防爆井蓋裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種防爆井蓋裝置，其通過(guò)將井蓋的下端設(shè)置成圓錐形,將回風(fēng)井出口端設(shè)置成喇叭口形狀，使得回風(fēng)井出口端與井蓋下段成錐面密封配合；并將井蓋由鋼絲繩依次與設(shè)置在回風(fēng)井出口端外部?jī)蓚?cè)的定滑輪、擋板、彈簧以及配重塊巧妙地連接在一起，使得當(dāng)井下發(fā)生爆炸事故造成井蓋被頂起脫離原始位置時(shí)，在彈簧緩沖、壓縮變形、進(jìn)而在彈簧產(chǎn)生彈力、井蓋自身重力以及配重塊產(chǎn)生的拉力等協(xié)同作用下，使得井蓋自動(dòng)復(fù)位。而且，還可以及時(shí)通過(guò)將氣囊充滿氣，以封堵住回風(fēng)井出口。本實(shí)用新型的防爆井蓋裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、當(dāng)井蓋被井下爆炸沖擊波沖開(kāi)后，能自動(dòng)復(fù)位，并能通過(guò)氣囊快速對(duì)回風(fēng)井口的有效密封封堵。
【專利說(shuō)明】防爆井蓋裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種井蓋裝置，尤其涉及一種防爆井蓋裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]礦井通風(fēng)安全是煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的重中之重，通風(fēng)狀況的好壞直接影響到井下礦工的生命安全和生產(chǎn)效率。
[0003]煤礦礦區(qū)的回風(fēng)井一般使用井蓋進(jìn)行密封，以防止外部空氣逆向從回風(fēng)井口進(jìn)入，進(jìn)而造成風(fēng)流短路事故的發(fā)生。
[0004]如何保證井蓋工作的正常與穩(wěn)定，特別是在井下發(fā)生瓦斯爆炸等極端情況下，如何能夠在最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)復(fù)位，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)有效封堵回風(fēng)井井口，使井下通風(fēng)迅速恢復(fù)正常，防止出現(xiàn)風(fēng)流短路，造成井下無(wú)風(fēng)、有毒有害氣體不能及時(shí)得到稀釋所致的中毒、二次爆炸、救援不便和災(zāi)情擴(kuò)大等安全問(wèn)題，消除安全事故擴(kuò)大的隱患，其意義十分重大。
[0005]中國(guó)專利申請(qǐng)CN202431293U公開(kāi)了 一種輕便煤礦回風(fēng)立井防爆井蓋，其包括橡膠蓋、半網(wǎng)蓋、搭扣、鉸鏈、彈性繩，吊環(huán)、鎖環(huán)，橡膠密封圈，半網(wǎng)蓋中間是鋼筋網(wǎng)結(jié)構(gòu)，整體質(zhì)量小，橡膠蓋是可以輕易取下來(lái)并能安裝在半網(wǎng)蓋反面。
[0006]上述技術(shù)方案要解決的技術(shù)問(wèn)題是，當(dāng)井下發(fā)生瓦斯爆炸時(shí)能夠十分有效地釋放沖擊能量保護(hù)風(fēng)機(jī)，當(dāng)沖擊能量過(guò)后，能夠快速恢復(fù)正常通風(fēng)，而且當(dāng)井下出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)能快速實(shí)現(xiàn)反風(fēng)。但是，上述技術(shù)方案僅僅只是利于對(duì)通排風(fēng)的關(guān)鍵設(shè)備，主要是風(fēng)機(jī)的保護(hù)，并不涉及如何防范井下出現(xiàn)回風(fēng)短路的技術(shù)問(wèn)題。
[0007]中國(guó)專利申請(qǐng)CN202273698U公開(kāi)了 一種礦用回風(fēng)立井側(cè)翻式防爆蓋，包括一圓形井蓋，在圓形井蓋的圓心處安裝滾動(dòng)軸承，滾動(dòng)軸承與一搖桿的一端連接，搖桿的另一端與彈性裝置相連接，且在搖桿的另一端處設(shè)置有控制搖桿拉伸方向的導(dǎo)槽，彈性裝置安裝在導(dǎo)槽的端部。
