一种矿井通风防爆门及矿井通风控制系统的制作方法

本发明涉及矿井通风安全技术领域，具体地说就是一种矿井通风防爆门及矿井通风控制系统。

背景技术：

简介：防爆门是矿井矿井通风系统重要的安全设施，防爆门的功用是：1.当井下发生瓦斯煤尘爆炸产生的爆炸波冲向立风井口时，防爆门能随即上升开启卸压，避免爆炸波气压冲向通风机，保护通风机装置正常运行；爆炸波消失过后，防爆门依靠自重并同通风机负压吸回下降复位关闭井口；2.正常通风时防爆门依靠负压保持关闭状态，现有矿井通风安全设施中风井的防爆门是一般普通门形式钢结构的防爆门，在矿井一旦遇到发生井下爆炸的情况，防爆门极易被破坏或飞离井口，在短时间内防爆门无法复位，这样就会造成矿井井下无法在较短时间内恢复通风，从而无法排出有害气体，让抢险人员失去抢险救助时间，同时也严重危及了矿井井下工作人员的生命安全，致使事故发生后的灾难扩大。为此，矿井迫切需要研究开发用于矿井通风井的在井下爆炸的冲击下不破坏且能够及时复位的更具有安全性的防爆门；

目前常见的防爆门均是通过转轴安装的门体，如图9所示现有防爆门的开启方式以及受力示意图，这种门体在受到均匀的正向压力时，由于门轴是固定不动的，所以越靠近门轴的位置向后位移距离越小，受力越大，而远离门轴的位置向后位移更大，所以受力相对较小，如果门体整体受到爆炸气体的冲击达到极限，就会将门体结构破坏掉，飞离井口，所以如何进行卸力，亟待解决；现有的防爆门并未有提前预警设备，一旦发生爆炸事故，爆炸气体直接作用在防爆门门体上，极易对门体形成破坏，如果能够在爆炸冲击到防爆门上的几秒前主动进行开门操作，那么将极大地降低防爆门被破坏的风险。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种矿井通风防爆门。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种矿井通风防爆门，包括安装块，还包括预警装置和两个对称的防爆门装置，所述的安装块设在通风道外侧，所述的防爆门装置包括门体、门框、轨道装置和缓冲装置，所述的门框设在通风道的端处，所述的轨道装置设在门体的后侧，所述的预警装置设在通风道内；

所述的轨道装置包括设在安装块内的圆弧轨道和固连在门体后侧的圆弧滑块，所述的圆弧滑块安装在圆弧轨道内，所述的缓冲装置设在圆弧轨道的底部。

作为优化，所述的预警装置包括测爆装置、驱动装置和控制模块，所述的测爆装置包括迎风框架、支撑杆和固定块，所述的迎风框架通过支撑杆安装在固定块上侧，所述的固定块固定在通风道内，所述的迎风框架包括方框形的安装框，所述的安装框的前侧设有楔形的降风阻块，所述的安装框内的两侧均设有导线接头，所述的导线接头间安装有可导电的金属箔，所述的驱动装置包括设在圆弧滑块上的齿条和与齿条相啮合的齿轮，所述的齿轮同轴连接有驱动电机，驱动电机固定在安装块上，所述的导线接头通过导线连接电阻后连接在控制模块上，所述的驱动电机也连接在控制模块上，所述的测爆装置上的金属箔断裂，通路断开时，控制模块控制驱动电机转动。

作为优化，所述的安装块上设有防爆门缓冲空间，所述的防爆门缓冲空间为凹陷入安装块的空间，由弧度面与轨道面形成，所述的弧度面上还设有供门体放入的安置槽，所述的安置槽的深度与门体的厚度相同。

作为优化，所述的防爆门装置还包括设在门框上的临时锁定装置，所述的临时锁定装置包括设在门框上的凹槽，凹槽用于放置关闭时的门体，所述的凹槽一侧还设有锁定旋块和控制锁定旋块转动的锁块电机。

作为优化，所述的测爆装置的数量大于两个，仅当所有测爆装置上的金属箔断开时，驱动电机工作。

作为优化，所述的缓冲装置为气体缓冲缸，所述的圆弧轨道除圆弧滑块进入处，其余部位均为气动密封状态。

作为优化，所述的控制模块包括连接在外部电源上的蓄电池和可进行逻辑运算的控制芯片以及相应电路，所述的控制模块还连接在锁块电机上。

本发明还公开一种矿井通风控制系统，该矿井通风控制系统控制的设备包括前述的矿井通风防爆门。

本方案的整体有益效果是：本装置的防爆门与现有技术相比，整个门体能够整体向后移动进行开门，在受到爆炸气流推动时，能够有效地向后卸力，防止门体某一部位受力过大而造成门体的损坏；在瓦斯爆炸发生后，通过设在通风道内的预警装置进行提前预警，气流的速度远小于电流，当控制模块收到信号后立即使驱动电机驱动门体向后打开，进行提前“泄气”，防止爆炸气流到达门体处时气压过大的问题；

本方案的技术特征有益效果是：(1)门体使用了圆弧状的滑动轨道，能够使门体在整体后移的同时，让开气流排出的通道；(2)本装置采用了预警装置，能够提前进行开门，防止门体被炸飞的情况出现；(3)利用多个测爆装置同时检测防止金属箔被误碰裂开导致误触发；(4)测爆装置使用多个导线接头连接金属箔，只有当金属箔左右完全断开时才能触发信号；(5)本装置设置了防爆门缓冲空间，能够使门体在后移开门的过程中，为猛烈的气流让出足够的空间，并使门体能够顺利地到达安置槽；(6)本装置采用了设在圆弧轨道底部的气体缓冲缸为门体卸力，并且圆弧轨道内部除圆弧滑块进入处均为气密状态，使得门体在进入安置槽时，门体与安置槽之间形成一层气垫，有效防止了门体碎裂。

