一种安全更换煤矿防爆门的施工方法与流程

1.本技术涉及煤矿通风设备的技术领域，尤其是涉及一种安全更换煤矿防爆门的施工方法。


背景技术：

2.经过整合，目前我国仍有5000多座煤矿，这些煤矿的通风斜井或平硐大多安装有传统防爆门，传统防爆门不具有抗冲击和自动复位的功能，万一井下发生瓦斯或煤尘爆炸，传统防爆门会被冲击波吹飞或严重变形，导致通风短路，会对井下幸存者的生命安全带来威胁，也影响救援工作及时开展，传统防爆门的更换迫在眉睫。
3.图1是矿井巷道的通风结构示意图，矿井巷道的外侧安装有传统防爆门基础，传统防爆门基础内安装有传统防爆门，平时用于对矿井巷道进行密封，当井下发生爆炸时进行泄爆，保护风机不被破坏，矿井巷道靠近外侧的侧壁连通有排风通道，排风通道内安装有风机，风机用于在传统防爆门关闭的前提下将矿井巷道内的气体排出。
4.在拆除传统防爆门的过程中，需要使风机保持工作的状态，从而便于使矿井巷道保持通风，但是将传统防爆门拆除后，容易造成矿井巷道内的风道短路，风机难以将矿井巷道内的空气排出，也都会对在井下工作的人员的生命安全造成威胁。
5.停风停产更换防爆门，不但会带来巨大经济损失，而且存在安全隐患，因此，迫切需要一种不停风不停产安全更换煤矿通风斜井或平硐防爆门的施工方法。


技术实现要素：

6.本技术提供一种安全更换煤矿防爆门的施工方法，具有便于对防爆门进行更换的效果。
7.本技术提供的一种安全更换煤矿防爆门的施工方法，采用如下的技术方案：一种安全更换煤矿防爆门的施工方法，包括如下步骤：s1、安装新式防爆门基础，关闭传统防爆门，在传统防爆门基础靠近矿井巷道外侧的一端安装新式防爆门基础，并将新式防爆门基础与传统防爆门基础连接为一体；s2、安装预埋顶板和预埋底板，将预埋顶板与预埋底板安装于新式防爆门基础上，将预埋顶板、预埋底板与钢筋网连接为一体，并且在新式防爆门基础上安装垫板；s3、安装楔形门柱，在楔形门柱上安装复位装置和同步转轴装置，接着将楔形门柱安装在垫板上；s4、安装缓冲装置，在左门扇装配和右门扇装配上安装气体缓冲器、弹性缓冲器以及弹塑性缓冲器，将左门扇装配和右门扇装配与同步转轴装置连接；s5、安装门框装配，在新式防爆门基础的外端面安装门框装配，并将门框装配与楔形门柱固定连接；s6、安装反风锁紧装置，将反风锁紧装置安装在门框装配的两侧；s7、安装并调试电控系统至正常运行状态；
s8、多次试验并检测新式防爆门是否正常运行，若能正常运行，将传统防爆门拆除。
8.通过采用上述技术方案，当需要安装新式防爆门时，操作人员先关闭传统防爆门，在不拆除传统防爆门的前提下，将新式防爆门基础直接安装在传统防爆门基础上，既降低了矿井巷道内发生通风短路的概率，也减少了拆除传统防爆门基础的工作量，极大地提高了安装效率和安全性能，进而便于对防爆门进行更换。
9.作为优选，同步转轴装置包括第一连接座、第二连接座、第一齿轮以及第二齿轮，第一连接座转动连接于楔形门柱的左侧端面且靠近矿井巷道外侧，并且第一连接座的一端与左门扇装配的侧壁固定连接，第二连接座转动连接连接于楔形门柱右侧端面且靠近矿井巷道外侧，并且第二连接座的一端与右门扇装配的侧壁固定连接，第一齿轮与第一连接座同轴固定连接，第二齿轮与第二连接座同轴固定连接，并且第一齿轮与第二齿轮啮合。