[0008]其要解決的技術(shù)問(wèn)題是，在煤礦意外發(fā)生瓦斯或煤塵爆炸時(shí)及時(shí)泄壓并復(fù)位，確保井下通風(fēng)系統(tǒng)正常工作。
[0009]實(shí)際上，上述技術(shù)方案所說(shuō)的“復(fù)位”，往往只能借助與外力的幫助才能實(shí)現(xiàn)對(duì)井蓋的復(fù)位。對(duì)于非正常狀態(tài)出現(xiàn)的情形，特別是當(dāng)井下發(fā)生爆炸事故的極端情況出現(xiàn)時(shí)，這種側(cè)翻式防爆蓋并不能有效防范或者解決可能出現(xiàn)的回風(fēng)短路的技術(shù)問(wèn)題。
[0010]中國(guó)專利申請(qǐng)CN202055865U公開(kāi)了一種礦井防爆井蓋安全氣囊自動(dòng)封堵裝置，包括一個(gè)折疊氣囊，該折疊氣囊放置于防爆井蓋下的井筒壁一側(cè)的折疊氣囊硐室內(nèi)，折疊氣囊硐室的開(kāi)口與井內(nèi)聯(lián)通；折疊氣囊通過(guò)空氣輸送管與硐室外的空氣壓縮機(jī)連接，空氣壓縮機(jī)通過(guò)供電電纜與電源控制器連接，電源控制器通過(guò)感應(yīng)信號(hào)電纜與一安裝于防爆井蓋上的感應(yīng)裝置連接；在折疊氣囊內(nèi)設(shè)置有一個(gè)壓力傳感器，壓力傳感器通過(guò)信號(hào)線與電源控制器連接；在處于折疊氣囊之下的井筒內(nèi)固定安裝有一個(gè)支撐鋼網(wǎng)。
[0011]盡管上述技術(shù)方案對(duì)于井下在出現(xiàn)爆炸事故、井蓋被沖開(kāi)時(shí)，通過(guò)氣囊及時(shí)充氣后膨脹，進(jìn)行快速自動(dòng)封堵，從而保障井下正常通風(fēng)。但一方面，氣囊封堵畢竟只是一種臨時(shí)性補(bǔ)救措施，其所起作用，特別是其有效封堵的時(shí)間方面所起的作用十分有限；另一方面，上述技術(shù)方案并不能有效解決井蓋裝置的自動(dòng)復(fù)位的技術(shù)問(wèn)題，而且如何保證壓力傳感器等電子元器件在惡劣的環(huán)境下始終保持良好的工作狀態(tài)，進(jìn)而確保井下施工作業(yè)安全的萬(wàn)無(wú)一失并不是一件容易的事情。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0012]本實(shí)用新型的目的是，提供一種防爆井蓋裝置，當(dāng)井蓋被井下爆炸沖擊波沖開(kāi)后，井蓋能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行自動(dòng)復(fù)位，同時(shí)還能夠快速形成回風(fēng)井口的有效封堵。
[0013]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的要解決的技術(shù)問(wèn)題是，如何通過(guò)改進(jìn)防爆井蓋的結(jié)構(gòu)，以提高井蓋的密封效果，并能在井蓋被爆炸產(chǎn)生的氣流頂起后脫離其正常位置后，能夠及時(shí)有效地實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確自動(dòng)復(fù)位，以及同時(shí)還能夠?qū)仫L(fēng)井口進(jìn)行有效密封封堵的技術(shù)問(wèn)題。
[0014]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，一種防爆井蓋裝置，包括回風(fēng)井、井蓋，其特征在于，所述井蓋中段為圓柱體，上、下兩段均為圓錐；所述井蓋下段圓錐部分最大的截面圓的半徑小于所述井蓋的中段圓柱體截面圓的半徑；
[0015]所述回風(fēng)井出口端呈喇叭口狀，在所述井蓋的中段圓柱體與下段圓錐結(jié)合處設(shè)置有密封圈；當(dāng)所述井蓋蓋住所述回風(fēng)井出口端時(shí)，所述回風(fēng)井出口端與所述井蓋下段成錐面密封配合；
[0016]所述井蓋的上表面均勻?qū)ΨQ設(shè)置有吊鉤，所述吊鉤上固定連接有鋼絲繩，所述鋼絲繩分別依次穿過(guò)對(duì)稱設(shè)置在回風(fēng)井外部?jī)蓚?cè)的定滑輪、固定在定滑輪下方的中心開(kāi)設(shè)有通孔的擋板、彈簧，與配重塊相連接；
