自复式防爆门研究报告

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1、自复式防爆门研制研究报告山西潞安环保能源开发股份有限公司无锡飞逸电力设备制造有限公司64目录第一章概述31.1立项背景31.1.1防爆的功能31.1.2相关规程规范41.2现有防爆门介绍、存在的主要问题51.2.1现有防爆门概述51.2.2现防爆门设计准则81.2.3存在的主要问题91.3项目实施的步骤12第二章瓦斯爆炸分析142.1瓦斯爆炸的基本概念142.1.1爆燃与爆轰142.1.2火焰峰面162.1.3激波172.2瓦斯爆炸的现象和特点182.2.1瓦斯爆炸现象182.2.2瓦斯爆炸的特点202.3瓦斯爆炸的特征参数222.3.1瓦斯爆炸的爆源特

2、征222.3.2瓦斯爆炸的爆炸特征232.4小结24第三章自复式防爆门结构设计253.1设计依据、要求及目标253.1.1设计依据253.1.2设计要求253.1.3设计目标及研究内容263.2方案拟定263.2.1设计理念26643.2.2结构原理263.2.3结构组成283.3防爆门基本主体设施的设计303.3.1防爆门的原始数据参数303.3.2防爆盖的受力分析313.3.3配重的计算323.3.4反风自动锁紧装置的设计373.3.5.防爆门门板在正常工作时的强度计算403.3.6防爆门的密封问题413.3.7防爆门的检修时开启问题433.3.8防

3、爆门的横梁及侧板433.4新型防爆门的技术特点453.5小结45第四章自复式防爆门爆炸有限元模拟474.1防爆门有限元模拟方案474.2防爆门有限元模型494.2.1防爆门的三维结构说明494.2.2单元类型的选择及网格的划分504.2.3边界条件的施加514.2.4约束条件524.3防爆门爆炸模拟结果分析524.3.1机械运动分析524.3.2应力应变分析564.4总结62第五章结论635.1取得的主要成果635.2国内外同类技术对比635.3主要创新点635.4推广应用前景6464第一章概述1.1立项背景1.1.1防爆的功能防爆门是安装在装有主要通风

4、机的排风井口上的特殊密封井盖。安装在立井上称为防爆盖，安装在斜井上称为防爆门。在采用负压式通风的矿井中，防爆门自由搁置在风井井口上部的锁口盘上，位置正对井口，覆盖风井全断面，其示意图详见图1.1-1，其安装位置示意图详见图1.1-2。1.在正常通风时，保持气密性，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。2.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波打开，从而爆炸气流直接排放到地面大气，降低矿井中气流的压力，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。3.当井下进风巷道发生火灾或存在有毒气体时，为了防止火焰及

5、有毒气体进入采区危害矿工生命，必须及时进行反风灭火，这就需要及时将防爆门压紧，采用正压方式对井下强制实施反风。4.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，最大限度地为井下提供新鲜空气，保证井下人员的需要。645.对于少部分煤矿地面采用单风道通风机系统，由于没有备用风道供每三年一次的通风机性能测试使用，矿井需要停产，打开防爆门作为性能测试临时进风口，待测试结束后重新封闭。图1.1-1目前煤矿常用防爆门示意图图1.1-2防爆门安装位置示意图641.1.2相关规程规范防爆门是通风设施的重要组成部分，对于矿井安全非常重要，所以，《煤矿安全规程

6、》中除要求每年至少进行一次反风演习之外，对于包括防爆门在内的反风设施也要求每季度必须检查一次，以确保反风设施的安全可靠。《煤矿安全规程》第一百二十一条规定：“装有主要通风机的出风井口应安装防爆门，防爆门每6个月检查维修1次。”相关条文解释：主要通风机的出风井口安装防爆门。防爆门的作用是井下发生瓦斯煤尘爆炸时产生的高压气流（冲击波）冲开防爆门得以卸压，避免其冲向主要通风机，从而保证主要通风机装置不被损坏并保持正常运行；高压气流过后防爆门自动关闭。同时，为井下遇险人员的撤退和抢险救灾提供了有利条件。《煤矿安全规程》第一百二十四条规定：“主要通风机停止运行期间

7、，对由1台主要通风机担负全矿通风的矿井，必须打开井口防爆门和有关风门，利用自然风压通风。”1.2现有防爆门介绍、存在的主要问题1.2.1现有防爆门概述目前煤矿常用的立井防爆门总图见图1.2-1～2。该防爆门基础图见图1.2-3～4。64图1.2-1目前煤矿常用的立井防爆门总图1图1.2-2目前煤矿常用的立井防爆门总图264图1.2-3目前煤矿常用防爆门基础图1图1.2-4目前煤矿常用防爆门基础图2本立风井防爆门为防爆盖、反风装置、重锤装置等部件组成。641.防爆盖采用锥形结构，分四个部分联接而成，每部分由钢板，角钢组焊成型。2.返风装置为压板式。3.重锤

8、装置由重锤架、滑轮、配重组成。4.密封方式采用钢板组焊外圈板固定δ15橡胶板密封