避难硐室防爆门体结构与材料选择
作者： 本站来源： 本站时间：2022-02-22
避难硐室防爆门体结构与材料选择
通过研究确定避难硐室门体应设置抗爆层、隔温层和密闭支撑内层的复合结构，用以分散门体所受各种冲击力的破坏、阻隔高温的传递和实现良好的密闭功能，复合结构如图 1 所示。防火防爆密闭门的启闭必需灵活，开启时间不宜超过 15 s［9］。
可选择 16Mn，Q235，45 钢和 70 钢等金属作为硐室防护门材料，但 45 钢和 70 钢的成型工艺要求苛刻，16Mn 钢 的 屈 服 强 度 为 350 MPa，能 够 抵 抗 1. 073 MPa的冲击，且具有较好的耐腐蚀和防锈功能，所以选择其作为门体外板材料; Q235 的屈服强度为 235 MPa，但抗腐蚀性较低，成本较 16Mn 低，因此选其作为门体内侧支撑层; 中间隔温层选择聚酯或纤维阻燃隔温材料，如图 1 所示。门体表面应喷涂耐高
图 1 门体复合结构和材料
Fig. 1 Compound structures and materials of the door
温、防腐蚀、防静电的材料。门扇与门板间使用阻燃密封胶条保证密闭［10］。
2. 3 门体性能测试试验
为了验证避难硐室防火防爆密闭门的性能是否满足《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》技术要求: “门体需承受至少 0. 3 MPa 压力”，需对门体进行抗爆、静压荷载、水压及气密性能测定试验。
2. 3. 1 抗爆试验
试验方法: 将待测 12 mm( 取 8 mm 的 1. 5 倍安全系数) 门体焊接固定在钢体外壳两端，在模拟巷道中放置煤尘，并释放浓度为 8. 4% 的瓦斯与空气混合气体，门体放置在距引爆点 120 m 处，点燃并通过传感器进行压力测试。
试验 结 果: 门 体 所 承 受 爆 炸 正 面 冲 击 波 为 0. 61 MPa，侧面冲击波为 0. 281 MPa，受力后的门体外观、观察窗及门框均未受损变形并可开启。
2. 3. 2 抗静压力性能试验
试验方法: 将 12 mm 待测门体固定在钢筋混凝土支架上，通过安装高压气囊，对门体进行外力加载，使用压力传感器测定门体的承压极限。
试验结果: 门体经过大静压荷载 1. 86 MPa 后，仍能保持完整，且表面无开裂、翘曲和鼓包等现象，门体伴随加载力变形情况如图 2 所示。
避难硐室防护密闭门在煤矿井下安全防护工作中的特殊性，介绍了一种新型矿用避难硐室防护密闭门，详细地阐述了其各机构部件的组成和工作原理，并对抗冲击结构进行了有限元模拟受力分析。结果表明，该结构设计可实现防护密闭门抵抗冲击波、气密防1、开闭灵活以及隔绝高温等功能，能够确保其在井下的安全可靠性。
避难硐室的防护密闭门，对于避难硐室实现上述功能，起着至关重要的作用。现有的防护密闭门多用于防水闸门及人防工程，还没有专门用于矿山紧急避险系统的，其普遍存在以下不足: 整体抗冲击性能较差; 开启和闭 锁费力费时，不够灵活、快速; 开关门的锁紧机构容易松动; 没有设计隔热结构和观察窗等。为此，中煤科工集团重庆研究院研制了一种新型的具备集抗压、密闭、隔热 3 种功能于一体，适用于井下避难硐室的钢制式快速防护密闭门。