[0017]位于所述井蓋中段的外壁上對(duì)稱設(shè)置有U形掛鉤，所述U形掛鉤與安裝在所述回風(fēng)井出口端外側(cè)的活動(dòng)式卡扣一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述U形掛鉤通過(guò)所述活動(dòng)式卡扣將所述井蓋鎖定。
[0018]上述技術(shù)方案直接帶來(lái)的技術(shù)效果是，井蓋分別通過(guò)配重塊和卡扣扣緊，保證了井蓋蓋住回風(fēng)井出口端后，能夠始終保持良好的穩(wěn)定性和牢固性；而且，由于井蓋與回風(fēng)井口形成錐面密封，再加上密封圈的密封，使得井蓋工作時(shí)，回風(fēng)井出口端密封性更好。
[0019]特別是，井蓋通過(guò)鋼絲繩分別依次穿過(guò)對(duì)稱設(shè)置在回風(fēng)井出口端外部?jī)蓚?cè)的定滑輪、固定在定滑輪下方的中心開(kāi)設(shè)有通孔的擋板、彈簧，與配重塊相連接，使得當(dāng)井下出現(xiàn)爆炸事故氣流將井蓋向上頂起、脫離原始位置向上方運(yùn)動(dòng)后，鋼絲繩被升起的井蓋牽引向上，并帶動(dòng)配重塊及其上方的彈簧向上運(yùn)動(dòng)，直至彈簧被擋板擋住、壓縮；此時(shí)，爆炸產(chǎn)生的氣流隨井蓋的打開(kāi)不斷外泄，隨著井下的氣壓逐漸下降，井蓋在自身重力、配重塊產(chǎn)生的拉力，以及彈簧產(chǎn)生的彈力的作用下，將下墜至原始位置，重新蓋住回風(fēng)井口 ；另一方面，由于井蓋的下端為圓錐形，回風(fēng)井井筒出口端呈喇叭口狀，這樣即便井蓋在下墜的過(guò)程中出現(xiàn)一定程度的位置偏差，其圓錐形的下部也會(huì)沿喇叭口的回風(fēng)井出口端滑落至正確的位置，即，大大增強(qiáng)了井蓋下墜直至復(fù)位過(guò)程的準(zhǔn)確性。
[0020]采用上述結(jié)構(gòu)的井蓋，直接帶來(lái)了在爆炸發(fā)生時(shí)，井蓋被氣流頂開(kāi)之后，井蓋不需要借助任何外力的作用，即可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的自動(dòng)復(fù)位的技術(shù)效果。[0021]作為優(yōu)選，上述回風(fēng)井的下方側(cè)壁上還開(kāi)設(shè)有氣囊硐室，所述氣囊硐室內(nèi)放置有與安裝在回風(fēng)井外的充氣泵相連接的氣囊，所述充氣泵與自控系統(tǒng)連接并由該自控系統(tǒng)控制其開(kāi)啟或關(guān)閉；
[0022]所述氣囊硐室與所述回風(fēng)井內(nèi)部相連通，以所述氣囊硐室的上下邊為邊界，在所述回風(fēng)井的內(nèi)壁面上開(kāi)設(shè)有環(huán)形U形槽，在所述環(huán)形U形槽的上、下沿外側(cè)位置處分別固定有相互平行的第一圓形金屬網(wǎng)和第二圓形金屬網(wǎng)；
[0023]當(dāng)所述氣囊充滿氣時(shí)，所述氣囊與所述U形槽在回風(fēng)井壁上的圓周壁面成緊密配合；
[0024]所述回風(fēng)井口處還設(shè)置有用于檢測(cè)井蓋位置的感應(yīng)裝置，所述感應(yīng)裝置與安裝在所述回風(fēng)井之外的自控系統(tǒng)相連接。
[0025]上述優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來(lái)的技術(shù)效果是，當(dāng)井下發(fā)生爆炸事故造成井蓋被頂起脫離原始位置或者被炸飛時(shí)，感應(yīng)裝置將信號(hào)傳輸給自控系統(tǒng)，由自控系統(tǒng)啟動(dòng)充氣泵對(duì)氣囊充氣，當(dāng)氣囊充滿氣時(shí)，第一圓形金屬網(wǎng)和第二圓形金屬網(wǎng)可以對(duì)氣囊同時(shí)起到支撐和限位的作用；此時(shí)，氣囊與回風(fēng)井的U形槽的圓周壁面成緊密配合。此時(shí)，氣囊將回風(fēng)井出口完全密封封堵住，有效地避免了風(fēng)流短路的發(fā)生。
[0026]進(jìn)一步優(yōu)選，上述U形掛鉤為四個(gè)。
