一种煤矿井下防突风门的自动卸压保护装置

技术领域

本发明涉及一种煤矿井下防突风门的自动卸压保护装置，属于矿山安全工程技术领域。用于煤矿井下瓦斯突出发生后需要承受高速高压气体冲击的防突风门，该装置可以大幅提高风门的防突能并能回收部分突出瓦斯。

背景技术

防突风门在工作面发生瓦斯突出时能够起到隔绝瓦斯流、防止灾害范围扩大的作用。但是现有（矿上使用中或者已被设计）的防突风门普遍存在着一个问题：当突出的风流强度大于门的防护能力时风门很可能会被破坏，从而无法起到抑制灾害的作用。设置防突风门的意义就在于保护非突出地点的人员、设备安全，如果其被破坏起不到相应的效果必然造成经济损失、人员伤亡。本发明不考虑现有风门的工作原理、安装位置等因素，只是对其改造使其的防护能力增强。

发明内容

本发明的目的是为现有的防突风门增加卸压保护装置，大幅提升其防突能力，增加其可靠性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一种煤矿井下防突风门的卸压保护装置，通过对井下使用中的防突风门进行改造，在每个单扇防突风门的迎突侧增添3个上下排列的卸压装置，卸压装置内部元件及工作原理都相同，包括装置主体、瓦斯导流管道、逆止阀、瓦斯抽放接口，所述的装置主体下设有挡风板、弹簧、漏风口、汇风口；导流管道内设有减速板、逆止阀；瓦斯抽放接口与瓦斯抽采管道用软管连接。其特征在于：

整个卸压保护装置的开启动力来源于突出风流，不需要其他动力（电力、人工动力等），装置的尺寸没有严格的数值要求。改进的防突风门外观上较普通防突风门无特别之处，不改变其正常的工作原理。门体由钢架和前后两块钢板焊接而成（迎突出风流侧为前），内部留有中空位置用于安装卸压保护装置及导流管道。卸压保护装置中，弹簧一端连接挡风板另一端焊接于后侧钢板上，非承压状态下挡风板与前侧钢板（门的表面）平齐，承压状态下板后移，漏风口出现。

3个漏风卸压装置与同一根瓦斯导流管道相连接，巷道横断面上靠近中心位置的风速较近壁面处大，故3个装置开启的先后顺序不同，因此在每两个装置之间的瓦斯导流管道上安装逆止阀。瓦斯导流管道与瓦斯抽采管道连接，由于瓦斯抽采管道内负压的存在，为避免非突出时期因漏风卸压装置的漏风口被开启而影响抽采效果，故在瓦斯抽放接口处也设有逆止阀。

上述装置所需的各个组件常见易得，装置生产快速，制造简单，维护成本低廉。但改造后的防突风门防护能力会显著增强。

本发明专利的优点为：

1．能够大幅增加防突风门的抗灾能力；

2．装置所需元件简单易得，制造成本低，便于维修；

3．装置原理简单，且无需动力，对使用环境无要求；

4. 无需改变现有风门的工作原理、安装位置。

附图说明

图1为增加卸压保护装置的防突风门简化示意图；

图2为卸压保护装置内部元件示意三视图；

图3为非承压状态下卸压保护装置立体示意图；

图4为承压状态下卸压保护装置立体示意图；

图5为卸压保护装置安装示意图。

上述图中，1-漏风卸压装置；1-1-挡风板；1-2-弹簧；1-3-漏风口；1-4-汇风口；1-5-支撑板；2-瓦斯导流管道；2-1-减速板；2-2-逆止阀；3-瓦斯抽放接口。

具体实施方式

结合说明书附图对本发明进行详细说明。

由于本发明只是对现有的防突风门进行改造，因此对此类风门的安装位置、开启方法等都再进行叙述，改造后的防突风门简化示意图如图1所示。

当煤矿井下发生瓦斯突出、瓦斯时防突风门开启。

定义：突出、风流强度大于防突风门的破坏强度的70%时为防突卸压装置（1）的开启强度，当风流强度小于开启强度时，经改造后的防突门的防突卸压装置不工作，如图3。

如图4当风流大于此强度时，弹簧（1-2）受力收缩，挡风板（1-1）后移，漏风卸压口（1-3）打开，进入漏风卸压口的瓦斯风流经由汇风口（1-4）流入导流管道（2）。在弹簧（1-2）的收缩量程内，风流强度越大，漏风口（1-3）开启的范围越大，卸压能力也就越强。

汇入瓦斯导流管道（2）瓦斯风流很可能流速依旧过大，为防止危险发生，故在管道内增设减速板（2-1），经过降速的瓦斯风流由瓦斯抽放接口（3）流入瓦斯抽采管道。

单扇门上三个卸压装置上下排列，中间位置的卸压装置要大于上下两个，因为巷道内靠近巷道中间位置的风速最大、近壁面处的风速相对较小。当中间的装置卸压能力达到极限后，风流的强度依旧大于开启强度时上、下两个装置开启。3个装置之间没有启动上的关联装置，3者的开启动力来源于突出风流。

卸压装置的装配图如图5所示，设备所需的组件简单易得且成本很低。装配完成的装置三视图如图2所示。