機再啟動不能自動關閉，需要人工關閉，速度慢，影響通風系統(tǒng)正常運行。
2 新型防爆門的設計
2.1 防爆門的設計要求
（1）一旦產(chǎn)生瓦斯爆炸后，防爆門能及時復位，確保井下通風系統(tǒng)正常工作。
（2）防爆門應布置在出風井同一軸線上，其斷面積不應小于出風井的斷面積。
（3）出風井與風硐的交叉點到防爆門的距離，比該點到主要通風機吸風口的距離至少要短10m。
（4）防爆門應靠主要通風機的負壓保持關閉狀態(tài)，并為防爆門安裝平衡重物或采取其他措施，以便于防爆門容易開啟。
（5）防爆門的結構，必須有足夠的強度，并有防腐和防拋出的設施。
2.2 新型防爆門的設計
（1）防爆門型鋼圈的設計在出風井口安裝一圈型鋼，型鋼上安裝防爆門，中間用橡膠板進行密封。橡膠板用壓板固定在防爆門上。防爆門外安裝3條導軌，呈120°分布，使防爆門沿導軌運動，上設限位，使防爆門的開啟高度受到控制。防爆門上設有液壓定位裝置，確保及時正確復位。型鋼圈在出風井口盡可能小，保證與出風井口斷面一致就可以，這樣可以減小防爆門的受力，因為防爆門受力為型鋼圈斷面與礦井負壓的乘積。與防爆門接觸的型鋼圈的寬度 。
B≥Dhσ（KP4） （1）
式中
D—型鋼圈的直徑；
h—礦井負壓；
σ—橡膠板的許用壓力；
K—橡膠板的安全系數(shù)。
（2）平衡重物重量的確定
平衡重物的重量產(chǎn)生向上的拉力盡可能與防爆門的重量相等或略大于防爆門的重量，當主要通風機停止運行時，自然風壓向上，產(chǎn)生一個向上的力，可以打開防爆門，形成自然通風。當主要通風機恢復運行時，由于防爆門的開啟高度H有一個限制，進風口的斷面積小于風硐斷面積，根據(jù)伯努利方程
pPγ+Z+v2P2gn＝常數(shù) （2）
流過進風口的速度大，進風口壓力p小于大氣壓力，防爆門在大氣壓力下關閉。防爆門的開啟高度
H＝DP4-C （3）
C由實際實踐確定，找到一個合理的值。C太大，當主要通風機停止運行時，打開防爆門形成的出風斷面小，影響自然風壓通風；C太小，當主要通風機恢復運行時，由于打開防爆門形成的進風斷面大，進風口的壓力p與大氣壓力相差不大，防爆門受大氣壓力小，不能關閉防爆門。
2.3 新型防爆門的特點
改進后的新型防爆門經(jīng)使用達到設計要求，主要有以下特點：
（1）密封（未完，下一頁）
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