貴州大林煤礦井下調(diào)節(jié)風(fēng)窗的改造

帥崢嶸，倪贊龍

（江西煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 貴州贛林礦業(yè)，江西 南昌330000）

1 礦井概述

大林煤礦是江西煤業(yè)集團(tuán)公司在貴州省遵義縣的一對(duì)生產(chǎn)礦井，屬高瓦斯突出礦井，主要開采 M14、M9、M7煤層，礦井采用平硐開拓方式，礦井通風(fēng)方式為中央并列式，礦井主要通風(fēng)機(jī)采用抽出式通風(fēng)。開采煤層無煤塵爆炸危險(xiǎn)性，屬不易自燃煤層。

礦井“一通三防”以瓦斯管理、采掘面供風(fēng)、通風(fēng)系統(tǒng)維護(hù)為主。近幾年，該礦結(jié)合礦井通風(fēng)實(shí)踐，根據(jù)井下通風(fēng)設(shè)施的施工經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)多次嘗試、創(chuàng)新各種調(diào)節(jié)風(fēng)窗制作方法，對(duì)井下的調(diào)節(jié)風(fēng)窗進(jìn)行了技術(shù)改造，提高了調(diào)節(jié)風(fēng)窗調(diào)風(fēng)的可靠性，保證了礦井通風(fēng)系統(tǒng)的完整、穩(wěn)定、安全。

2 井下調(diào)節(jié)風(fēng)窗改造

調(diào)節(jié)風(fēng)窗是礦井通風(fēng)系統(tǒng)中必不可少的重要基礎(chǔ)設(shè)施，它關(guān)系到礦井通風(fēng)管理工作的好壞，調(diào)節(jié)控制著礦井通風(fēng)流量，為采掘工作面等用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量的按需分配創(chuàng)造條件。風(fēng)量調(diào)節(jié)效果的好壞對(duì)礦井安全生產(chǎn)和通風(fēng)運(yùn)行效益、作業(yè)人員的安全都有很大影響。該礦在對(duì)井下調(diào)節(jié)風(fēng)窗進(jìn)行改造前，時(shí)常出現(xiàn)礦井通風(fēng)阻力大，有效風(fēng)量低，瓦斯?jié)舛茸兓蟮韧L(fēng)安全隱患，為改變這一現(xiàn)象，礦井決定對(duì)調(diào)節(jié)風(fēng)窗進(jìn)行了改造。

2.1 改造前的井下調(diào)節(jié)風(fēng)窗

改造前的礦井調(diào)節(jié)風(fēng)窗，通常是在風(fēng)門或擋風(fēng)墻墻體上部，采用料石、水泥砂漿構(gòu)筑，通過對(duì)井下調(diào)節(jié)風(fēng)窗的使用、維護(hù)等情況的調(diào)查，原井下調(diào)節(jié)風(fēng)窗存在較多的通風(fēng)問題和安全隱患。

（1）原施工構(gòu)筑井下調(diào)節(jié)風(fēng)窗不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且浪費(fèi)人力和材料；當(dāng)井下需要進(jìn)行調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí)，至少要3人以上同時(shí)施工作業(yè)，需提前備料進(jìn)行施工調(diào)節(jié)風(fēng)窗的面積的縮小或擴(kuò)大，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且所拆除的材料，還不能重復(fù)利用。

（2）原井下調(diào)節(jié)風(fēng)窗維護(hù)工作量大，當(dāng)?shù)V井進(jìn)行安全調(diào)風(fēng)時(shí)，時(shí)常要拆除料石，破壞了原調(diào)節(jié)風(fēng)窗墻體的整體結(jié)構(gòu)，使窗口受壓后料石易脫落，其在施工過程中易被損壞。作業(yè)人員常常隨意穿行，造成風(fēng)流紊亂，嚴(yán)重時(shí)造成風(fēng)流短路，引起瓦斯積聚，給礦井生產(chǎn)帶來安全隱患。

2.2 改造后的井下調(diào)節(jié)風(fēng)窗

調(diào)節(jié)風(fēng)窗技術(shù)改造，要滿足結(jié)構(gòu)完整、性能穩(wěn)定、易于操作、安全可靠。一是要提高調(diào)節(jié)通風(fēng)的工作效率，節(jié)省人力和材料；二是要便于維護(hù)風(fēng)門墻體整體結(jié)構(gòu)，防范遭受多種原因所致的損壞、破壞；三是要進(jìn)一步強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)管理，改善井下作業(yè)環(huán)境。目的就是要定購(gòu)或設(shè)計(jì)加工結(jié)構(gòu)完整、安全性能好、調(diào)風(fēng)效率高的井下調(diào)節(jié)風(fēng)窗。

（1）井下調(diào)節(jié)風(fēng)窗改造提出了三個(gè)改造方案

第一方案：從廠家購(gòu)買定做井下調(diào)節(jié)風(fēng)窗。

第二方案：由礦井進(jìn)行機(jī)械加工制作活動(dòng)螺桿調(diào)節(jié)風(fēng)窗，即利用鐵板焊接一個(gè)前后無蓋的長(zhǎng)方體窗子（500mm×500mm×400mm），通過軸承在窗子前方焊接兩塊對(duì)開葉片，然后利用一根與窗子長(zhǎng)度相一致的、已焊接好小鐵板的活動(dòng)螺桿來控制葉片的角度進(jìn)行井下風(fēng)量的調(diào)節(jié)。

