全氣控自動風(fēng)門開關(guān)裝置的設(shè)計與應(yīng)用

杜佳明

【摘要】如今，眾多煤礦井下向各采掘工作面運輸材料、設(shè)備時采用無軌膠輪車的運輸方式，在通過風(fēng)門時，需要安排專人手動開關(guān)風(fēng)門，增加了運輸作業(yè)的人工成本以及變化因素，運輸效率也比較低，因此在充分利用現(xiàn)代機(jī)械和自動控制理論的基礎(chǔ)上，采用氣控自動風(fēng)門裝置實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制風(fēng)門。文章對該裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了分析，并介紹了該裝置在高河煤礦的使用情況、產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益及推廣應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】自動 風(fēng)門 氣控

引言

煤礦井下風(fēng)門對于礦井通風(fēng)安全和生產(chǎn)運輸都是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，為了跟上現(xiàn)代化新型礦井的發(fā)展，就要進(jìn)一步完善、革新，確保井下通風(fēng)設(shè)施更加方便、安全可靠，減少資金投入。以前我礦主要使用的風(fēng)門是人工開啟普通風(fēng)門和紅外線電控自動風(fēng)門兩種，前者人工開啟費時費力，工人運送材料通過風(fēng)門時還要有專人開關(guān)風(fēng)門，造成勞動力浪費，工作效率低;后者雖然提高了運輸和工作效率，節(jié)省了人力，但使用時，容易出現(xiàn)故障，比如：紅外線傳輸發(fā)射和接收裝置容易被臟物或其它物件遮擋，造成風(fēng)門長時間處于開門狀態(tài)，兩側(cè)職工進(jìn)不去或出不來，由于自動風(fēng)門開啟有時間限制，不利于材料運輸;常出現(xiàn)材料車輛未推過去，風(fēng)門開始關(guān)閉，容易擠傷推車人員，并且出現(xiàn)故障后非工作人員不會及時處理，給行人、運料及安全生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響，得不償失，且配件費用較高。經(jīng)過總結(jié)分析，多次現(xiàn)場研究，設(shè)計出了一種氣控自動風(fēng)門，投入成本低，手點壓按鈕，即可開啟或關(guān)閉風(fēng)門，方便、安全可靠，降低了勞動強(qiáng)度。該風(fēng)門以井下壓縮空氣為動力、以汽缸的伸縮和風(fēng)門自重達(dá)到風(fēng)門開閉，并實現(xiàn)了除閉鎖繩之外的氣動閉鎖。

1井下風(fēng)門自動閉鎖監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理

車場風(fēng)門墻體兩側(cè)均安裝有開關(guān)風(fēng)門的按鈕（黑色），當(dāng)人員或車輛由巷道任意一側(cè)通過時，操作風(fēng)門側(cè)按鈕（按下或拔起），氣控系統(tǒng)給主氣閥提供氣動信號，風(fēng)門會開啟或關(guān)閉。

1.1 結(jié)構(gòu)

1）煤礦用風(fēng)門控制氣動裝置。主要用風(fēng)門控制氣動裝置主要由風(fēng)門、氣動開關(guān)、氣缸、控制器、連鎖繩和橡膠軟管組成。

2）工作原理。當(dāng)人員或車輛通過A門時操作A門外側(cè)按鈕（按下或拔起），氣控系統(tǒng)給A門主氣閥提供氣動信號主氣閥動作，使A門汽缸回縮，帶動A門開啟，風(fēng)門設(shè)計有自動閉鎖，在A門開啟的同時切斷B門主氣路，使之不能開啟，達(dá)到閉鎖作用，防止兩道風(fēng)門同時打開風(fēng)流短路，影響礦井安全。人員或車輛通過后，操作A門內(nèi)側(cè)按鈕（按下或拔起），氣控系統(tǒng)給A門主氣閥提供氣動信號后，主氣閥動作，使汽缸復(fù)位（伸出），風(fēng)門利用自重關(guān)閉，在A門完全關(guān)閉的同時接通B門主氣路，閉鎖解除，為B門開啟做準(zhǔn)備。（提醒：如果A門不關(guān)閉，B門是無法開啟的，因為風(fēng)門有閉鎖裝置。）