[0027]上述優(yōu)選技術(shù)方案帶來(lái)的技術(shù)效果是，對(duì)稱、均勻分布的四個(gè)掛鉤通過(guò)卡扣鎖緊后，其平衡性、穩(wěn)定性更好。
[0028]綜上所述，首先，本實(shí)用新型的防爆井蓋裝置，其井蓋通過(guò)鋼絲繩分別依次穿過(guò)對(duì)稱設(shè)置在回風(fēng)井出口端外部?jī)蓚?cè)的定滑輪、固定在定滑輪下方的中心開(kāi)設(shè)有通孔的擋板、彈簧，與配重塊相連接，使得當(dāng)井下出現(xiàn)爆炸事故氣流將井蓋向上頂起、脫離原始位置向上方運(yùn)動(dòng)后，鋼絲繩被升起的井蓋牽引向上，并帶動(dòng)配重塊及其上方的彈簧向上運(yùn)動(dòng)，直至彈簧被擋板擋住、壓縮；此時(shí)，爆炸產(chǎn)生的氣流隨井蓋的打開(kāi)不斷外泄，隨著井下的氣壓逐漸下降，井蓋在自身重力、配重塊產(chǎn)生的拉力，以及彈簧產(chǎn)生的彈力的作用下，將下墜至原始位置，重新蓋住回風(fēng)井口 ；另一方面，由于井蓋的下端為圓錐形，回風(fēng)井井筒出口端呈喇叭口狀，這樣即便井蓋在下墜的過(guò)程中出現(xiàn)一定程度的位置偏差，其圓錐形的下部也會(huì)沿喇叭口的回風(fēng)井出口端滑落至正確的位置，即，大大增強(qiáng)了井蓋下墜直至復(fù)位過(guò)程的準(zhǔn)確性。因此，本實(shí)用新型的防爆井蓋裝置，通過(guò)簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)方面的改進(jìn)，直接帶來(lái)了在爆炸發(fā)生時(shí)，井蓋被氣流頂開(kāi)之后，井蓋不需要借助任何外力的作用，即可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的自動(dòng)復(fù)位的技術(shù)效果；
[0029]其次，當(dāng)井下發(fā)生爆炸事故造成井蓋被頂起脫離原始位置或者被炸飛時(shí)，感應(yīng)裝置將信號(hào)傳輸給自控系統(tǒng)，由自控系統(tǒng)啟動(dòng)充氣泵對(duì)氣囊充氣，當(dāng)氣囊充滿氣時(shí)，第一圓形金屬網(wǎng)和第二圓形金屬網(wǎng)可以對(duì)氣囊同時(shí)起到支撐和限位的作用；此時(shí)，氣囊與回風(fēng)井的U形槽的圓周壁面成緊密配合。此時(shí)，氣囊將回風(fēng)井出口完全密封封堵住，有效地避免了風(fēng)流短路的發(fā)生；
[0030]再次，本實(shí)用新型的防爆井蓋裝置，由于采用密封圈與錐面密封雙重密封技術(shù)手段，使得其在正常情況下也具有十分良好的密封效果。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0031]圖1是本實(shí)用新型防爆井蓋裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的防爆井蓋裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0033]如圖1所示，本實(shí)用新型的防爆井蓋裝置包括回風(fēng)井14、井蓋1，該井蓋I中段為圓柱體，上、下兩段均為圓錐形狀；井蓋下段圓錐體部分最大的截面圓的半徑小于井蓋中段圓柱體截面圓的半徑；回風(fēng)井14的出口端呈喇叭口狀，在井蓋I的中段圓柱體與下段圓錐結(jié)合處設(shè)置有密封圈4 ;當(dāng)井蓋I蓋住所述回風(fēng)井14的出口端時(shí)，回風(fēng)井筒14出口端與井蓋I下段形成錐面密封配合；
[0034]位于井蓋I的上表面兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有吊鉤，吊鉤上固定連接有鋼絲繩，鋼絲繩分別依次穿過(guò)對(duì)稱設(shè)置在回風(fēng)井出口端外部?jī)蓚?cè)的定滑輪2、固定在定滑輪下方的中心開(kāi)設(shè)有通孔的擋板13、彈簧12，與配重塊3相連接；
[0035]位于井蓋中段的外壁上對(duì)稱設(shè)置有U形掛鉤，該U形掛鉤與安裝在回風(fēng)14井口外側(cè)的活動(dòng)式卡扣11 一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，U形掛鉤通過(guò)活動(dòng)式卡扣11將井蓋I鎖定。
