盖式防爆门一般为圆形盖状结构,也称为防爆盖、防爆井盖、防爆帽等。
国内普遍使用的MFBL系列防爆门就是典型的盖式防爆门。该防爆门最早由前苏联引进,其设计由原武汉煤矿设计院于上世纪60和70年代编制和修订,经原煤炭部审订作为标准设计,编人《煤炭专用设备图册》,沿用至今。
MFBL系列防爆门由门体、密封油槽、滑轮架、重锤、反风锁扣等构成,见图4。发生爆炸时,门体受爆炸冲击自动打开,泄放爆炸压力,而后在配重钢丝绳牵引下下落复位,重新盖严井口。实践表明,该防爆门存在严重缺陷和安全隐患,突出表现为:无缓冲和限位装置,爆炸威力强大时,门体可能被冲飞而远离井口,致使防爆门长时间无法复位;无可靠的导向机构,门体在上升和下落过程中,可能发生偏移、偏转,使得门体难以准确复位,导致大量漏风,甚至针对MFBL系列防爆门的缺陷,国内樊铁山、邹国华、孙玉宁等人提出了多种新型盖式防爆门设计。其设计思路大体相同,即通过加装导向、缓冲、限位等装置,来增强防爆能力和复位可靠性。
樊铁山等人提出的防爆门结构如图5所示,保留现有风井防爆门门体、密封槽等设施,增加了导向装置、限位减压装置等。导向装置由导向立杆、导向环等组成,多组均布于门体四周,约束门体沿竖直方向移动。限位减压装置有纵向、横向两种,通过压簧、拉簧部件拦阻和限位防爆门。当门体受到爆炸
冲击后,沿导向上升,撞击限位减压装置后,再沿导向下落复位。该防爆门导向装置可能存在卡别问题。
邹国华等提出的防爆门的主要特点是:在现有防爆门门体上设置4组天窗,用于先行释放爆炸压力;设置双向同步运动的4组升降液压缸,用于推拉门体沿缸筒轨道升降。发生爆炸时,设置在立风井中传感器将爆炸信息传递到地面监控处理系统,电控、液控系统相继动作,升降液压缸活塞杆快速缩回,带动门体开启,泄放爆炸压力;同时天窗被爆炸气流冲开,实现急速先导泄压[ 。12] 该防爆门系统相对复杂,可靠性保障难度较大。
孙玉宁等人提出了两种盖式防爆门:立风井导向缓冲防爆门和立风井刚柔混合导向缓冲防爆门。
立风井导向缓冲防爆门主要由外框架、内框架、缓冲伞、中央导向柱4等组成,见图6。主要特点是:通过长导向来降低卡别风险;采用大型缓冲件来吸收冲击能量和保护门体。发生爆炸时,爆炸冲击波将门体冲起,门体在导向框架和中央导向柱的约束下,竖直向上运行,最终撞击缓冲伞,将能量耗散和转移;爆炸过后,自动下落复位亠[ 13 ]
立风井刚柔混合导向缓冲防爆门主要由门体、导向架、柔性导向绳、导向框、缓冲伞等组成,见图 7。主要特点是:通过刚性导向框和柔性导向绳的配合,来增强导向动作的可靠性,避免门体被卡别。
上述两种防爆门安装施工对矿井正常通风影响较小,对改造在用风井防爆门较为有利。相关试验研究正在开展。