第三方案：礦井自身加工制作“n”字型活動(dòng)角鐵調(diào)節(jié)風(fēng)窗，也就是利用鐵板焊接一個(gè)前后無蓋的長(zhǎng)方體窗子（500mm×500mm×400mm），通過軸承在窗子前方焊接兩塊對(duì)開葉片，然后在“n”字型活動(dòng)角鐵上方焊接2根彈簧，利用彈簧的有效彈性形變來調(diào)節(jié)風(fēng)窗內(nèi)兩塊對(duì)開葉片角度進(jìn)行井下風(fēng)量的調(diào)節(jié)。

（2）井下調(diào)節(jié)風(fēng)窗改造比較

第一方案，根據(jù)對(duì)同行廠家的了解，定做購(gòu)買井下調(diào)節(jié)風(fēng)窗，至少要2萬多元，多則突破3萬元，且要提前申報(bào)定購(gòu)，尤其是制作調(diào)節(jié)風(fēng)窗完成的周期較長(zhǎng)。

第二方案，在調(diào)風(fēng)過程中，風(fēng)門受巷道限制，上部調(diào)節(jié)風(fēng)窗不能滿足調(diào)風(fēng)需求，經(jīng)常需要人工調(diào)整調(diào)節(jié)風(fēng)窗的過風(fēng)面積；同時(shí)在工作面放炮時(shí)，由于放炮沖擊波震動(dòng)，風(fēng)窗葉片很難恢復(fù)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的葉片角度，風(fēng)窗容易變形，既不能靈活運(yùn)用，同時(shí)對(duì)風(fēng)門的抗壓性會(huì)產(chǎn)生巨大影響，造成風(fēng)門變形嚴(yán)重，調(diào)節(jié)風(fēng)窗的維修工作量大。

第三方案，該調(diào)節(jié)風(fēng)窗具有抵抗工作面放炮沖擊波的強(qiáng)烈震動(dòng)的特性，調(diào)節(jié)風(fēng)窗變形小；能增大風(fēng)門的抗壓性能，延長(zhǎng)了風(fēng)門的使用周期；利用風(fēng)窗上的螺絲固定，既可以方便靈活調(diào)節(jié)風(fēng)量，并能根據(jù)井下所需風(fēng)量及時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)窗的大小，當(dāng)不需要調(diào)風(fēng)時(shí)，還可以將風(fēng)窗關(guān)閉后用螺絲固定，既不漏風(fēng)，又不影響風(fēng)門、風(fēng)窗的美觀；調(diào)節(jié)風(fēng)窗經(jīng)試制安裝，完全滿足礦井通風(fēng)的安全要求，還能實(shí)現(xiàn)風(fēng)量的微調(diào)，保證了井下通風(fēng)的安全可靠。

3 調(diào)節(jié)風(fēng)窗改造效果

1）礦井通過反復(fù)比較試驗(yàn)，最后確定選用第三改造方案。使用該方案改造后的井下調(diào)節(jié)風(fēng)窗具有調(diào)風(fēng)省時(shí)省力的特性，能有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減少作業(yè)時(shí)間，提高井下調(diào)風(fēng)工作效率；改造前進(jìn)行井下調(diào)風(fēng)至少安排3人施工作業(yè)，1名測(cè)風(fēng)員，2名施工作業(yè)人員，還要提前搬運(yùn)料石，水泥砂漿，而且“砌、補(bǔ)、拆、挖”等工藝相當(dāng)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，且材料浪費(fèi)嚴(yán)重?，F(xiàn)只需測(cè)風(fēng)員1人，用扳手松開定位螺絲，在窗口上推拉“n”字型活動(dòng)角鐵，即可迅速實(shí)現(xiàn)調(diào)風(fēng)。

2）改造后的井下調(diào)節(jié)風(fēng)窗能有效地防止其被損壞，從根本上解決了調(diào)節(jié)風(fēng)窗的維護(hù)難題。且保證了調(diào)節(jié)窗口的大小規(guī)整，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，確保了墻體和窗口的穩(wěn)定、堅(jiān)固防受壓損壞，還能避免意外破壞。改造后的調(diào)節(jié)風(fēng)窗在井下使用2年多，運(yùn)行正常，情況良好，易于維護(hù)。實(shí)現(xiàn)了井下風(fēng)量的微調(diào)，對(duì)開葉片使用靈活，“n”字型活動(dòng)角鐵又有定位螺絲固定，避免了意外毀壞，從而有效地保證了通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定，通風(fēng)安全可靠。調(diào)節(jié)風(fēng)窗采用整體裝配結(jié)構(gòu)，便于運(yùn)輸、安裝和拆卸，可重復(fù)使用。

3）改造后的調(diào)節(jié)風(fēng)窗效益顯著，實(shí)現(xiàn)了按需迅速調(diào)風(fēng)，避免了調(diào)節(jié)風(fēng)窗的損壞、毀壞，消除了通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流短路現(xiàn)象，預(yù)防了爆破、通風(fēng)、瓦斯等安全事故，促進(jìn)了礦井安全、生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)效益的提高?！皀”字型活動(dòng)角鐵調(diào)節(jié)風(fēng)窗在江西煤業(yè)貴州公司所屬礦井得到全面推廣應(yīng)用，此項(xiàng)改造僅在該礦就節(jié)約資金20余萬元。