矿用井盖防爆系统及矿用防爆井盖的制作方法

本实用新型涉及煤矿安全防护设备技术领域，尤其是涉及一种矿用井盖防爆系统及矿用防爆井盖。

背景技术：

在煤矿开采中，完整的通风系统是煤矿安全开采的前提，主要通风机的正常运行保障了井下新鲜空气的供给，直接关系着井下工作人员的生命安全，而防爆井盖作为保护矿井通风系统不可缺少的装置，在保证矿井通风系统运行的作用越来越突出，防爆井盖作为通风机的附属装置之一，其主要作用为在井下发生瓦斯或煤尘爆炸时，防爆井盖能够及时打开进行泄压，避免爆炸产生的高压气浪冲击波破坏主要通风机，对井下工作人员的生命安全造成威胁。

目前，我国众多的煤矿中普遍采用的矿用井盖为传统的钟形防爆井盖，这种防爆井盖主要由矿用井盖、平衡重锤、滑轮、密封液槽及压脚组成，当井下发生爆炸时，由于冲击波能量的不可预测性，矿用井盖极有可能被炸飞，影响矿井通风系统的正常运行，由于爆炸时井下氧气含量急剧下降，对井下工作人员的生命安全造成威胁，且井盖被炸飞容易造成二次伤害，严重威胁着人们的生命和财产安全。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种矿用井盖防爆系统及矿用防爆井盖，以解决现有技术中存在的在矿井发生爆炸事故时，防爆井盖容易被炸飞，对人们的生命和财产安全造成威胁的技术问题。

本实用新型提供的矿用井盖防爆系统包括重锤支架、设于所述重锤支架顶部两侧的滑轮、与矿用井盖相连并依次穿过两个所述滑轮的绳索、以及与所述绳索背离所述矿用井盖的自由端相连的平衡重锤；

所述矿用井盖与靠近所述矿用井盖的所述滑轮之间连接有套设于所述绳索外侧的第一弹簧。

进一步的，还包括与所述平衡重锤的底部连接的弹性组件。

进一步的，所述弹性组件包括锥形壳体、设于所述锥形壳体的内部并与所述平衡重锤相连的盘状弹片以及用于固定所述锥形壳体的第一固定件。

进一步的，所述弹性组件包括与所述平衡重锤相连的第二弹簧、以及用于固定所述第二弹簧远离所述平衡重锤的端部的第二固定件。

进一步的，所述绳索为弹性绳索。

进一步的，所述重锤支架为T形支架，所述重锤支架的顶部和底部还设有加强支杆。

进一步的，所述重锤支架设有多个，多个所述重锤支架围设在所述矿用井盖的四周。

进一步的，还包括用于防止所述矿用井盖漏风的密封液槽。

进一步的，还包括用于固定所述矿用井盖的压脚。

本实用新型提供的矿用防爆井盖，包括如上述技术方案中任一项所述的矿用井盖防爆系统。

本实用新型提供的矿用井盖防爆系统包括重锤支架，通过在重锤支架顶部的两侧均设置滑轮，滑轮上穿设绳索，绳索依次穿过重锤支架顶部两侧的两个滑轮，一端与矿用井盖相连，另一端连接有平衡重锤，使得平衡重锤能够与矿用井盖通过绳索相连，以保持矿用井盖的平衡，实现矿用井盖在矿井通风系统中的正常功能，矿用井盖与靠近矿用井盖的滑轮之间连接有第一弹簧，且第一弹簧套设于绳索的外侧，通过在矿用井盖及滑轮之间设置第一弹簧使得在矿井发生爆炸事故，矿用井盖被炸起时，第一弹簧压缩对矿用井盖产生向下的弹力，阻止矿用井盖飞起，若爆炸冲击波过大导致矿用井盖继续上升时，第一弹簧随矿用井盖一同上升至第一弹簧开始拉伸，对矿用井盖产生拉力，随着第一弹簧的拉伸量逐渐增大，对矿用井盖的拉力也逐渐增大，从而阻止了矿用井盖被炸飞，促使矿用井盖能够安全复位，降低了矿用井盖被炸飞的可能性，保证了矿井通风系统的正常运行，避免因爆炸产生的高压气浪冲击波破坏主要通风机，对井下工作人员的生命安全造成威胁，同时极大地降低了矿用井盖被炸飞造成二次伤害的概率，保障了人们的生命和财产安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的矿用井盖防爆系统的矿用井盖在正常通风工况下的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的矿用井盖防爆系统的弹性组件的第一种实施方式的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的矿用井盖防爆系统的矿用井盖被炸起时第一弹簧处于压缩状态的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的矿用井盖防爆系统的矿用井盖被炸飞时第一弹簧处于拉伸状态的结构示意图。

