西銘礦無壓式風(fēng)門技術(shù)改造和應(yīng)用研究

申 濤

(西山煤電股份有限公司 西銘礦，山西 太原 030053)

·技術(shù)經(jīng)驗(yàn)·

西銘礦無壓式風(fēng)門技術(shù)改造和應(yīng)用研究

申 濤

(西山煤電股份有限公司 西銘礦，山西 太原 030053)

介紹了西銘礦原有舊風(fēng)門系統(tǒng)不能滿足礦井通風(fēng)系統(tǒng)中起隔斷、引導(dǎo)和控制風(fēng)流的作用。因此對(duì)其進(jìn)行了技術(shù)改造。新系統(tǒng)合理地安設(shè)通風(fēng)設(shè)施，減少風(fēng)巷漏風(fēng)，提高有效風(fēng)量，為工作面輸送了新鮮空氣。闡述了通風(fēng)建筑物、新舊風(fēng)門結(jié)構(gòu)原理和西銘礦風(fēng)門電子自動(dòng)化系統(tǒng)使用的優(yōu)勢(shì)。實(shí)踐表明，系統(tǒng)改造后解決了原有問題，提高了工作效率，確保了礦井通風(fēng)安全。

通風(fēng)；無壓式風(fēng)門；風(fēng)門的機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)；風(fēng)門開啟語音提示裝置

1 基本情況

西山煤電股份公司西銘礦開采歷史悠久，年產(chǎn)360萬t. 主要開采上組煤2#、3#，下組煤8#、9#，井田分北翼、南翼和西翼開采。其中，上組煤開采西十一、西十二；下組煤開采北五、北七、南四等采區(qū)。

該礦井為走向階梯平峒開拓、單一水平(+1 018水平)開采方式，走向長壁式采煤，綜合機(jī)械化采煤工藝。礦井采用“七進(jìn)四回”的獨(dú)立分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)。其中進(jìn)風(fēng)井7個(gè)：1152大巷(玉門平峒)、1018大巷、磺廠進(jìn)風(fēng)斜井、磺廠進(jìn)風(fēng)立井、冀家溝進(jìn)風(fēng)斜井、婁煩灘進(jìn)風(fēng)立井、劉巴足進(jìn)風(fēng)立井；4個(gè)回風(fēng)井：胡沙帽回風(fēng)井、磺廠回風(fēng)井、冀家溝回風(fēng)井、劉巴足回風(fēng)井；礦井通風(fēng)方式采用混合式，通風(fēng)方法采用抽出式。其中2012年核定通風(fēng)能力為401萬t/年，總進(jìn)風(fēng)量36 078 m3/min，總回風(fēng)量36 771 m3/min，礦井有效風(fēng)量率94.28%.

2 改造必要性

為保證通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理性，風(fēng)流應(yīng)按生產(chǎn)需要流動(dòng)。西銘礦小南四集中軌道巷擔(dān)負(fù)著為工作面進(jìn)料、行人等任務(wù)。舊式碰撞風(fēng)門由于各種原因極易同時(shí)打開，造成風(fēng)流短路，新風(fēng)直接通過打開的風(fēng)門進(jìn)入回風(fēng)巷，造成小南四盤區(qū)各用風(fēng)地點(diǎn)達(dá)不到配風(fēng)計(jì)劃，形成微風(fēng)區(qū)，很容易瓦斯積聚，對(duì)礦井的安全構(gòu)成威脅。

未改造前的碰撞式自動(dòng)風(fēng)門由木板、推門杠桿、門耳、緩沖彈簧、推門弓和絞鏈等組成，其結(jié)構(gòu)見圖1. 風(fēng)門是靠礦車碰撞門板上的門弓和推門杠桿而自動(dòng)打開的，采用雙扇梯形門扇,傾斜角80°～85°，當(dāng)人員與車輛通過后，風(fēng)門能夠借助自重自動(dòng)關(guān)閉，因礦車對(duì)撞桿擠壓,風(fēng)門周圍的封閉材料受到擠壓變薄而產(chǎn)生漏風(fēng)現(xiàn)象，也對(duì)風(fēng)門造成損壞，使工作點(diǎn)不穩(wěn)定，風(fēng)量漏風(fēng)，沒有起到隔斷風(fēng)流的作用。維修人員幾乎每天都要下井對(duì)風(fēng)門進(jìn)行檢修，增加了維修工時(shí)、維修費(fèi)用。

1—杠桿回轉(zhuǎn)軸 2—碰撞風(fēng)門杠桿 3—風(fēng)耳 4—門板 5—推門弓 6—緩沖彈簧圖1 碰撞式自動(dòng)風(fēng)門結(jié)構(gòu)示意圖

西銘礦原有舊風(fēng)門系統(tǒng)不能滿足礦井通風(fēng)系統(tǒng)中起隔斷、引導(dǎo)和控制風(fēng)流的作用。因此對(duì)其進(jìn)行了技術(shù)改造。

3 改造措施

撞桿式風(fēng)門體積大, 加上風(fēng)流壓力, 行人通過時(shí)開門較費(fèi)力。因此，在小南四盤區(qū)集中軌道巷使用電動(dòng)風(fēng)門控制裝置布置，見圖2，采用本質(zhì)安全型紅外線傳感器、語音報(bào)警器、開閉狀態(tài)傳感器等，使主要風(fēng)門管理實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、語音化、閉鎖化。