10.通过采用上述技术方案，左门扇装配转动驱动第一连接座转动，第一连接座转动驱动第一齿轮转动，第一齿轮转动驱动第二齿轮转动，第二齿轮转动驱动第二连接座转动，第二连接座转动驱动右门扇装配转动，从而能够驱动左门扇装配和右门扇装配同步转动。即：任何一个门扇转动能够驱动另一个门扇同步转动，从而提高了对门扇的调控效率。特别地，当井下发生爆炸时，左门扇装配和右门扇装配被冲击波冲开，同步转动使得安装在左门扇装配和右门扇装配上的气体缓冲器、弹性缓冲器以及弹塑性缓冲器与预定的碰撞位置发生碰撞，或者气体缓冲器、弹性缓冲器以及弹塑性缓冲器按碰撞力由小到大的预定顺序碰撞，从而最大程度地减少冲击并充分吸收能量，保护左门扇装配和右门扇装配等不被破坏。
11.作为优选，新式防爆门基础的两侧均安装有配重装置，配重装置包括竖直设置的升降柱、安装于升降柱顶端的第一竖向定滑轮、沿竖向滑移于升降柱的配重块以及用于连接配重块和左门扇装配、右门扇装配的第一钢丝绳；位于左侧的第一钢丝绳的一端固定连接于左门扇装配的底部，另一端绕设于左侧的第一竖向定滑轮并且固定连接于左侧的配重块，位于右侧的第一钢丝绳的一端固定连接于右门扇装配的底部，另一端绕设于右侧的第一竖向定滑轮并且固定连接于右侧的配重块。
12.通过采用上述技术方案，当风机停止工作时，配重块拉动第一钢丝绳移动，从而拉动左门扇装配和右门扇装配向靠近矿井巷道外侧的方向转动，便于使左门扇装配和右门扇装配处于打开的状态，进而便于使矿井巷道内保持通风；当风机工作时，矿井巷道的内侧处于负压状态，从而能够使左门扇装配和右门扇装配自动关闭。
13.作为优选，楔形门柱的上端两侧均铰接有上拉杆装配，每个上拉杆装配的另一端铰接于预埋顶板，楔形门柱的下端两侧均铰接有下拉杆装配，下拉杆装配的另一端铰接于预埋底板。
14.通过采用上述技术方案，上拉杆装配和下拉杆装配的设置便于对楔形门柱形成牵引力，当矿井巷道内部发生爆炸时，降低了楔形门柱被气流冲出的概率。
15.作为优选，上拉杆装配和下拉杆装配的长度可以调节并且能够进行固定。
16.通过采用上述技术方案，在安装楔形门柱的过程中，可以通过上拉杆装配和下拉杆装配进行调节，提高了安装效率，可以有效调节安装误差。
17.作为优选，新式防爆门基础靠近矿井巷道的外侧还安装有手动控制组件，手动控制组件设置有两组，每组手动控制组件包括手动绞车、第二钢丝绳以及第二水平定滑轮，第
二水平定滑轮安装于手动绞车和左门扇装配、右门扇装配之间，位于左侧的第二钢丝绳的一端固定连接于左门扇装配的底部，另一端绕设于左侧的第二水平定滑轮并且固定连接于左侧的手动绞车，位于右侧的第二钢丝绳的一端固定连接于右门扇装配的底部，另一端绕设于右侧的第二水平定滑轮并且固定连接于右侧的手动绞车。
18.通过采用上述技术方案，当车辆或者货物需要从新式防爆门内通过时，操作人员可通过转动手动绞车的形式，带动第二钢丝绳移动，从而驱动左门扇装配和右门扇装配移动，通过手动调节的方式，能够使左门扇装配和右门扇装配的开合大小更加符合实际的需求，从而便于车辆或者货物通过。
19.作为优选，每个升降柱靠近门框装配的侧壁均安装有第二竖向定滑轮；第二水平定滑轮靠近升降柱的一侧设置有第一水平定滑轮，位于左侧的第一钢丝绳远离升降柱的一端依次绕设于左侧的第二竖向定滑轮、第一水平定滑轮且固定连接于左门扇装配的底部，位于右侧的第一钢丝绳远离升降柱的一端依次绕设于右侧的第二竖向定滑轮、第一水平定滑轮且固定连接于右门扇装配的底部。
20.通过采用上述技术方案，第一水平定滑轮和第二竖向定滑轮的设置便于使第一钢丝绳移动时更加平稳。
21.作为优选，第二竖向定滑轮下端的绳槽中心高度与第一水平定滑轮的绳槽中心高度相同。
22.通过采用上述技术方案，第二竖向定滑轮下端的绳槽中心高度与第一水平定滑轮的绳槽中心高度相同，便于使位于左门扇装配和右门扇装配下方的第一钢丝绳处于水平状态，从而便于使左门扇装配和右门扇装配能够更加平稳地转动。