图标：100-矿用井盖；200-重锤支架；300-滑轮；400-绳索；500-平衡重锤；600-第一弹簧；700-弹性组件；710-锥形壳体；720-盘状弹片；730-第一固定件；800-加强支杆。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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”、“相连”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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。

下面结合附图对实施例1及实施例2进行详细描述：

图1为本实用新型实施例提供的矿用井盖防爆系统的矿用井盖在正常通风工况下的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的矿用井盖防爆系统的弹性组件的第一种实施方式的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的矿用井盖防爆系统的矿用井盖被炸起时第一弹簧处于压缩状态的结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的矿用井盖防爆系统的矿用井盖被炸飞时第一弹簧处于拉伸状态的结构示意图。

实施例1

请一并参照图1-图4，本实施例提供了一种矿用井盖防爆系统，包括重锤支架200、设于重锤支架200顶部两侧的滑轮300、与矿用井盖100相连并依次穿过两个滑轮300的绳索400、以及与绳索400背离矿用井盖100的自由端相连的平衡重锤500，具体而言：

矿用井盖防爆系统对矿井通风系统的正常运行意义重大，在矿井正常通风时，矿用井盖100应能保证紧扣在风井口上，防止通风短路，当主要通风机出现故障或发生停电等其他原因导致主要通风机停止运转时，矿用井盖100必须打开，以便充分利用自然通风，最大限度地为井下提供新鲜空气，保证井下工作人员的需要，本实施例提供的矿用井盖防爆系统包括重锤支架200，通过在重锤支架200顶部的两侧均设置滑轮300，滑轮300上穿设绳索400，绳索400依次穿过重锤支架200顶部两侧的两个滑轮300，一端与矿用井盖100相连，另一端连接有平衡重锤500，使得平衡重锤500能够与矿用井盖100通过绳索400相连，根据矿井的实际工况，通过计算选择合适重量的平衡重锤500，能够保证矿井在正常通风时，矿用井盖100密闭盖合于风井口上，实现矿井的正常通风，当主要通风机停止运转后，依靠平衡重锤500合理的配重，通过滑轮300给矿用井盖100施加拉力，将矿用井盖100自动打开，保证井下工作人员的正常需求，在主要通风机恢复运转后，依靠矿用井盖100自身的重力使矿用井盖100复位以实现正常通风，从而实现了矿用井盖100在矿井通风系统中的正常功能。

矿用井盖防爆系统的主要功能之一为在井下发生瓦斯或煤尘爆炸时，矿用井盖100能够及时打开进行泄压，避免爆炸产生的高压气浪冲击波破坏主要通风机，对井下工作人员的生命安全造成威胁，本实施例提供的矿用井盖防爆系统在矿用井盖100与靠近矿用井盖100的滑轮300之间还连接有套设于绳索400外侧的第一弹簧600，矿用井盖100与靠近矿用井盖100的滑轮300之间连接有第一弹簧600，且第一弹簧600套设于绳索400的外侧，通过设置第一弹簧600使得在矿井发生爆炸事故，矿用井盖100被炸起时，第一弹簧600压缩对矿用井盖100产生向下的弹力，阻止矿用井盖100飞起，若爆炸冲击波过大导致矿用井盖100继续上升时，第一弹簧600随矿用井盖100一同上升至第一弹簧600开始拉伸，对矿用井盖100产生拉力，随着第一弹簧600的拉伸量逐渐增大，对矿用井盖100的拉力也逐渐增大，从而阻止了矿用井盖100被炸飞，促使矿用井盖100能够安全复位，降低了矿用井盖100被炸飞的可能性，保证了矿井通风系统的正常运行，实现了矿用井盖防爆系统的主要功能，避免因爆炸产生的高压气浪冲击波破坏主要通风机，对井下工作人员的生命安全造成威胁，同时极大地降低了矿用井盖100被炸飞造成二次伤害的概率，保障了人们的生命和财产安全。