圖2 小南四盤區(qū)集中軌道巷電動(dòng)風(fēng)門控制裝置布置圖

具體操作過程：

1) 自動(dòng)狀態(tài)。

兩道風(fēng)門兩端的巷道壁上分別安裝兩個(gè)紅外線傳感器，在風(fēng)門的兩端形成檢測(cè)線，當(dāng)行人或車輛由巷道的任一方進(jìn)入時(shí)，傳感器自動(dòng)檢測(cè)并為控制設(shè)備提供信號(hào)，控制箱內(nèi)發(fā)出指令，由電磁閥控制氣缸來打開或關(guān)閉風(fēng)門。

當(dāng)A門有人經(jīng)過時(shí)，紅外線傳感器發(fā)出信號(hào)，控制A門的電磁閥通電，打開A風(fēng)門。風(fēng)門的每個(gè)門上都有一個(gè)打開風(fēng)門的按鈕，當(dāng)人員及車輛在設(shè)定時(shí)間內(nèi)不能全部通過時(shí)，按一下按鈕風(fēng)門即處于打開狀態(tài)，風(fēng)門上裝有傳感器，以檢測(cè)風(fēng)門的閉、合狀態(tài)。在打開時(shí)，聲光報(bào)警裝置得到觸發(fā)信號(hào)，發(fā)出提示警語“風(fēng)門打開，請(qǐng)注意安全”， 并有紅燈閃爍，B門聲光報(bào)警裝置同時(shí)提示“前方風(fēng)門打開，請(qǐng)您稍后”并伴有紅燈閃爍，電氣及機(jī)械機(jī)構(gòu)閉鎖B門，以防止兩扇門都打開影響井下通風(fēng)，經(jīng)過設(shè)定時(shí)間后，A門自動(dòng)關(guān)閉，等到傳感器檢測(cè)風(fēng)門關(guān)閉到位后，警示語音及紅燈關(guān)閉，綠燈常亮。

當(dāng)有人經(jīng)過B門時(shí)，B門打開，電氣及機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)閉鎖A門，聲光報(bào)警裝置發(fā)出警示語，紅燈閃爍，B門關(guān)閉后綠燈常亮。

2) 在井下停電、壓氣管路停風(fēng)的情況下，打開氣缸關(guān)門進(jìn)氣管上的放氣閥門，使氣缸關(guān)門管路卸壓，可依靠人力開閉風(fēng)門。手動(dòng)操作狀態(tài)下，礦車及人員通過風(fēng)門時(shí)，手動(dòng)按一下A門的“打開”控制按鈕，B門在關(guān)閉的情況下A門打開，電氣及機(jī)械機(jī)構(gòu)閉鎖B門，A門打開的情況下，B門關(guān)閉后，A門打開。同時(shí)伴有語音提示信號(hào)。

3) 風(fēng)門的機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)。

風(fēng)門的機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，見圖3. 當(dāng)一側(cè)風(fēng)門打開時(shí)，鋼絲繩拉動(dòng)該側(cè)的平衡錘上提，使三角形的鎖塊旋轉(zhuǎn)，壓住另一側(cè)的平衡錘不能上提，使另一側(cè)的風(fēng)門在自動(dòng)及手動(dòng)狀態(tài)下均不能打開。

圖3 風(fēng)門機(jī)械閉鎖裝置圖

4) 風(fēng)門聲光提示裝置工作原理。

風(fēng)門聲光提示裝置原理圖見圖4. 報(bào)警裝置在風(fēng)門上的一個(gè)觸點(diǎn)K，當(dāng)風(fēng)門閉合后，磁鐵吸住K，使K處于閉合狀態(tài)。當(dāng)K閉合時(shí)，綠燈亮；當(dāng)打開風(fēng)門時(shí)，K點(diǎn)即斷開，綠燈滅，同時(shí)，a點(diǎn)電位升高，到達(dá)一定程度，三極管導(dǎo)通，J吸合，J1閉合，此時(shí)，聲、光電路連通，風(fēng)門發(fā)出“風(fēng)門打開，請(qǐng)注意安全”的提示聲音，同時(shí)紅燈閃爍。

圖4 風(fēng)門聲光提示裝置原理圖

4 效益分析

西銘礦小南四軌道巷的風(fēng)門開閉狀態(tài)電動(dòng)自動(dòng)化裝置系統(tǒng)化改造后，有效地避免了風(fēng)門敞開短路和人為損壞風(fēng)門現(xiàn)象，保證了通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，提高了礦井的生產(chǎn)效率。

[1] 張 延.程控自動(dòng)壓力平衡風(fēng)門的研制及應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械，2014(8):162-163.

[2] 于曉丹.快速高效機(jī)械化綜合配套作業(yè)線在大斷面巖巷施工中的應(yīng)用[J].礦山工程，2011(8):23.

[3] 薛亮文.新型自動(dòng)無壓風(fēng)門在煤礦的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2015:192-193.

Technical Renovation and Application Research on No-pressure Air Door in Ximing Coal Mine

SHEN Tao

The existed air door system in Ximing coal mine do not meet the requirements of cutting, guiding and managing the airflow in the underground ventilation system, So transformation engineering carried out. The new system is reasonably installed with the advantages of reducing possible air leakage, improving the effectiveness of air flow, it is conducive to better exchange the fresh air for the mining face. The advantages of the new system are expounded from the aspects of building, air door structure and electronic automation. Practice shows that the implementation of the new system improved the efficiency and guaranteed the safety.

Ventilation; No-pressure air door; Mechanical locking mechanism of air door;Air door open voice prompt device

2017-01-03

申 濤(1985—)，男，山西文水人，2011年畢業(yè)于太原理工大學(xué)，助理工程師，主要從事煤礦電氣研究工作

(E-mail)2293323660@qq.com

TD441

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1672-0652(2017)02-0047-03