元江博， 宋秀英， 李雪方， 韓進軍， 楊中偉

(1. 山西潞安化工集團常村煤礦，山西 長治 046100；2.山西潞安化工集團聚創(chuàng)分公司供水工區(qū)，山西 長治 046204；3.山西潞安太陽能科技有限責任公司，山西 長治 046000)

引 言

按照《國務院關于進一步加強企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》要求，煤礦井下應創(chuàng)建壓風自救系統(tǒng)、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、緊急避險系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)和通信聯(lián)絡系統(tǒng)的安全避險“六大系統(tǒng)”。礦用壓風自救裝置，是屬于“六大系統(tǒng)”中壓風自救系統(tǒng)的關鍵技術裝備，是確保煤礦井下職工安全生產(chǎn)的必要安全設施之一。壓風自救裝置應具備減壓、節(jié)流、消噪聲、過濾和開關等功能[1]，并且要求供氣管道的壓力必須在一定的范圍之內(nèi)(0.3 MPa～0.7 MPa)，同時每個裝置的排氣量也必須滿足要求，即在0.3 MPa的管道供氣壓力時，排氣量應不小于100 L/min，且不得大于150 L/min。這就要求煤礦企業(yè)使用單位經(jīng)常性地對在用的壓風自救裝置進行維護和檢測，以滿足現(xiàn)場使用。

1 現(xiàn)有壓風自救裝置的檢測方法

煤礦現(xiàn)有壓風自救裝置的檢測方法主要有兩種：第一種是檢測人員攜帶相關設備，按照檢測標準，到達井下現(xiàn)場檢測；第二種是將壓風自救裝置更換后，上井到地面測試中心利用壓風自救檢測機構進行檢測。

第一種檢測方法需要專業(yè)檢測人員攜帶氣體流量計、試驗用壓力表、聲級計等專業(yè)設備現(xiàn)場測試，但是由于井下作業(yè)環(huán)境惡劣，煤粉、灰塵、淋水等較大，往往檢測不準確，且易對壓風自救裝置造成損害，不利于設備的維護，增加了維護和使用成本[2-3]。

第二種檢測方法可以有效地避免井下惡劣環(huán)境的影響，檢驗更加準確，同時也能保證設備的安全。我礦現(xiàn)用的壓風自救檢測機構采用閉環(huán)控制，主要原理是通過可調(diào)式氣流閥調(diào)節(jié)節(jié)流面積，以適應不同供風壓力下的流量要求。通過傳感器測量，檢測出執(zhí)行部件的位移量，然后反饋到數(shù)控裝置程序內(nèi)，并與內(nèi)部指令位移進行比較，如果有差值，就發(fā)出運動控制信號，調(diào)節(jié)節(jié)流閥節(jié)流面積，調(diào)整后再進行位移量檢測，并進行比較，然后再進行控制，直到差值為0，運動停止。

但是由于煤礦壓風自救裝置數(shù)量較多，且規(guī)格、型號不盡統(tǒng)一，現(xiàn)有的壓風自救裝置檢測機構，存在不便于更換角度的問題，無法對不同角度的壓風自救裝置進行檢測，導致檢測不全面，影響該壓風自救裝置的后續(xù)使用，因此需要進行改進。

2 一種新型壓風自救檢測機構的研究

針對現(xiàn)有檢測方法，井下現(xiàn)場檢測的方法存在使用成本高、人力投入大、檢測不準確等問題，同時原有地面壓風自救檢測裝置存在不便于更換角度、檢測不全面等問題，提出了一種對現(xiàn)有檢測機構進行改造的技術方案。

新型壓風自救裝置檢測機構的研究。為實現(xiàn)上述檢測機構便于更換角度的目的，本文提供如下技術方案：一種應用于壓風自救裝置的檢測機構，結構示意圖，如第 頁圖1所示。包括底座，底座的頂部固定安裝有支撐架，支撐架的頂部固定安裝有支撐板，支撐板的頂部固定安裝有驅(qū)動電機，驅(qū)動電機的輸出軸通過聯(lián)軸器固定連接有轉軸，轉軸的一側固定安裝有旋轉臺，支撐架的一側固定安裝有母卡扣，母卡扣的一側固定安裝有連接塊，支撐架的內(nèi)側固定安裝有存放盒，存放盒的底部固定安裝有合葉，合葉的底部固定安裝有防護蓋，連接塊的頂部固定安裝有檢測機構本體。

圖1 正剖結構示意圖

驅(qū)動電機通過轉軸與旋轉臺活動連接，且驅(qū)動電機通過轉軸為平行分布。連接塊通過母卡扣與支撐架卡合連接，且母卡扣為凹形結構。存放盒通過合葉與防護蓋活動連接，且存放盒的直徑與防護蓋的直徑相吻合。

通過驅(qū)動電機、轉軸和旋轉臺的設置，達到便于更換角度的作用，在使用過程中，可通過驅(qū)動電機帶動轉軸，轉軸再帶動旋轉臺，旋轉臺再帶動旋轉臺上的壓風自救裝置進行更換角度，使其在檢測的過程中能夠檢測的更加全面，進一步的提高了檢測裝置的使用效果。

檢測機構本體包括連接板，連接板的底部固定安裝有限位板，連接板的底部固定安裝有支撐桿，支撐桿的一端固定安裝有滑軌，滑軌的正面固定安裝有電動伸縮套，電動伸縮套的一端固定安裝有電動伸縮桿，支撐桿的一側固定安裝有電動升降套桿，電動升降套桿的底端固定安裝有子卡扣，子卡扣的底部固定安裝有檢測頭本體。如圖2所示。

圖2 檢測機構本體結構示意圖

支撐桿通過電動伸縮桿與電動升降套桿伸縮連接，且電動伸縮桿與電動升降套桿為平行分布?；壨ㄟ^電動升降套桿與檢測頭本體升降連接，且電動升降套桿與檢測頭本體為垂直分布。

通過電動升降套桿、子卡扣與檢測頭本體的設置，達到便于升降的作用，在使用時，可通過電動升降套桿帶動檢測頭本體對其上下升降，使其對不同大小，不同高度壓風自救裝置進行檢測，從而更加體現(xiàn)了該檢測機構的使用率。

3 結語

通過采取上述技術方案的研究，解決了我礦在壓風自救裝置檢測過程中存在的問題，使壓風自救裝置的檢測更加方便，成本更低，同時對現(xiàn)有檢測機構不便于更換、不能調(diào)整角度等技術問題進行了研究和改進。該檢測機構的設計已申請國家專利，專利號：202120472363.0。