煤矿瓦斯、煤尘爆炸造成巨大伤害的主要原因是:
防爆门不起作用,因变形不能正确复位,导致通风系统短路,主扇风机不能工作。
爆炸释放出的大量有毒、有害气体不能及时排到地面,C0中毒导致伤亡个人数增加,以致事故扩大。
改造后,提高了煤矿风井防爆门的安全可靠性,具有一定的推广价值。
防爆门是安装在装有主要通风机的排风井口上的特殊密封井盖。
在正常通风时,它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。
1、防爆门的设计要求
(1)一旦产生瓦斯爆炸后,防爆门能及时复位,确保井下通风系统正常工作。
(2)防爆门应布置在出风井同一轴线上,其断面积不应小于出风井的断面积。
(3)出风井与风硐的交叉点到防爆门的距离,比该点到主要通风机吸风口的距离至少要短10m。
(4)防爆门应靠主要通风机的负压保持关闭状态,并为防爆门安装平衡重物或采取其他措施,以便于防爆门容易开启。
(5)防爆门的结构,必须有足够的强度,并有防腐和防抛出的设施。
2、新型防爆门的设计
(1)防爆门型钢圈的设计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。防爆门上设有液压定位装置,确保及时正确复位。
钢圈在出风井口尽可能小,保证与出风井口断面一致就可以,这样可以减小防爆门的受力,因为防爆门受力为型钢圈断面与矿井负压的乘积。
(2)平衡重物重量的确定
平衡重物的重量产生向上的拉力尽可能与防爆门的重量相等或略大于防爆门的重量,当主要通风机停止运行时,自然风压向上,产生一个向上的力,可以打开防爆门,形成自然通风。
当主要通风机恢复运行时,由于防爆门的开启高度H有一个限制,进风口的断面积小于风硐断面积;
根据伯努利方程 pPγ+Z+v2P2gn=常数;
流过进风口的速度大,进风口压力p小于大气压力,防爆门在大气压力下关闭。
防爆门的开启高度 H=DP4-C;
C由实际实践确定,找到一个合理的值。
C太大,当主要通风机停止运行时,打开防爆门形成的出风断面小,影响自然风压通风;
C太小,当主要通风机恢复运行时,由于打开防爆门形成的进风断面大,进风口的压力p与大气压力相差不大,防爆门受大气压力小,不能关闭防爆门。 |