矿用自动复位式风井防爆门针对煤矿井下发生爆炸时，传统防爆门飞离井口、容易造成井下大范围人员伤亡的问题，研发了自动复位式风井防爆门系列产品，介绍了其防漏风措施，提出了由风机叶片强度反求防爆门受到的爆炸冲击载荷的方法，给出了防爆门梁 ( 柱) 和门板与梁 ( 柱) 连接部位强度的计算式以及根据风井负压确定门板厚度的计算式等。该产品平时密封可靠; 停风时自动开启实施自然通风，恢复供风时自动关闭; 发生爆炸时迅速开启保护主要通风机，爆炸过后自动复位，迅速恢复通风系统，给遇险人员自救和应急救援创造有力条件。

煤矿回风井防爆门是地下煤矿通风系统的一个重要组件。《煤矿安全规程》［1］涉及防爆门的条文主要有 2 条: 防爆门应每 6 个月检查维修 1 次; 主要通风机停止运转期间，对由 1 台主要通风机担负全矿通风的矿井，必须打开井口防爆门和有关风门，利用自然风压通风等。通常，发生爆炸后，现有的防爆门飞离井口，通风机受到保护并继续运转，但此时大部分风量从风井进入 ( 即风流短路) ，造成井下微风或风流紊乱，有毒有害气体四处弥漫，极易造成大范围人员中毒、窒息、死亡等。因此，《煤矿安全规程专家解读》［2］要求“高压气流过后防爆门自动关闭。同时，为井下遇险人员的撤退和抢险救灾提供有利条件。”具体要求有 6 条: ①防爆门应布置在出风井同一轴线上，断面积不应小于出风井的断面积。②出风井与风硐的交叉点到防爆门的距离，比该点到主要通风机吸风口的距离至少要短 10 m。③防爆门应依据主要通风机的负压保持关闭状态。④防爆门的结构必须有足够的强度，并有防腐和防抛出的设施。⑤防爆门应封闭严密不漏风。采用液体密封时，冬季应选用不燃的防冻液。⑥装有摩擦轮提升设备井楼的立风井，防爆门可不设于出风井同一轴线上，应设于井楼合适的位置，在两侧设卸压防爆门。一旦发生爆炸事故时爆炸的冲击波可以冲开防爆门而卸压。

基于此，研发了自动复位式风井防爆门产品，包括立风井防爆门、斜风井防爆门 2 种情况。笔者总结了研发过程中一些主要参数的设计计算方法，可供防爆门设计、加工制造等人员参考

 

 

自动复位式矿井防爆门工作原理

立风井防爆门为 2 扇半圆形门，横梁 ( 门轴) 过圆心，即门扇从两侧向中间旋转。横梁上方固定有带缓冲材料的缓冲板，利用同步机构确保 2 扇门同时与缓冲材料碰撞。横梁可沿导向柱向上运动，导向柱上安装有缓冲弹簧。平时在负压和自重的作用下，防爆门密封良好; 停风时利用重力将门扇吊起实施自然通风。配重质量、落高等可根据通风机情况进行调节、确定，确保恢复供风时防爆门自动关闭; 防爆门的开启压力很小，发生爆炸时，防爆门迅速开启以保护通风机，爆炸过后在重力、弹簧力等的作用下自动复位，使通风系统迅速恢复正常，且可重复使用。斜风井 ( 平硐) 防爆门与立风井防爆门的主要区别在于门的形状为矩形 ( 或圆拱形) ，门轴为立柱，采用从两侧向中间开的方案。此外，自动复位主要靠扭簧的扭矩; 缓冲作用主要靠安装在门扇上的缓冲材料、缓冲器，确保碰撞后板面变形较小、复位后密封性好等。

传统的立风井防爆门采用油封防漏风，防爆门为锅盖式，门边深入油槽内，密封效果较好; 本次研发的立风井防爆门采用抗老化橡胶作为密封件，密封件嵌入凹槽内，如图 1 所示。密封作用主要来自于通风机负压，也能起到很好的密封作用，且可重复使用。传统的斜风井 ( 平硐) 防爆门采用橡胶条密封，效果较差; 本次研发的斜风井 ( 平硐) 防爆门采用 W 型抗老化橡胶密封件 ( 图 1) ，密封件变形较大，能够适应爆炸后门扇变形的要求，密封效果较好。