礦用氣動(dòng)無壓風(fēng)門技術(shù)

于志明 劉永剛 丁立國(guó) 鮑春林

沈陽焦煤集團(tuán)雞西盛隆礦業(yè)有限責(zé)任公司雞東煤礦 黑龍江雞西 158200

由于我礦現(xiàn)在井下各種風(fēng)門都采用的木質(zhì)非阻燃材料風(fēng)門，隨著安全監(jiān)察及行業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的提高，曾提出過嚴(yán)禁采用非阻燃材料建設(shè)通風(fēng)設(shè)施，采用木料建設(shè)的風(fēng)門工作量大，人工開啟不方便和聯(lián)鎖裝置機(jī)構(gòu)可靠性差，設(shè)施穩(wěn)定可靠性差。根據(jù)以上情況我萌生了改變現(xiàn)有設(shè)施的想法，打破長(zhǎng)期以來老式傳統(tǒng)風(fēng)門的結(jié)構(gòu)和聯(lián)鎖制動(dòng)方式。

在礦長(zhǎng)的大力支持下于2019年9月份到沈陽總部兄弟單位學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)重點(diǎn)學(xué)習(xí)設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)和樣式，借鑒學(xué)習(xí)中學(xué)到用氣缸開啟風(fēng)門方式及在網(wǎng)上查找各種相關(guān)數(shù)據(jù)資料和自身機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，根據(jù)現(xiàn)在礦井的實(shí)際所需情況開始研究設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)樣式、材料選擇、開啟方式及聯(lián)鎖方式，最終確定了氣動(dòng)無壓風(fēng)門制作[1]。

1 組成結(jié)構(gòu)

1.1 門體

主要由門體和控制系統(tǒng)及閉鎖裝置機(jī)構(gòu)，氣動(dòng)無壓風(fēng)門為金屬方鋼與廢舊皮帶相結(jié)合的分體結(jié)構(gòu)，井下組合安裝使用，拆裝運(yùn)輸方便，其由門扇、門框、橫梁、地梁、合頁、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等組成。門框采用規(guī)格為：60mm×100mm方鋼焊接而成規(guī)格為：2000mm×2000mm，門扇采用規(guī)格為：40mm×60mm方鋼焊接骨架，風(fēng)門面板雙面采用廢舊皮帶拼接使用自攻式鋼釘固定，雙面面板之間采用阻燃材料填充，提高皮帶的平整度。驅(qū)動(dòng)連桿采用規(guī)格為：50mm圓鋼、30mm螺紋、驅(qū)動(dòng)臂采用規(guī)格為：50mm圓鋼、16mm鋼板焊接而成，液壓缸安裝在門梁上，用高強(qiáng)Φ12螺栓連接，構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)，氣缸直接作用于連桿開啟角度≥90度，各部件組合安裝保證風(fēng)門開關(guān)自如，做到兩扇門的異向同步性一致，保證門扇的開啟與關(guān)閉的平穩(wěn)。

1.2 控制系統(tǒng)

利用壓風(fēng)通過氣缸連接4個(gè)控制門扇開閉閥（每門2個(gè)），聯(lián)鎖裝置采用JD-07滾輪式二位三通氣壓閥與門扇控制閥相聯(lián)接，使A門氣壓閥控制B門的風(fēng)門開、關(guān)控制閥，B門的氣壓閥控制A門的風(fēng)門開、關(guān)控制閥，互相閉鎖控制方式，使兩風(fēng)門相互起到閉鎖控制功能，防止兩道風(fēng)門同時(shí)打開造成風(fēng)流短路，保證通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠[2]。

