煤矿回风立井自动复位防爆装置

摘要

本实用新型提供一种煤矿回风立井自动复位防爆装置，包括防爆盖、导向机构、拉绳及配重件，至少两组导向机构环绕防爆盖外周均匀分布，每组导向机构包括支架、定滑轮、垂直导向件、滑动部及缓冲组件，支架及垂直导向件均立设于煤矿回风立井外周位置，滑动部滑动设置于垂直导向件上，缓冲组件安装于垂直导向件上且间隔布置于滑动部上方，两个定滑轮可转动地安装于支架上，每组导向机构对应设置一根拉绳及一个配重件，每根拉绳绕设于对应的定滑轮上，每根拉绳一端连接于防爆盖上，其另一端连接配重件。该装置能解决因防爆盖承受矿井冲击气流而引起变形的问题，并实现冲击气流消失后防爆盖自动复位。

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿井通风技术领域，具体涉及一种煤矿回风立井自动复位防爆装置。

背景技术

煤矿行业，我国实行安全生产许可证制度，通风安全是头等大事，保护主通风机是重要环节。矿用主通风机前的总回风立井上，有防爆门(盖)保护主通风机。正常通风时，井内压力低于大气压，防爆门(盖)保持气密性，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。当井下发生爆炸事故(瓦斯、煤尘)时，防爆门(盖)被冲击气流打开，爆炸气流直接释放到地面，防止爆炸气流冲击主通风机，保证主通风机安全。当井下进风巷道发生事故(火灾、毒气)时，必须在短时间内强制反风，减小事故损失；反风时，井内气压高于大气压，反风前必须锁定防爆门(盖)，防止风流短路。

现阶段的防爆门(盖)采用锥斗形结构，有四组支架均布在防爆盖圆周外，支架有定滑轮，四个配重锤的钢绳通过支架的定滑轮连接防爆门(盖)，配重锤的作用是抵消大部份防爆盖本体重力，冲击气流作用防爆盖时，防爆盖容易开启，释放冲击气流，保护主通风机。当矿井需要反风时，将八个均布在防爆盖圆周外压板转动90°，一端压在防爆门(盖)上，拧紧螺母锁定防爆门(盖)。

然而，这种保护主通风机的防爆门(盖)存在以下缺点：

1、大量事实证明，这种保护主通风机的防爆门(盖)能有效保护主通风机，但是防爆盖承受冲击气流后，严重变形，更不能自动复位，只能安装备用防爆门(盖)。防爆门(盖)的体积大，数吨重，位置偏避，重新安装备用防爆门(盖)时间长。而这正是井下爆炸后组织抢救的宝贵时间。

2、主通风机的值班人员接到反风指令后，十分钟内改变巷道中的风流方向。值班人员接到反风指令后，必须立即停机、制动叶轮，同时派人锁定防爆门(盖)；以上两步完成后，再启动主通风机反向送风。改变巷道中风流方向的时间越小，越能减小事故损失，缩短锁定防爆门(盖)的时间是关键，值班人员从值班室跑到防爆门(盖)处，再安装好八个压板，时间较长。

实用新型内容

鉴于以上所述，本实用新型提供一种煤矿回风立井自动复位防爆装置，以解决因防爆盖承受矿井冲击气流而引起变形的问题，并实现冲击气流消失后防爆盖自动复位，从而至少解决上述技术问题之一。

本实用新型的技术方案：

本实用新型提供一种煤矿回风立井自动复位防爆装置，包括防爆盖、导向机构、拉绳及配重件，至少两组导向机构环绕防爆盖外周均匀分布，每组导向机构包括支架、定滑轮、垂直导向件、滑动部及缓冲组件，支架及垂直导向件均立设于煤矿回风立井外周位置，滑动部滑动设置于垂直导向件上，缓冲组件安装于垂直导向件上且间隔布置于滑动部上方，两个定滑轮可转动地安装于支架上，每组导向机构对应设置一根拉绳及一个配重件，每根拉绳绕设于对应的定滑轮上，每根拉绳一端连接于防爆盖上，其另一端连接配重件。