一种具体的实施方式中，本实施例提供的矿用井盖防爆系统还包括与平衡重锤500的底部连接的弹性组件700。通过在平衡重锤500的底部设置弹性组件700进一步提高了矿用井盖防爆系统的安全性能，在矿井发生爆炸事故，矿用井盖100被炸起时，第一弹簧600压缩对矿用井盖100产生向下的弹力，阻止矿用井盖100飞起，同时，平衡重锤500压缩弹性组件700积蓄弹性势能，当矿用井盖100达到最大位移时，第一弹簧600和弹性组件700共同释放弹性势能，给矿用井盖100施加了一个向下的弹力，帮助矿用井盖100能够快速复位，保证矿井通风系统的正常运行，若爆炸冲击波过大导致矿用井盖100继续上升时，第一弹簧600随矿用井盖100一同上升，平衡重锤500向上运动，使弹性组件700开始恢复形变，矿用井盖100继续飞起上升，直至第一弹簧600及弹性组件700开始拉伸作用，从而对矿用井盖100产生拉力，随着第一弹簧600及弹性组件700的拉伸量逐渐增大，对矿用井盖100的拉力也逐渐增大，从而阻止了矿用井盖100被炸飞，促使矿用井盖100能够安全复位，通过弹性组件700与第一弹簧600共同作用对矿用井盖100施加拉力，使得矿用井盖100在炸起后能够快速复位，降低了矿用井盖100被炸飞的可能性，进一步提高了矿用井盖防爆系统的安全性能，保证了矿井通风系统的正常运行，同时极大地降低了矿用井盖100被炸飞造成二次伤害的概率，保障了人们的生命和财产安全。

本实施例的可选方案中，如图2所示，弹性组件700包括锥形壳体710、设于锥形壳体710的内部并与平衡重锤500相连的盘状弹片720以及用于固定锥形壳体710的第一固定件730。盘状弹片720与平衡重锤500相连，并设于锥形壳体710内部，由于壳体设置为锥形，且锥形壳体710通过第一固定件730固定，使得盘状弹片720在竖直方向的位移能够实现盘状弹片720的伸展或收缩，从而积蓄或释放弹性势能，在矿井发生爆炸事故，矿用井盖100被炸起时，第一弹簧600压缩对矿用井盖100产生向下的弹力，阻止矿用井盖100飞起，此时，平衡重锤500向下运动，压缩盘状弹片720向下伸展积蓄弹性势能，当矿用井盖100达到最大位移时，第一弹簧600和盘状弹片720共同释放弹性势能，给矿用井盖100施加了一个向下的弹力，帮助矿用井盖100能够快速复位，保证矿井通风系统的正常运行，若爆炸冲击波过大导致矿用井盖100继续上升时，第一弹簧600随矿用井盖100一同上升，平衡重锤500向上运动，使第一弹簧600和盘状弹片720开始恢复形变，矿用井盖100继续飞起上升，直至第一弹簧600开始拉伸，盘状弹片720开始向上收缩，对矿用井盖100产生拉力，随着第一弹簧600的拉伸量逐渐增大，盘状弹片720的收缩量逐渐增大，对矿用井盖100的拉力也逐渐增大，从而阻止了矿用井盖100被炸飞，促使矿用井盖100能够安全复位，通过盘状弹片720与第一弹簧600共同作用对矿用井盖100施加拉力，使得矿用井盖100在炸起后能够快速复位，降低了矿用井盖100被炸飞的可能性，进一步提高了矿用井盖防爆系统的安全性能，保证了矿井通风系统的正常运行。

