[发明专利]一种立风井防爆门性能仿真测试方法

说明书

本发明公开的一种立风井防爆门性能仿真测试方法，涉及立风井防爆门技术领域。该测试方法通过鼓风机模拟瓦斯爆炸对防爆门进行冲击，并利用高速摄像机记录防爆门受冲击开启泄压及自动复位过程，同时记录压力传感器、风压计以及流量计读数；单组实验完成后，关停鼓风机，将各组件归位布置，检查有无破损后，再次开启鼓风机，并调高鼓风机风量，重复实验步骤，直至防爆门在冲击下破损、漏风。本发明可实现对防爆门受瓦斯爆炸冲击的真实模拟，研究结果可为防爆门的研制提供设计思路和理论支持，对提高矿井防灾技术水平及最大限度减少瓦斯爆炸灾害损失具有重要现实意义。

技术领域

本发明涉及立风井防爆门技术领域，具体涉及一种立风井防爆门性能仿真测试方法。

背景技术

井下瓦斯爆炸是极其严重的一种矿山灾害，可能造成大量人员伤亡并严重摧毁井下设施，更会对通风网络构成严重威胁。

受巷道复杂结构的影响，瓦斯爆炸所产生的冲击波经过井下通风网络传播后，作用于矿井泄压装备上的冲击载荷分配不均匀，可能造成矿井防爆门局部变形或失效，防爆门无法有效复位，从而导致连续爆炸时矿井主要通风机和通风网络遭到破坏。

目前，对于矿井灾变时期防爆门的启动及冲击特性研究多集中于计算流体力学软件仿真，通过建立数值模型来实现仿真计算，得到的结果与实际情况有所差别，不能全面具体的反映防爆门泄压过程。

因此，鉴于以上问题，有必要提供一种立风井防爆门性能仿真测试方法，以真实模拟防爆门卸压全过程，为防爆门的研制提供设计思路和理论支持。

发明内容

根据本发明的目的提出的一种立风井防爆门性能仿真测试方法，所用实验装置包括90°折弯的通风巷道、可拆卸安装于通风巷道一侧的鼓风机以及安装于通风巷道另一侧的防爆门；所述防爆门上设置有用于采集防爆门在气动冲击作用下应力变化数据的应变片和压力传感器；所述通风巷道靠近防爆门的一端侧边垂直固定连接一支管道，所述支管道远离通风巷道的一端可启闭，所述支管道内设置有流量计和风压计；该方法包括以下步骤：

步骤一：安装实验装置，将鼓风机与通风巷道密封连接，应变片贴附于防爆门内侧并与压力传感器电连接，支管道远离通风巷道的一端闭合，压力传感器、风压计、流量计均通过数据采集仪与电脑连接。

步骤二：开启鼓风机，调节风量大小，待工作稳定后，利用设置于防爆门外的高速摄像机记录防爆门受冲击开启泄压及自动复位过程，同时记录压力传感器、风压计以及流量计读数。

步骤三：关停鼓风机，将各组件归位布置，检查防爆门是否破损、漏风；若是，则结束实验；若否，则执行步骤四。

步骤四：再次开启鼓风机，并调高鼓风机风量，重复步骤二、三。

优选的，所述防爆门外还设置有一测风仪，所述测风仪通过数据采集仪与电脑连接；所述支管道远离通风巷道的一端可拆卸固定连接一抽风机；步骤一中，实验装置安装完成后，将支管道远离通风巷道的一端开启，连接并开启抽风机，调节风量大小，待工作稳定后，记录防爆门外测风仪读数，确定是否漏风；若是，则重新检测装置安装后重复测试；若否，则关停并拆除抽风机，密封支管道端部，执行步骤二。

优选的，步骤三中，鼓风机开启2S后，关停鼓风机。

优选的，步骤三中，检查防爆门是否破损、漏风的方式为：待实验装置各组件重新归位布置后，再次开启支管道端部，连接并开启抽风机，调节风量大小，待工作稳定后，记录防爆门外测风仪读数，确定是否漏风；若是，则结束实验；若否，则关停并拆除抽风机，密封支管道端部，执行步骤四。

与现有技术相比，本发明公开的一种立风井防爆门性能仿真测试方法的优点是：

(1)本发明通过鼓风机对防爆门的气动冲击模拟瓦斯爆炸，并通过高清摄像机对防爆门受冲击泄压与复位过程进行实时记录，可实现对防爆门受瓦斯爆炸冲击的真实模拟。