进一步地，所述防爆盖包括上锥体及下锥体，上锥体的底面与下锥体的底面贴合且固定连接。

进一步地，所述垂直导向件采用设有导向槽的导轨，滑动部包括固定于防爆盖上表面周边位置的连接件，及转动安装于连接件的导向轮，导向轮可滚动地设置于导轨的导向槽内。

进一步地，所述配重件包括上配重锤、下配重锤及连接于上配重锤与下配重锤之间的连接绳，上配重锤连接于拉绳一端。

进一步地，还包括反风锁紧装置，反风锁紧装置包括锁紧扣及控制部，多个锁紧扣均布在防爆盖外周处，锁紧扣包括锁销、安装座及伸缩驱动件，锁销可沿防爆盖径向滑动地安装于安装座上，伸缩驱动件安装于安装座上且其驱动端与锁销连接，以驱动锁销锁紧或脱离防爆盖，控制部用于控制伸缩驱动件的伸缩动作。

进一步地，所述锁紧扣包括防护罩，防护罩罩设于伸缩驱动件上且固定于安装座上。

进一步地，所述缓冲组件包括套设于垂直导向件上的弹性件。

进一步地，所述缓冲组件还包括固定于垂直导向件上的固定块，弹性件上端固定于固定块上。

进一步地，所述缓冲组件还包括连接于弹性件下端的接触板。

进一步地，所述拉绳采用钢丝绳。

本实用新型的有益效果：

本实用新型煤矿回风立井自动复位防爆装置，当井内冲击气流作用于防爆盖下表面时，产生向上轴向力推开防爆盖，防爆盖下沿垂直导向件向上运动，冲击气流对外释放；当垂直导向件上升至某高度时，配重件着地失去配重作用，增加了防爆盖的上升阻力；如果冲击气流作用力增加，防爆盖断续上升，则在垂直导向件上端的缓冲组件作用下停止，可防止防爆盖变形；随着冲击气流不断释放，冲击气流作用力减小，防爆盖沿垂直导向件下降，冲击气流作用力消失后，防爆盖由于自身重力作用下降，通过拉绳拉动配重件上升离开地面，通过配重件抵消防爆盖的部分重力，可减缓防爆盖下降复位时的冲击力，防止防爆盖变形。

本实用新型的优选实施方案及其有益效果，将结合具体实施方式进一步详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但不应构成对本实用新型的限制。在附图中，

图1为本实用新型煤矿回风立井自动复位防爆装置的使用状态剖视示意图；

图2为本实用新型煤矿回风立井自动复位防爆装置的使用状态俯视示意图；

图3为本实用新型煤矿回风立井自动复位防爆装置的导向机构的放大图；

图4为本实用新型煤矿回风立井自动复位防爆装置的锁紧扣的放大图。

附图标号说明：防爆盖1、导向机构2、拉绳3、配重件4、支架21、定滑轮22、垂直导向件23、滑动部24、缓冲组件25、上锥体11、下锥体12、连接件241、导向轮242、弹性件251、固定块252、接触板253、上配重锤41、下配重锤42、连接绳43、锁紧扣5、锁销51、安装座52、伸缩驱动件53、防护罩54。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

请参阅图1至图4，本实用新型提供一种煤矿回风立井自动复位防爆装置，包括盖设于煤矿回风立井口的防爆盖1、导向机构2、拉绳3及配重件4，四组导向机构2环绕防爆盖1外周均匀分布，每组导向机构2包括支架21、定滑轮22、垂直导向件23、滑动部24及缓冲组件25，支架21及垂直导向件23均立设于煤矿回风立井外周位置，滑动部24滑动设置于垂直导向件23上，缓冲组件25安装于垂直导向件23上且间隔布置于滑动部24上方，两个定滑轮22可转动地安装于支架21上。每组导向机构2对应设置一根拉绳3及一个配重件4，每根拉绳3绕设于对应的两个定滑轮22上，每根拉绳3一端连接于防爆盖1上，每根拉绳3另一端连接配重件4。

本实用新型煤矿回风立井自动复位防爆装置，当井内冲击气流作用于防爆盖1下表面时，产生向上轴向力推开防爆盖1，防爆盖1下沿垂直导向件23向上运动，冲击气流对外释放；当垂直导向件23上升至某高度时，配重件4着地失去配重作用，增加了防爆盖1的上升阻力；如果冲击气流作用力增加，防爆盖1断续上升，则在垂直导向件23上端的缓冲组件25作用下停止，可防止防爆盖1变形；随着冲击气流不断释放，冲击气流作用力减小，防爆盖1沿垂直导向件23下降，冲击气流作用力消失后，防爆盖1由于自身重力作用下降，通过拉绳3拉动配重件4上升离开地面，通过配重件4抵消防爆盖1的部分重力，可减缓防爆盖1下降复位时的冲击力，防止防爆盖1变形。