附图说明

附图1为本发明的门体为关闭状态时结构示意图。

附图2为本发明的门体为开启状态时结构示意图。

附图3为本发明附图2的a处局部放大示意图。

附图4为本发明临时锁定装置关闭时示意图。

附图5为本发明临时锁定装置打开示意图。

附图6为本发明测爆装置轴侧示意图。

附图7为本发明测爆装置左视示意图。

附图8为本发明测爆装置正视示意图。

附图9为本发明现有技术中防爆门的开启方式以及受力示意图。

其中，1、安装块，2、防爆门装置，3、预警装置，4、通风道，5、门体，6、门框，7、轨道装置，8、缓冲装置，9、圆弧轨道，10、圆弧滑块，101、防爆门缓冲空间，102、弧度面，103、轨道面，104、安置槽，201、临时锁定装置，202、凹槽，203、锁定旋块，204、锁块电机，205、气体缓冲缸，301、测爆装置，302、驱动装置，303、迎风框架，304、支撑杆，305、固定块，306、安装框，307、降风阻块，308、导线接头，309、金属箔，310、齿条，311、齿轮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示实施例中，一种矿井通风防爆门，包括安装块1，还包括预警装置3和两个对称的防爆门装置2，所述的安装块1设在通风道4外侧，所述的防爆门装置2包括门体5、门框6、轨道装置7和缓冲装置8，所述的门框6设在通风道4的端处，所述的轨道装置7设在门体5的后侧，所述的预警装置3设在通风道4内；

如图1所示，所述的轨道装置7包括设在安装块1内的圆弧轨道9和固连在门体5后侧的圆弧滑块10，所述的圆弧滑块10安装在圆弧轨道9内，所述的缓冲装置8设在圆弧轨道9的底部。

如图6、图7或图8所示，所述的预警装置3包括测爆装置301、驱动装置302和控制模块，所述的测爆装置301包括迎风框架303、支撑杆304和固定块305，所述的迎风框架303通过支撑杆304安装在固定块305上侧，所述的固定块305固定在通风道4内，所述的迎风框架303包括方框形的安装框306，所述的安装框306的前侧设有楔形的降风阻块307，所述的安装框306内的两侧均设有导线接头308，所述的导线接头308间安装有可导电的金属箔309，所述的驱动装置302包括设在圆弧滑块10上的齿条310和与齿条310相啮合的齿轮311，所述的齿轮311同轴连接有驱动电机，驱动电机固定在安装块1上，所述的导线接头308通过导线连接电阻后连接在控制模块上，所述的驱动电机也连接在控制模块上，所述的测爆装置301上的金属箔309断裂，通路断开时，控制模块控制驱动电机转动。降风阻块307能够有效降低安装框306受到气流的力，防止受到气流的一瞬间测爆装置301就被吹倒而金属箔309未断裂；所述的金属箔应当能够承受5m/s的正常风速，防止在正常通风时断裂。

如图2所示，所述的安装块1上设有防爆门缓冲空间101，所述的防爆门缓冲空间101为凹陷入安装块1的空间，由弧度面102与轨道面103形成，所述的弧度面102上还设有供门体5放入的安置槽104，所述的安置槽104的深度与门体5的厚度相同。

如图4或图5所示，所述的防爆门装置2还包括设在门框6上的临时锁定装置201，所述的临时锁定装置201包括设在门框6上的凹槽202，凹槽202用于放置关闭时的门体5，所述的凹槽202一侧还设有锁定旋块203和控制锁定旋块203转动的锁块电机204，临时锁定装置201配合外部的矿井通风机的负压吸力，保证门体在正常状况下是关闭状态。

为了防止误触发开门操作，所述的测爆装置301的数量大于两个，仅当所有测爆装置301上的金属箔309断开时，驱动电机工作。

为了对门体进行缓冲，所述的缓冲装置8为气体缓冲缸205，所述的圆弧轨道9除圆弧滑块10进入处，其余部位均为气动密封状态。

为了保证整个设备运转的正常，所述的控制模块包括连接在外部电源上的蓄电池和可进行逻辑运算的控制芯片以及相应电路等，所述的控制模块还连接在锁块电机204上。

使用方法：在正常情况下，防爆门装置2为关闭状态，圆弧滑块10的端处位于圆弧滑道9内，测爆装置301上的金属箔309为完整状态，多个测爆装置并排或分散设在通风道内；当发生瓦斯爆炸时，爆炸气流经过通风道4排出，首先经过测爆装置，所有的测爆装置301上的金属箔309均断裂，接收到所有测爆装置均断路的控制模块立刻操作驱动电机转动，打开门体；当气流到达门体5处时，应分作两种状态讨论：(1)当气流较慢时，此时门体5以完全打开并进入到安置槽104内，此时气流可畅通无阻地排出；(2)当气流较快时，此时门体5尚未完全打开，气流作用在门体5上，推动门体5向后运行，当运行至圆弧滑块10末端碰触到气体缓冲缸205时，气体缓冲缸205提供一个反作用力，对门体5进行缓冲，防止门体5受到撞击造成损伤，当门体5运行至安置槽104时，门体5与安置槽104之间形成一层气垫，防止门体5直接撞击安置槽104。

本发明还公开一种矿井通风控制系统，该矿井通风控制系统控制的设备包括前述的矿井通风防爆门。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书的一种矿井通风防爆门且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。