23.作为优选，反风锁紧装置包括安装于门框装配靠近矿井巷道外侧侧壁的安装座，安装座的顶面铰接有电动缸，电动缸的活塞杆端铰接有第一连接杆，第一连接杆向门框装配的中部延伸，第一连接杆远离电动缸的一端铰接于门框装配靠近矿井巷道外侧的侧壁，并且设置有第一压紧块，第一压紧块向上倾斜设置；第一连接杆的中部铰接有向上延伸的传动杆，传动杆远离第一连接杆的一端铰接有第二连接杆，第二连接杆向门框装配的中部延伸，第二连接杆远离传动杆的一端铰接于门框装配靠近矿井巷道外侧的侧壁，并且设置有第二压紧块，第二压紧块向上倾斜设置。
24.通过采用上述技术方案，当需要进行反风试验时，通过反风锁紧装置便于使左门扇装配和右门扇装配锁紧在门框装配上，通过风机向矿井巷道内吹入外部空气，在反风锁紧装置的作用下，能够将左门扇装配和右门扇装配始终处于关闭状态，从而提高了新式防爆门的密封性能，进而降低了从外部吹入的空气从新式防爆门内流出的概率。
25.作为优选，左门扇装配和右门扇装配靠近矿井巷道外侧的侧边均设置有第一垫块和第二垫块，第一垫块与第一压紧块配合设置，第二垫块与第二压紧块配合设置。
26.通过采用上述技术方案，进行反风试验时，第一压紧块转动至与第一垫块抵接，且第二压紧块转动至与第二垫块抵接，从而便于使左门扇装配和右门扇装配能够抵紧在门框装配上，进而提高左门扇装配和右门扇装配的密封性能。
27.综上，本技术具有以下有益效果：1、当需要安装新式防爆门时，操作人员先关闭传统防爆门，在不拆除传统防爆门的前提下，将新式防爆门基础直接安装在传统防爆门基础上，既降低了矿井巷道内发生通
风短路的概率，也减少了拆除传统防爆门基础的工作量，极大地提高了安装效率和安全性能，进而便于对防爆门进行更换；2、当车辆或者操作人员需要从新式防爆门内通过时，操作人员可通过转动手动绞车的形式，带动第二钢丝绳移动，从而驱动左门扇装配和右门扇装配转动，通过手动调节的方式，能够使左门扇装配和右门扇装配的开合大小更加符合实际的需求，从而便于车辆或货物通过。
附图说明
28.图1是矿井巷道的通风结构示意图。
29.图2是本技术实施例的安装步骤示意图。
30.图3是本技术实施例的新式防爆门基础的安装结构示意图。
31.图4是本技术实施例的安装完成的新式防爆门的左视图。
32.图5是本技术实施例的安装完成的新式防爆门的正视图。
33.图6是图5中a处的局部放大图。
34.图7是本技术实施例的左门扇装配和右门扇装配的五种状态图。
35.图8是本技术实施例的反风锁紧装置的结构示意图。
36.附图标记说明：1、矿井巷道；2、排风通道；3、风机；4、传统防爆门基础；5、传统防爆门；6、新式防爆门基础；7、新式防爆门；8、植筋；9、预埋顶板；10、预埋底板；11、配重基础；12、地脚螺栓；13、上销轴一；14、上拉杆装配；15、开口销；16、上销轴二；17、门框装配；18、楔形门柱；19、左门扇装配；20、下销轴一；21、下拉杆装配；22、下销轴二；23、配重装置；231、升降柱；232、第一竖向定滑轮；233、第二竖向定滑轮；234、配重块；235、第一钢丝绳；236、第一紧固螺栓；24、反风锁紧装置；241、安装座；242、电动缸；243、第一连接杆；244、第一压紧块；245、传动杆；246、第二连接杆；247、第二压紧块；248、第一垫块；249、第二垫块；26、同步转轴装置；261、第一转动轴；262、第二转动轴；263、第一连接座；264、第二连接座；265、第一齿轮；266、第二齿轮；27、气体缓冲器；28、弹性缓冲器；29、弹塑性缓冲器；30、右门扇装配；31、垫板；32、第一水平定滑轮；41、手动控制组件；411、手动绞车；412、第二水平定滑轮；413、第二钢丝绳；414、第二紧固螺栓；51、复位装置；511、扭簧；512、第一芯轴；513、第二芯轴；61、转动座。