本实施例中，导向机构2设置有四组，但并不局限于此，导向机构2也可以相对设置为两组，还可以均匀布置三组、五组或多组。

本实施例中，防爆盖1包括上锥体11及下锥体12，上锥体11的底面与下锥体12的底面贴合且固定连接。使用时上锥体11凸出于井外，下锥体12穿入井内。防爆盖1采用上锥体11及下锥体12相配合的上下锥结构，正常通风时，上锥体11能有效承受矿井负压，下锥体12大大增强了防爆盖1的刚度，防止防爆盖1变形，当防爆盖1受到矿井内冲击气流作用时，下锥体12能使径向作用力相互抵消，并顺利将冲击气流导出井外。

本实施例中，垂直导向件23采用设有导向槽的导轨，滑动部24包括固定于防爆盖1上表面周边位置的连接件241，及转动安装于连接件241的导向轮242，导向轮242可滚动地设置于导轨的导向槽内。这样设计结构简单、实用，安装便捷，制造成本较低，能较好地适应煤矿回风立井的工作环境。可以理解，垂直导向件23可采用导轴，滑动部24采用直线轴承，直线轴承滑动套设于导轴上。此外，垂直导向件23还可采用导轨，滑动部24还可采用滑动设置于导轨上的滑块。

本实施例中，每个支架21上的定滑轮22水平布置有两个，但并不局限于此，每个支架21上的定滑轮22可以为一个或多个，可根据实际需求进行选择。

本实施例中，缓冲组件25包括套设于垂直导向件23上的弹性件251，弹性件251可选用弹簧。为了便于固定弹性件251，缓冲组件25还包括固定于垂直导向件23上的固定块252，弹性件251上端固定于固定块252上。为了更好地与滑动部24实现均匀缓冲碰撞，缓冲组件25还包括连接于弹性件251下端的接触板253。

本实施例中，拉绳3采用钢丝绳，钢丝绳能承受防爆盖1的重量，并能与定滑轮22实现滑动摩擦，保证稳定提升防爆盖1。

本实施例中，配重件4包括上配重锤41、下配重锤42及连接于上配重锤41与下配重锤42之间的连接绳43，上配重锤41连接于拉绳3一端，防爆盖1升降过程中上配重锤41始终处于悬空状态。连接绳43可采用钢环链或钢丝绳等柔性连接件。当瓦斯爆炸时，配重件4的重量抵消了防爆盖1绝大部份重量，瓦斯冲击波很容易冲开防爆盖1，保护主通风机。当防爆盖1被冲开时，冲击波释放，冲击波的作用力衰减，冲击波作用力与防爆盖1重力平衡时，防爆盖1不再上升。当防爆盖1上升到一定高度时，下配重锤42着地，上配重锤41防爆盖1重力增加，作用于冲击波的阻力增加，防爆盖1不再上升。这样能将防爆盖1的上升高度控制在一定的范围内，可避免整个配重件4全部着地使得拉绳3失去重力而脱离定滑轮22造成故障。

本实施例中，本实用新型煤矿回风立井自动复位防爆装置还包括反风锁紧装置，反风锁紧装置包括锁紧扣5及控制部，八个锁紧扣5均布在防爆盖1外周处，锁紧扣5包括锁销51、安装座52、伸缩驱动件53及防护罩54。安装座52用于固定于井外周边位置，锁销51可沿防爆盖1径向滑动地安装于安装座52上，伸缩驱动件53安装于安装座52上且其驱动端与锁销51连接，以驱动锁销51锁紧或脱离防爆盖1。控制部用于控制伸缩驱动件53的伸缩动作。防护罩54罩设于伸缩驱动件53上且固定于安装座52上。伸缩驱动件53可采用气缸、油缸或推杆电机。

主通风机正常工作时，控制部控制伸缩驱动件53缩回，锁销51脱离防爆盖1，防爆盖1能在外力作用下被打开；主通风机反风时，控制部控制伸缩驱动件53伸出，锁销51紧防爆盖1，防爆盖1不能被打开，反风时自动锁定防爆盖1，大大降低了安全风险，减小了煤矿的营运成本，减轻了值班人员的工作量。需要说明的是，主通风机反风时，主通风机向矿井内压送空气，矿井内空气压力比矿井外高；如果防爆盖1不锁定，则防爆盖1在矿井内空气压力的作用下，推开防爆盖1，造成反风短路。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示重要性；词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何方向。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。