关于煤矿现有回风立井防爆盖存在问题的改进

荀洪菲

（潞安集团，山西省长治市，046204）

关于煤矿现有回风立井防爆盖存在问题的改进

荀洪菲

（潞安集团，山西省长治市，046204）

针对煤矿现有回风立井防爆盖存在漏风、密封液选择困难和启闭不便等问题，对其结构进行改进性设计，旨在提高煤矿风井防爆盖的安全可靠性。

煤矿 防爆盖 改进

防爆盖是安装在装有主要通风机的回风立井井口上的特殊密封井盖，其作用主要有：

（1）正常通风时，用以隔绝井下气流与地面大气，防止矿井通风系统风流短路的装置，从而确保井下通风系统正常工作。

（2）防止瓦斯（煤尘）爆炸所产生的高温高压冲击波，或坚硬顶板大面积坍塌产生的冲击波和风暴破坏矿井主要通风机。

（3）在矿井全面停电、主通风机检修期间或故障时，可开启防爆盖自然通风。

（4）当井下进风巷道发生火灾或存在有毒气体时，为了防止火焰及有毒气体进入采区危害矿工生命，必须及时进行反风灭火，此时需要及时将防爆盖压紧，采用正压方式对井下强制实施反风。

（5）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3年1次的通风机性能测试使用，矿井需要停产，打开防爆盖作为性能测试临时进风口，待测试结束后重新封闭。

1 现有防爆盖存在问题

通过对现场使用的防爆盖进行调研总结，目前煤矿回风立井常用的防爆盖主要存在以下问题：

（1）复位。各煤矿多沿用扣帽式防爆盖，存在着爆炸后因受力而冲离井口或严重变形，不能正确复位，起不到应有作用。

（2）密封液规定要求采用废机油，多因雨水浸入变为水密封，存在着密封液体挥发、帽裙锈蚀等现象。此外，冬季密封液体结冰，造成油封槽冻裂漏液现象。

（3）个别矿井将防爆盖用水泥封死以防止其漏风，使防爆盖起不到应有作用。

（4）个别矿井回风立井防爆盖配重较大，在主通风机定期切换时防爆盖自动打开，恢复时间长、劳动强度大。

（5）防爆盖不能平稳同步升降，容易卡死，影响防爆盖的正常打开。

（6）反风时需要进行人工锁紧操作，操作困难，不能满足规程要求的10min内实现反风的要求。

（7）随着矿井开采深度的延伸，矿井通风静压不断增大，防爆盖密封槽不断加深，裙与槽更容易出现卡死现象。如个别矿静压在达到6000Pa时，防爆盖所承受的大气压力将达到20t以上。

（8）随着大型矿井及高瓦斯矿井的建设，矿井要求风量较大，回风井断面也随之增大，防爆盖难以制作，且要求的承压强度较高。

可见，目前防爆盖的结构存在着漏风、启闭困难等诸多问题，因此需要加以改进。

2 对现有防爆盖的改进设计

2.1 防爆盖的设计要求

根据《煤矿安全规程》相关要求和其它有关规定，防爆盖的设计应满足如下几点要求：

（1）当井下发生瓦斯（煤尘）爆炸后，防爆盖能及时卸压（高温高压的冲击波压力）并复位。

（2）防爆盖与出风井应布置在同一轴线上，其断面积不小于井筒或风峒断面积，且防爆盖距井筒位置相较于主要通风机距井筒位置至少要短10m。

（3）防爆盖应靠主要通风机的负压保持关闭状态，并为防爆盖安装平衡重物或采取其他措施，以便防爆盖容易开启。

（4）防爆盖的结构必须有足够的强度，并有防腐和防抛出设施。

（5）防爆盖应严密不漏风。若采用液体密封时，冬季要选择不能燃烧的冷冻液。

（6）反风时，防爆盖应在最短的时间内锁紧，以满足10分钟内实现巷道内反风的要求。

2.2 改进防爆盖的结构原理

针对现有防爆盖存在的问题，结合防爆盖的设计要求对现有防爆盖进行技术改造。把出风口圆形水槽做成方形，把现有的防爆盖改成铰链门式开合结构，转轴在侧面，中间闭合。在出风井口四周预埋型钢作为门框，门框的结构为正方形，门框上安装防爆盖。防爆盖为板式结构，左右各一扇，用铰链固定在门框上。门板和门框之间采用特质密封件密封，密封材料分别在左右门板上形成“口”字密封环，当合上防爆盖时，矿井负压使门板紧贴在门框上，从而形成密封，防止漏风的产生。

配重装置和现有结构相似，防爆盖的关闭操作由外动力机械装置完成。设置有行程开关，实现自动远控功能，彻底解决防爆盖复位关闭困难等问题。矿井反风时可利用外动力机械装置锁死防爆盖，达到操作简单、快速、准确、及时的目的，也可采用简单的搭扣结构或销式结构实现防爆盖的锁紧功能。当防爆盖在爆炸冲击波的作用下开启后，亦可实现自动复位。

3 改进后防爆盖的主要特点

（1）采用特质密封件密封，达到密封件寿命长、少维护、易更换、密封可靠等优点，确保不漏风，解决了液体密封时液体挥发和冬季冻结等问题，季节对密封影响小，也无需补充液体。同时克服了液体密封时液体对防爆盖裙的腐蚀，且使用铁压条和螺栓固定橡胶条，确保防爆盖的密封性，拆卸方便。

（2）采用安装在固定支座上的外动力机械装置，使防爆盖的开启、关闭更加容易。在采用液体作密封时，通风机停止运转后，防爆盖开启时其平衡重物除了要克服防爆盖本身重力外，还要克服液体在防爆盖内外液面高差所产生的压力。而在采用外动力机械装置之后，就地控制与远程控制功能可以非常容易且及时实现防爆盖的启闭。

（3）矿井反风时，防爆盖的锁紧操作变得简单、容易、快速，有效地降低操作时间，提高反风的时效性和可靠性，实现远距离控制，操作方便。

（4）充分利用空气动力学原理，当矿井发生爆炸时，防爆盖轻而易举地打开，且防爆盖完好无损。在需要恢复矿井正常通风时防爆盖能够及时正确复位。且增设的缓冲装置可以吸收爆炸冲击惯性力及减少检修维护时防爆盖的变形，进一步保证防爆盖的气密性。

（5）改进后的防爆盖制作简单、维护方便、气密性好、易检查、易操作，维护工作量小。

（6）广泛使用电器元件控制，实现远距离自动控制，自动化程度高。

[1] 陈世建.煤矿风井防爆盖改进[J].煤矿机械，2007（6）

[2] 王永.浅谈煤矿立井通风机自卸式防爆门设计[J].科技情报开发与经济，2010（30）

Improvement of explosion－proof door for return shaft in coal mine

Xun Hongfei

（Lu′an Group，Changzhi，Shanxi 046204，China）

Aimed at existing problems on explosion－proof door for the return shaft in coal mine，such as air leakage，difficulty in selection of liquid sealants and inconvenience of opening and closing，its structure was improved in design to enhance its safety and reliability.

coal mine，explosion－proof door，improvement

TD726

B

荀洪菲（1982－），女，辽宁鞍山人，工程师，硕士研究生，2009年7月毕业于太原理工大学，现工作于潞安集团机电处，从事机电技术管理工作。

（责任编辑 张艳华）