本实施例的另一种可选方案中，弹性组件700包括与平衡重锤500相连的第二弹簧、以及用于固定第二弹簧远离平衡重锤500的端部的第二固定件。第二弹簧的底端通过第二固定件固定，使得第二弹簧在竖直方向的位移能够实现第二弹簧的伸展或收缩，从而积蓄或释放弹性势能，在矿井发生爆炸事故，矿用井盖100被炸起时，第一弹簧600压缩对矿用井盖100产生向下的弹力，阻止矿用井盖100飞起，此时，平衡重锤500向下运动，压缩第二弹簧积蓄弹性势能，当矿用井盖100达到最大位移时，第一弹簧600和第二弹簧共同释放弹性势能，给矿用井盖100施加了一个向下的弹力，帮助矿用井盖100能够快速复位，保证矿井通风系统的正常运行，若爆炸冲击波过大导致矿用井盖100继续上升时，第一弹簧600随矿用井盖100一同上升，平衡重锤500向上运动，使第一弹簧600和第二弹簧开始恢复形变，矿用井盖100继续飞起上升，直至第一弹簧600与第二弹簧开始拉伸，对矿用井盖100产生拉力，随着第一弹簧600和第二弹簧的拉伸量逐渐增大，对矿用井盖100的拉力也逐渐增大，从而阻止了矿用井盖100被炸飞，促使矿用井盖100能够安全复位，通过第二弹簧与第一弹簧600共同作用对矿用井盖100施加拉力，使得矿用井盖100在炸起后能够快速复位，降低了矿用井盖100被炸飞的可能性，进一步提高了矿用井盖防爆系统的安全性能，保证了矿井通风系统的正常运行。

一种具体的实施方式中，绳索400为弹性绳索400。当爆炸冲击波过大导致矿用井盖100飞起时，第一弹簧600随矿用井盖100一同上升，使第一弹簧600开始恢复形变，矿用井盖100继续飞起上升，直至弹性绳索400和第一弹簧600开始拉伸，对矿用井盖100产生拉力，随着弹性绳索400和第一弹簧600的拉伸量逐渐增大，对矿用井盖100的拉力也逐渐增大，从而阻止了矿用井盖100被炸飞，促使矿用井盖100能够安全复位，通过弹性绳索400和第一弹簧600的共同作用或是弹性绳索400、第一弹簧600及弹性组件700的共同作用对矿用井盖100施加拉力，使得矿用井盖100在炸起后能够快速复位，降低了矿用井盖100被炸飞的可能性，同时采用弹性绳索400使得矿用井盖100在飞起时不易被拉断，更进一步提高了矿用井盖防爆系统的安全性能，保证了矿井通风系统的正常运行。

一种具体的实施方式中，重锤支架200为T形支架，滑轮300设于T形支架顶部的两端，易于实现重锤支架200的功能，重锤支架200的顶部和底部还设有加强支杆800，加强支杆800与重锤支架200构成三角形设置，提高了重锤支架200的强度和稳定性，保证了矿井通风系统的正常运行。为使矿用井盖100在飞起后能够快速安全复位，重锤支架200设有多个，多个重锤支架200围设在矿用井盖100的四周，优选地，重锤支架200设有四个，四个重锤支架200相对于矿用井盖100中心处的夹角为90°，利用绳索400拉力和矿用井盖100的自身重力等共同实现矿用井盖100的安全复位。为使矿用井盖100在正常通风时保证气密性，矿用井盖100还连接有密封液槽，用以防止矿用井盖100在正常通风时漏风，矿用井盖100还通过压脚固定，避免在矿井反风时，矿用井盖100被风吹开，保证矿井通风系统的正常运行。

实施例2

本实施例提供了一种矿用防爆井盖，包括实施例1中的矿用井盖防爆系统，通过在矿用井盖100及滑轮300之间设置第一弹簧600使得在矿井发生爆炸事故，矿用井盖100被炸起时，第一弹簧600压缩对矿用井盖100产生向下的弹力，阻止矿用井盖100飞起，若爆炸冲击波过大导致矿用井盖100继续上升时，第一弹簧600随矿用井盖100一同上升至第一弹簧600开始拉伸，对矿用井盖100产生拉力，随着第一弹簧600的拉伸量逐渐增大，对矿用井盖100的拉力也逐渐增大，从而阻止了矿用井盖100被炸飞，促使矿用井盖100能够安全复位，降低了矿用井盖100被炸飞的可能性，保证了矿井通风系统的正常运行，避免因爆炸产生的高压气浪冲击波破坏主要通风机，对井下工作人员的生命安全造成威胁，同时极大地降低了矿用井盖100被炸飞造成二次伤害的概率，保障了人们的生命和财产安全。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。