具体实施方式
37.本技术公开一种安全更换煤矿防爆门的施工方法，参照图2，包括如下步骤：s1、结合图3，安装新式防爆门基础6，先关闭传统防爆门5，在传统防爆门基础4靠近矿井巷道1外侧的一端安装新式防爆门基础6，并将新式防爆门基础6通过植筋8与传统防爆门基础4连接为一体；在新式防爆门基础6靠近矿井巷道1外侧的两端安装配重基础11。
38.s2、结合图3和图4，安装预埋顶板9和预埋底板10，将预埋顶板9安装于新式防爆门基础6的顶板上，将预埋底板10安装于新式防爆门基础6的地基上，在对新式防爆门基础6进行灌浆之前，将预埋顶板9、预埋底板10安装在指定位置后，与钢筋网连接为一体。在新式防爆门基础6的地基上安装垫板31，并将垫板31调节至设计标高；调平找正之后，通过地脚螺栓12将垫板31固定在新式防爆门基础6的地基上，同时，使垫板31的底面与新式防爆门基础
6的地基抵紧。
39.s3、结合图4和图5，安装楔形门柱18，先在楔形门柱18上通过螺栓安装复位装置51和同步转轴装置26，接着在楔形门柱18两侧的上端通过开口销15和上销轴二16铰接连接上拉杆装配14。在楔形门柱18的两侧的下端通过开口销15和下销轴二22铰接连接下拉杆装配21。上拉杆装配14和下拉杆装配21的长度能够进行调节并且能够锁紧固定，使用吊车将楔形门柱18吊运至垫板31上，使用斜垫铁调平并将楔形门柱18调整至设计标高，左右对中后，用螺栓将楔形门柱18固定在垫板31上。调整上拉杆装配14的长度，通过开口销15和上销轴一13将上拉杆装配14远离上销轴二16的一端铰接在预埋顶板9的下端，并对上拉杆装配14的长度锁死固定。接着调整下拉杆装配21的长度，通过开口销15和下销轴一20将下拉杆装配21远离下销轴二22的一端铰接在预埋底板10的上端，并对下拉杆装配21的长度锁死固定。上拉杆装配14设置有两组，上拉杆装配14位于楔形门柱18的左侧和右侧。下拉杆装配21设置有四组，两组下拉杆装配21位于楔形门柱18的左侧，另外两组下拉杆装配21位于楔形门柱18的右侧。
40.s4、结合图5，安装缓冲装置，在左门扇装配19和右门扇装配30靠近矿井巷道1外侧的侧壁上安装气体缓冲器27、弹性缓冲器28以及弹塑性缓冲器29，将左门扇装配19安装于楔形门柱18靠近矿井巷道1外侧的左侧，将右门扇装配30安装于楔形门柱18靠近矿井巷道1外侧的右侧，并通过螺栓和键将左门扇装配19和右门扇装配30与同步转轴装置26连接，使左门扇装配19和右门扇装配30能够围绕同步转轴装置26的回转中心转动。
41.s5、结合图5，安装门框装配17，在新式防爆门基础6的外端面通过膨胀螺栓或者锚杆安装门框装配17，并将门框装配17与楔形门柱18通过螺栓连接；通过螺栓在配重基础11上安装配重装置23。
42.s6、结合图5，安装反风锁紧装置24，将反风锁紧装置24安装在门框装配17的两侧。
43.s7、安装并调试电控系统至正常运行状态，电控系统包括plc控制器。
44.s8、闭合新式防爆门7，打开传统防爆门5，多次试验并检测新式防爆门7是否正常运行，若能正常运行，将传统防爆门5拆除。