[0036]上述回風(fēng)井14出口端下方位置的側(cè)壁上還開(kāi)設(shè)有氣囊硐室9，氣囊硐室9內(nèi)放置有與安裝在回風(fēng)井外的充氣泵7連接的氣囊6，充氣泵7與自控系統(tǒng)連接；氣囊硐室9與回風(fēng)井14內(nèi)部相連通，以氣囊硐室9的上下邊為邊界，在回風(fēng)井14內(nèi)壁面上開(kāi)設(shè)有環(huán)形U形槽，在環(huán)形U形槽上、下沿外側(cè)位置處分別固定有第一圓形金屬網(wǎng)5和第二圓形金屬網(wǎng)15 ；當(dāng)氣囊6充滿氣時(shí)，氣囊與回風(fēng)井14內(nèi)壁上的U形槽的壁面成緊密配合；上述第一圓形金屬網(wǎng)5和第二圓形金屬網(wǎng)15在氣囊6充滿氣時(shí)，可以對(duì)氣囊6同時(shí)起到支撐和限位的作用。
[0037]在回風(fēng)井口位置處還設(shè)置有用于檢測(cè)井蓋的位置的感應(yīng)裝置10，該感應(yīng)裝置10與回風(fēng)井外的用于控制所述充氣泵7開(kāi)啟/關(guān)閉的自控系統(tǒng)相連接。
[0038]為使井蓋固定更加平衡和牢固，上述U形掛鉤最好為四個(gè)。
【權(quán)利要求】
1.一種防爆井蓋裝置，包括回風(fēng)井、井蓋，其特征在于，所述井蓋中段為圓柱體，上、下兩段均為圓錐；所述井蓋下段圓錐部分最大的截面圓的半徑小于所述井蓋的中段圓柱體截面圓的半徑； 所述回風(fēng)井出口端呈喇叭口狀，在所述井蓋的中段圓柱體與下段圓錐結(jié)合處設(shè)置有密封圈；當(dāng)所述井蓋蓋住所述回風(fēng)井出口端時(shí)，所述回風(fēng)井出口端與所述井蓋下段成錐面密封配合； 所述井蓋的上表面均勻?qū)ΨQ設(shè)置有吊鉤，所述吊鉤上固定連接有鋼絲繩，所述鋼絲繩分別依次穿過(guò)對(duì)稱設(shè)置在回風(fēng)井外部?jī)蓚?cè)的定滑輪、固定在定滑輪下方的中心開(kāi)設(shè)有通孔的擋板、彈簧，與配重塊相連接； 位于所述井蓋中段的外壁上對(duì)稱設(shè)置有U形掛鉤，所述U形掛鉤與安裝在所述回風(fēng)井出口端外側(cè)的活動(dòng)式卡扣一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述U形掛鉤通過(guò)所述活動(dòng)式卡扣將所述井蓋鎖定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆井蓋裝置，其特征在于，所述回風(fēng)井的下方側(cè)壁上還開(kāi)設(shè)有氣囊硐室，所述氣囊硐室內(nèi)放置有與安裝在回風(fēng)井外的充氣泵相連接的氣囊，所述充氣泵與自控系統(tǒng)連接并由該自控系統(tǒng)控制其開(kāi)啟或關(guān)閉； 所述氣囊硐室與所述回風(fēng)井內(nèi)部相連通，以所述氣囊硐室的上、下邊為邊界，在所述回風(fēng)井的內(nèi)壁面上開(kāi)設(shè)有環(huán)形U形槽，在所述環(huán)形U形槽的上、下沿外側(cè)位置處分別固定有相互平行的第一圓形金屬網(wǎng)和第二圓形金屬網(wǎng)；所述第一圓形金屬網(wǎng)和第二圓形金屬網(wǎng)之間的距離等于所述 當(dāng)所述氣囊充滿氣時(shí)，所述氣囊與所述U形槽在回風(fēng)井壁上的圓周壁面成緊密配合； 所述回風(fēng)井口處還設(shè)置有用于檢測(cè)井蓋位置的感應(yīng)裝置，所述感應(yīng)裝置與安裝在所述回風(fēng)井之外的自控系統(tǒng)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防爆井蓋裝置，其特征在于，所述U形掛鉤為四個(gè)。
【文檔編號(hào)】E21F1/16GK203702224SQ201320714230
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】王振洋, 孫國(guó)華, 劉超, 胡善祥, 白鷺 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)