[实用新型]煤矿采掘工作面气体反冲式快速阻爆装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体反冲式快速阻爆装置。

背景技术

瓦斯煤尘爆炸是煤炭生产行业亟待解决的重大安全问题，开展对其预防和控制的研究工作十分必要。“六五”以来，我国研制成功并在煤矿企业中应用的系列隔爆、抑爆装置，根据抑爆方式的不同，可分为被动式抑爆和自动式抑爆两大类。

煤矿企业采用的被动式阻隔爆技术主要有隔爆水槽、水袋和岩粉棚等。其原理是利用爆炸冲激波自身的能量作用于预先设置在爆炸传播通道中的抑爆剂，形成一定区段的抑爆带，扑灭随后到达的传播火焰，同时耗散冲激波能量，防止形成过高压力，达到抑爆的目的。大量事故分析表明这些措施在事故发生时不能有效的发挥作用。例如：水槽的水分容易蒸发、缺失，需要经常冲水、换水，增加了工人的工作量。尤其是在风量大、气温高的采区，水中易混入矿尘，造成灭火水雾因水量不足而不能有效隔断爆炸火焰的传播。回采巷道水袋棚，按设计规定应该采用脱钩吊挂的方式，但实际应用中的水袋棚却多用铁丝拴在梁上，使得这一被动形式的隔爆设施在动作时雾化不充分，大大降低了隔爆效果。此外，如果阻隔爆装置的动作压力过低，即灵敏度过高，则爆炸火焰到达，距离阻隔爆装置较远处，前驱压力波的较低冲击压力会使阻隔爆装置开始动作，在火焰到达前就释放出了抑制剂，这样在火焰到达阻隔爆装置位置时，由于抑制剂已被提前释放，且因重力作用大部分已沉落在巷道的底板上，只剩下悬浮在空间中浓度较低的抑制剂。虽然含有抑制剂的瓦斯气体可能超出了爆炸极限，但由于爆炸火焰具有较高的内聚力和较好的整体性，火焰仍可能在巨大的爆炸产物压力的推动下，穿过该区域并引爆前面的瓦斯混合气体而继续向前传播，阻隔爆装置起不到相应的作用。如果阻隔爆装置的动作压力高于前驱压力波的压力，或阻隔爆装置的动作延迟时间超过了火焰到达装置所需的时间。其释放的抑制剂就会降落在火焰区后部，甚至落在火焰区之后，则未受到抑制剂影响的火焰前部就会继续向前传播，阻隔爆装置失去阻隔爆作用。

自动式抑爆技术原理是通过传感器等敏感原件及时探测爆炸信号，并通过控制单元快速触发抑爆剂喷洒装置动作，以高压引射或爆炸喷洒等方式喷洒抑爆剂，扑灭火焰或衰减爆炸冲激波，完成抑爆。然而对于爆轰式的高速传播过程，若依然采用上述自动式抑爆技术，则要求有灵敏度更高的阀门和更有效的抑爆剂，在易发生瓦斯爆炸的巷道沿线建立一系列的抑爆剂喷射装置，通过电子控制的高灵敏度阀门与巷道相通。一旦在某处出现爆炸，其上游和下游的阀门随即自动开启，抑爆剂喷入巷道，抑制爆炸的蔓延。在现阶段，即使技术上能满足要求，其昂贵的成本也会使绝大多数使用单位望而却步，在煤矿企业现有条件下更是不可能实现。自动式抑爆技术同样存在难精确的控制火焰波和冲击波到达时间问题，阻隔爆装置起到阻隔爆作用条件有限。

由此可见，现有被动式抑爆设施和自动式抑爆设施由于受到井下环境的限制，出现了各种未预期的问题，尤其对弱爆炸(压力低)和较强的爆炸(压力高)抑爆效果极不理想，影响了瓦斯爆炸控制技术的可靠性。另外，现有的被动式抑爆设施和自动式抑爆均为一次性抑爆装置，不具备重复作用性，对井下爆炸后的二次爆炸或多次爆炸事故失去抑爆作用。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有的煤矿采掘工作面内无法有效的阻止爆炸产生的冲击波及火焰的问题，从而提供一种煤矿采掘工作面气体反冲式快速阻爆装置。

煤矿采掘工作面气体反冲式快速阻爆装置，它包括支撑框架、阻爆门、阻爆板、两扇阻爆窗、横梁、竖悬梁、电磁衔铁、弹簧和控制系统，支撑框架通过横梁分为上、下两个部分，阻爆板的左侧边固定在支撑框架下部分的左侧边上，所述阻爆板的右侧边、横梁和支撑框架的右侧边形成门框，阻爆门与所述门框铰接；竖悬梁的顶端与支撑框架顶端下沿的中部活动连接，竖悬梁的另一端与横梁的上表面接触；支撑框架的上部分通过竖悬梁分为左、右两个部分，所述两扇阻爆窗分别铰接在竖悬梁的左、右两侧；且其铰接件上设置有电磁衔铁和弹簧；控制系统包括控制模块、紫外线感应器和气体产生装置，紫外线感应器的感应信号输出端与控制模块的感应信号输入端连接，控制模块的控制信号输出端与气体产生装置的控制信号输入端连接；所述气体产生装置设置在阻爆门开启面处。

有益效果：本实用新型在爆炸发生时，阻爆门和阻爆窗同时关闭，能够有效地阻止爆炸产生的爆炸波及火焰。并且可以将多个阻爆装置分别设置在煤矿井下巷道的不同部位从而实现联合阻爆，阻隔爆效果更好。本实用新型具有阻爆门和阻爆窗的闭合动作快速，阻隔爆性能强的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的控制部分的原理示意图。

具体实施方式