通過B門時操作方法與A門相同。（如圖1所示）

2.2 使用環(huán)境

1）煤礦用風(fēng)門控制氣動裝置的使用條件

（1）無嚴(yán)重滴水和濺水的井上下環(huán)境;有爆炸性氣體和煤塵的礦井;有煤（巖）和瓦斯（二氧化碳）突出性危險的礦井;

（2）氣壓溫度：-20℃ - +35℃;

（3）氣源壓力：0.3Mpa - 0.8Mpa;

（4）使用地點：井下主巷道、各聯(lián)絡(luò)巷、材料車場等處。

2）礦用本安型報警器的使用環(huán)境條件

（1）環(huán)境溫度：-5℃- +40℃;

（2）平均相對濕度：<95°（+25℃）

（3）大氣壓力：80kpa - 106kpa

（4）無劇烈震動、沖擊和無水滴的場合

（5）有爆炸性混合氣體，但無破壞絕緣的腐蝕性氣體的場合。

3 風(fēng)門控制氣動裝置的安裝

3.1煤礦用風(fēng)門控制氣動裝置的安裝

1）安裝注意事項

對風(fēng)門的要求：風(fēng)門安裝處地面、軌道面平緩，無積水，無明顯起伏;如同時提運礦車，風(fēng)門下部有為提升鋼絲繩留出通過的空間

2）安裝事項

（1）在選址位置進(jìn)行混凝土基礎(chǔ)制作，如巷道局部不規(guī)則，應(yīng)考慮進(jìn)行局部修整。巷道過寬，應(yīng)對巷幫進(jìn)行局部砌碹和加固，巷道過窄，應(yīng)考慮局部拓寬門寬固定支架應(yīng)牢固固定于混凝土基礎(chǔ)內(nèi)，確保門框在風(fēng)門長期運行的情況下不發(fā)生松動現(xiàn)象。

（2）用于鋼絲繩導(dǎo)向的滑輪組應(yīng)用錨桿牢固固定在巷道壁上，鋼絲繩繞在各滑輪組上，牽引每套風(fēng)門上的重力平衡錘，實現(xiàn)風(fēng)門的平衡，最終安全平緩可靠的實現(xiàn)風(fēng)門的啟閉。

4 使用方法及使用效果評價

4.1 風(fēng)門控制氣動裝置使用注意事項

（1）開啟或關(guān)閉風(fēng)門，只需手動改變控制閥鈕的當(dāng)前狀態(tài)，即將閥鈕推進(jìn)或拉出

（2）開啟一道風(fēng)門，按系統(tǒng)要求必須先關(guān)閉另一道風(fēng)門;

（3）若遠(yuǎn)方風(fēng)門未關(guān)，可就近按下門外側(cè)復(fù)位按鈕，將其關(guān)閉;

（4）若特殊情況確需兩門同時打開，須首先切斷氣源，然后手動拉開兩道門。

4.2 礦用本安型報警器使用注意事項

（1）報警器在使用時應(yīng)懸掛在無劇烈運動和沖擊、無滴水的地方。

（2）、報警器主要元件不得隨意更改，以免影響本安參數(shù)。

5 改進(jìn)后的使用效果

（1）風(fēng)門的開啟或關(guān)閉速度平穩(wěn)，安全可靠，有效防止風(fēng)門破壞和傷人事故的發(fā)生，提高的安全效益。

（2）全自動控制狀態(tài)下，車輛及人員通過時，風(fēng)門自動打開，無需人力開啟，方便實用。

（3）每道風(fēng)門均采用了反風(fēng)設(shè)計，保證了在礦井停風(fēng)情況下可依靠人力開閉風(fēng)門。

（4）兩道風(fēng)門之間通過連鎖繩實現(xiàn)了機(jī)械閉鎖，完全避免了兩道門同時都打開的情況，安全可靠。