1.3 安裝前準(zhǔn)備

安裝施工前，必須對(duì)施工作業(yè)地點(diǎn)周圍圍巖狀況進(jìn)行完好確認(rèn)，嚴(yán)禁在頂板壓力大的地點(diǎn)施工，防止將氣動(dòng)無壓風(fēng)門壓壞，失去自動(dòng)關(guān)閉作用。施工前，必須仔細(xì)研究安裝圖紙，依據(jù)施工技術(shù)條件和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況做好氣動(dòng)無壓風(fēng)門分解及安裝準(zhǔn)備。將氣動(dòng)無壓風(fēng)門站立后，試驗(yàn)風(fēng)門是否能夠達(dá)到自動(dòng)關(guān)閉無縫環(huán)境，在進(jìn)行風(fēng)門對(duì)角對(duì)比一致后，立即對(duì)風(fēng)門進(jìn)行上下拉桿固定?，F(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備固定材料：水泥、磚、沙子。

2 工作原理

該風(fēng)門采用風(fēng)壓力平衡原理，每道風(fēng)門雙扇鋼結(jié)構(gòu)，異向同步開、關(guān)，運(yùn)用平衡結(jié)構(gòu)把作用在風(fēng)門上的壓力轉(zhuǎn)為內(nèi)力，使風(fēng)門開啟時(shí)省力、方便、靈活，無論風(fēng)流方向如何，兩扇風(fēng)門同時(shí)受到風(fēng)流推力和壓力而且大小相等[3]。

3 特點(diǎn)

與傳統(tǒng)風(fēng)門相比較，安全性、可靠性、操作方便性等方面有較大的提高，主要特性：

（1）開啟方便，車輛及人員通過時(shí)，只需將控制閥調(diào)整至開或關(guān)位置上，風(fēng)門會(huì)自動(dòng)打開或關(guān)閉，方便實(shí)用。

（2）兩道風(fēng)門之間實(shí)現(xiàn)了機(jī)械閉鎖，完全避免了兩道風(fēng)門同時(shí)都打開的情況，安全可靠。

（3）采用壓縮空氣為動(dòng)力，無任何電介入，手動(dòng)操作控制閥，實(shí)現(xiàn)風(fēng)門的整體自動(dòng)控制，可有效地減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，增強(qiáng)安全機(jī)能，提高工作效率。

（4）風(fēng)門開啟與風(fēng)流方向無關(guān)。

（5）雙向隔風(fēng)，漏風(fēng)量小無需再設(shè)反向風(fēng)門。

（6）堅(jiān)固耐用，再次利用率高，門面撞擊破損率低。

（7）關(guān)閉平穩(wěn)安全可靠，防火性能好。

（8）如遇停氣，可打開控制閥，實(shí)現(xiàn)人工開或關(guān)閉風(fēng)門。

（9）兩道風(fēng)門互相閉鎖，同一時(shí)間內(nèi)只能開啟一道，并且能有效阻止通風(fēng)系統(tǒng)短路運(yùn)行，（一道風(fēng)門打開時(shí)，另一道門在氣路不切斷的前提下手動(dòng)無法開啟）。

（10）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可拆解，運(yùn)輸方便。

（11）井下安裝方便，無需專業(yè)人員安裝。

4 亟待改善的方面

4.1 做工粗糙

由于本單位自制加工制做，使用設(shè)備、材料有限，達(dá)不到正規(guī)生產(chǎn)廠家加工精細(xì)。加工廠房規(guī)格不足，需焊接場(chǎng)地、機(jī)床、噴漿噴槍[4]。

4.2 抗巷道壓力有限

由于沈煤集團(tuán)盛隆公司雞東煤礦是1958年建礦，井下采場(chǎng)、巷道受采后動(dòng)壓影響，采面及風(fēng)道聯(lián)絡(luò)道等地點(diǎn)壓力較大。施工建筑時(shí)，應(yīng)選在巷道圍巖狀況完好、無動(dòng)壓的巷道中建筑施工。

5 結(jié)語

自制研究氣動(dòng)無壓風(fēng)門投產(chǎn)使用后，不僅節(jié)省外購(gòu)資金、還有效的將一些礦廢棄材料通過加工施焊連接創(chuàng)造廢舊利用還可增加采場(chǎng)及風(fēng)道聯(lián)絡(luò)川使用抗壓能力，采場(chǎng)結(jié)束后可進(jìn)行回收重復(fù)利用，避免門扇下垂、門框變形。