防火防爆密閉系統的研究目標是保證井下發生事故時,可以抵抗 1 000 益 以上的瞬時高溫、持續高溫以及至少 0郾 3 MPa 爆炸側面沖擊波對硐室系統及結構的破壞,防止 CO,CH4 ,CO2等有毒有害氣體滲入硐室中[3]。 因此,防火防爆密閉系統的研究包括以下幾個方面:淤 門、墻防火防爆密閉性研究;于 硐室外管路防火防爆密閉性研究[4];盂 回風系統防火防爆密閉性研究;榆 硐室圍巖密閉性研究;虞 硐室整體氣密試驗研究。
2 防火防爆密閉門研究
通過模擬計算確定門體的厚度、結構及材料[5],由抗壓密閉試驗驗證門體的防護性能
礦井避難硐室防火防爆密閉門,避難硐室防爆密閉門門體厚度確定
考慮到避難硐室的結構、避險人員的身高、逃生速度和設備運輸等因素,確定門體尺寸為 1 600 mm伊960 mm。 通過瓦斯爆炸沖擊波壓力計算確定門體厚度
門體結構與材料選擇
通過研究確定避難硐室門體應設置抗爆層、隔溫層和密閉支撐內層的復合結構,用以分散門體所受各種沖擊力的破壞、阻隔高溫的傳遞和實現良好的密閉功能,復合結構如圖 1 所示。 防火防爆密閉門的啟閉必需靈活,開啟時間不宜超過 15 s
。
可選擇 16Mn,Q235,45 鋼和 70 鋼等金屬作為硐室防護門材料,但 45 鋼和 70 鋼的成型工藝要求苛刻,16Mn 鋼 的 屈 服 強 度 為 350 MPa, 能 夠 抵 抗1郾 073 MPa的沖擊,且具有較好的耐腐蝕和防銹功能,所以選擇其作為門體外板材料;Q235 的屈服強度為 235 MPa,但抗腐蝕性較低,成本較 16Mn 低,因此選其作為門體內側支撐層;中間隔溫層選擇聚酯或纖維阻燃隔溫材料,如圖 1 所示。 門體表面應噴涂耐高溫、防腐蝕、防靜電的材料。 門扇與門板間使用阻燃密封膠條保證密閉
結 論
(1)確定了礦井避難硐室防火防爆密閉系統的組成及研究內容。
(2)確定了防爆門板抗爆厚度至少為 8 mm,門體采用復合結構材料,表面噴涂防火、防銹,耐腐蝕面漆。
(3)確定了井下避難硐室防火防爆密閉墻厚度為 1郾 6 m,選用強度不小于 C40 的鋼筋混凝土材料,但可通過加筋減小厚度。
(4)確定了硐室外部“管路預埋冶的布置方式,埋深不小于 0郾 5 m。
(5)選址煤巷的硐室與圍巖間需設置密閉緩沖層,以防止毒氣滲入。
(6 ) 驗 證 了 避 難 硐 室 的 最 大 承 壓 能 力 為2 700 Pa,具有良好的氣密性,可保證正壓。
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