45.参照图5和图6，同步转轴装置26包括第一转动轴261、第二转动轴262、第一连接座263、第二连接座264、第一齿轮265以及第二齿轮266，用于使左门扇装配19和右门扇装配30同步转动。第一转动轴261和第二转动轴262均通过轴承座转动连接于楔形门柱18靠近矿井巷道1外侧的一端，第一转动轴261位于楔形门柱18的左侧，第二转动轴262位于楔形门柱18的右侧。第一连接座263通过定位销套设固定于第一转动轴261的外圆周面，第一连接座263的一端固定连接于左门扇装配19的侧壁。第二连接座264通过定位销套设固定于第二转动轴262的外圆周面，第二连接座264的一端固定连接于右门扇装配30的侧壁。第一齿轮265通过键套设固定于第一转动轴261，第二齿轮266通过键套设固定于第二转动轴262，并且第一齿轮265与第二齿轮266啮合。
46.参照图5和图6，复位装置51包括扭簧511、第一芯轴512以及第二芯轴513以及扭簧座514，扭簧座514通过螺栓固定于楔形门柱18的外表面，第一芯轴512和第二芯轴513分别转动连接于扭簧座514的左右两端轴孔中，并做轴向定位，第一芯轴512位于楔形门柱18的左侧，第二芯轴513位于楔形门柱18的右侧。左侧的扭簧511套设于第一芯轴512的外周，一端压紧在扭簧座514的中部，另一端与左门扇装配19的侧壁压紧连接，可相对滑动。右侧的
扭簧511套设于第二芯轴513的外周，一端压紧在扭簧座514的中部，另一端与右门扇装配30的侧壁压紧连接。当左门扇装配19和右门扇装配30均处于打开状态时，扭簧511处于受力状态，当风机3工作产生负压吸力，驱动左门扇装配19和右门扇装配30开始关闭时，扭簧511为了恢复形变，便于推动左门扇装配19和右门扇装配30关闭。
47.参照图5和图7，左门扇装配19和右门扇装配30底部均设置有第一紧固螺栓236和第二紧固螺栓414，第一紧固螺栓236和第二紧固螺栓414均位于左门扇装配19和右门扇装配30相互远离的位置，具体地，第一紧固螺栓236位于第二紧固螺栓414靠近门框装配17的一侧。
48.参照图5和图7，配重装置23设置有两组，一组位于门框装配17的左侧，另一组位于门框装配17的右侧。配重装置23包括升降柱231、第一竖向定滑轮232、第二竖向定滑轮233、第一水平定滑轮32、配重块234以及第一钢丝绳235，用于在风机3停止工作时，拉开左门扇装配19和右门扇装配30，使矿井巷道1内保持通风。升降柱231竖直设置，并且升降柱231的底端通过螺栓固定连接于配重基础11的上表面，配重块234沿竖向滑移于升降柱231。第一竖向定滑轮232转动连接于升降柱231的顶端。第二竖向定滑轮233转动连接于升降柱231的底端，并且位于靠近门框装配17的一侧。第一水平定滑轮32通过转动座61安装于新式防爆门基础6的地基上，转动座61通过地脚螺栓固定在新式防爆门基础6的地基上，第一水平定滑轮32位于左门扇装配19和右门扇装配30中间的位置。
49.参照图5和图7，位于左侧的第一钢丝绳235的一端固定连接于左侧的配重块234的顶壁，另一端依次绕设左侧的第一竖向定滑轮232、第二竖向定滑轮233、第一水平定滑轮32并且可拆卸连接于第一紧固螺栓236。例如栓接的方式，或者在第一紧固螺栓236上开设有通孔，在拧紧第一紧固螺栓236的同时将位于左侧的第一钢丝绳235的另一端固定在第一紧固螺栓236和左门扇装配19的底面之间。同理，位于右侧的第一钢丝绳235的一端固定连接于右侧的配重块234的顶壁，另一端依次绕设右侧的第一竖向定滑轮232、第二竖向定滑轮233、第一水平定滑轮32并且可拆卸连接于第一紧固螺栓236。第一水平定滑轮32的绳槽中心和第二竖向定滑轮233下端的绳槽中心位于同一高度，从而便于使两个第一钢丝绳235位于左门扇装配19或者右门扇装配30的下方的位置位于同一水平面。
