避難硐室防護密閉門的總體設(shè)計依據(jù)為《井下避難硐室設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》、《煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理規(guī)定》、《煤礦井下避難所試點建設(shè)基本要求》及《煤礦井下避難硐室建設(shè)管理暫行規(guī)定》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。避難硐室主要功能是在井下發(fā)生災(zāi)害事故時，為無法及時撤離的遇險人員提供生命保障。因此，避難硐室防護密閉門設(shè)計時采用向外開啟的兩道門結(jié)構(gòu)。考慮到觀察方便及安全因素，兩道門都設(shè)有觀察窗。外側(cè)第 1 道門采用能抵擋不低于 1． 0 MPa 的沖擊壓力，且能阻擋有毒有害氣體的防護密閉門; 內(nèi)側(cè)第 2 道門采用能抵擋不低于 0． 3 MPa 的沖擊壓力，且能阻擋有毒有害氣體的密閉門，應(yīng)確保在整個額定防護時間內(nèi)，避難硐室內(nèi)部的空氣壓力始終高于外部環(huán)境空氣壓力 100 Pa 以上。同時為了抵御高溫?zé)煔猓趦傻篱T夾層中充填絕熱性能好的隔熱材料。

 

避難硐室防護密閉門組成：
該新型鋼制防護密閉門總體結(jié)構(gòu)主要由門扇、門框、閉鎖機構(gòu)、密封機構(gòu)、鉸鏈等構(gòu)成。

門扇與門框由鉸鏈連接，門扇與門框之間的密封是通過閉鎖裝置的可調(diào)節(jié)鎖緊力壓緊橡膠膠條變形來實現(xiàn)的。門的開閉是通過手輪帶動齒輪傳動組，齒輪傳動組再帶動六連桿機構(gòu)運動，并通過限位裝置調(diào)節(jié)六連桿運動行程來實現(xiàn)。

2 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計

為實現(xiàn)防護密閉門抵抗沖擊、開關(guān)靈活、密閉可靠的功能，抗沖擊結(jié)構(gòu)、隔熱結(jié)構(gòu)、閉鎖機構(gòu)以及密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計成為設(shè)計的關(guān)鍵。

2． 1 抗沖擊結(jié)構(gòu)設(shè)計

外側(cè)防護密閉門對抗沖擊性能要求較高，門扇設(shè)計為鋼制式梁板結(jié)構(gòu)，采用獨特的具有一定弧度的低合金高強度鋼 16Mn 材質(zhì)的弧形殼板與弧形加強支撐板、固定板組合焊接的方式加工而成。弧形門扇俯視剖面結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。

圖 2 弧形門扇俯視剖面結(jié)構(gòu)圖

與傳統(tǒng)的平面形狀殼板相比，弧形殼板抵抗爆炸沖擊的能力更強。其力學(xué)原理: 作用在弧形殼板上的任意方向上的爆炸沖擊力可以分解為 2 個分力，一個是垂直于弧形殼板的分力，另一個是平行于弧形殼板切線的分力。平行于弧形切線的分力由于對稱，互相抵消，最終作用于弧形殼板的力就分解為垂直作用于門體的力，其小于原來的作用力，該弧形結(jié)構(gòu)削弱了爆炸沖擊力。在門扇內(nèi)部設(shè)計橫向支撐板與縱向支撐板形成梁格與固定板組合焊接的結(jié)構(gòu)，內(nèi)外板面材料均選用低合金高強度鋼，起到支撐加固的作用，保證有較高的強度，整體結(jié)構(gòu)剛性好，具有較強的抵抗爆炸沖擊的能力。

 

避難硐室防護密閉門優(yōu)點：

1) 防護密閉門采用獨特的弧形殼板與加強支撐板結(jié)構(gòu)，能夠有效地抵抗爆炸沖擊波，并通過有限元分析方法驗證了其強度的可靠性。

2)使用齒輪傳動帶動聯(lián)動多連桿六點鎖緊機構(gòu)，使門開關(guān)靈活、省力。

3)門扇與門框之間采用可調(diào)節(jié)鎖緊力來擠壓橡膠的密封結(jié)構(gòu)，可抵御外界有毒有害氣體的侵入。

4)采用絕熱性能好的隔熱材料，能抵御井下發(fā)生火災(zāi)時的瞬間高溫。