50.参照图7，新式防爆门基础6靠近靠近矿井巷道1的外侧还安装有手动控制组件41，手动控制组件41设置有两组，每组手动控制组件41包括手动绞车411、第二钢丝绳413以及第二水平定滑轮412，第二水平定滑轮412安装于手动绞车411和左门扇装配19、右门扇装配30之间，位于左侧的第二钢丝绳413的一端可拆卸连接于左侧的第二紧固螺栓414，另一端绕设于左侧的第二水平定滑轮412并且固定连接于左侧的手动绞车411，位于右侧的第二钢丝绳413的一端可拆卸连接于右侧的第二紧固螺栓414，另一端绕设于右侧的第二水平定滑轮412并且固定连接于右侧的手动绞车411。当需要将左门扇装配19和右门扇装配30打开较大角度时，操作人员可通过手动绞车411进行调节，从而便于车辆或者货物通过。
51.参照图5和图8，反风锁紧装置24设置有两组，一组位于左门扇装配19的左侧，另一组位于右门扇装配30的右侧，用于锁紧左门扇装配19和右门扇装配30，从而提高新式防爆门7的密封性能。本实施例中以左侧的反风锁紧装置24为例，右侧的反风锁紧装置24同理。反风锁紧装置24包括安装座241，安装座241安装于门框装配17的左侧，安装座241的顶面铰接有电动缸242，电动缸242的活塞杆端铰接有第一连接杆243，第一连接杆243向门框装配
17的中部延伸，第一连接杆243远离电动缸242的一端铰接于门框装配17靠近矿井巷道1外侧的侧壁，并且设置有第一压紧块244，第一压紧块244向上倾斜设置。
52.第一连接杆243的中部铰接有向上延伸的传动杆245，传动杆245远离第一连接杆243的一端铰接有第二连接杆246，第二连接杆246向门框装配17的中部延伸，第二连接杆246远离传动杆245的一端铰接于门框装配17靠近矿井巷道1外侧的侧壁，并且设置有第二压紧块247，第二压紧块247向上倾斜设置。左门扇装配19和右门扇装配30靠近矿井巷道1外侧的侧壁均设置有第一垫块248和第二垫块249，第一垫块248与第一压紧块244配合设置，第二垫块249与第二压紧块247配合设置。
53.当需要进行反风试验时，电控系统控制电动缸242工作，电动缸242的活塞杆向左上方推动第一连接杆243转动，第一连接杆243转动向上转动推动第一压紧块244向下转动，直至第一压紧块244与第一垫块248抵紧，同时，第一连接杆243向上转动推动传动杆245向上移动，从而推动第二连接杆246转动，第二连接杆246转动推动第二压紧块247向下转动，直至第二压紧块247于第二垫块249抵紧，从而使左门扇装配19锁紧在门框装配17上，右门扇装配30的锁紧同理，这里不再赘述。接着电控系统控制风机3工作，向矿井巷道1内吹入外界空气，从而使井下风向发生反向改变，使有毒气体按控制方向排出。
54.当矿井巷道1内发生爆炸时，爆炸产生的冲击波冲击左门扇装配19和右门扇装配30，使左门扇装配19和右门扇装配30打开，当左门扇装配19和右门扇装配30发生碰撞时，气体缓冲器27、弹性缓冲器28以及弹塑性缓冲器29能够进行缓冲，从而对左门扇装配19和右门扇装配30进行保护。
55.本技术实施例的实施原理为：当需要安装新式防爆门7时，操作人员先关闭传统防爆门5，在不拆除传统防爆门5的前提下，将新式防爆门基础6直接安装在传统防爆门基础6上，既降低了矿井巷道1内发生通风短路的概率，也减少了拆除传统防爆门基础6的工作量，极大地提高了安装效率和安全性能。
56.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。