風(fēng)門與阻車器的改革技術(shù)探索

□ 焦江偉 谷紫淵 郭豪杰

一、引言

把一些相應(yīng)的通風(fēng)構(gòu)筑物設(shè)置在一些巷道中是為了更好地對(duì)風(fēng)流進(jìn)行控制，以此來(lái)保證礦井下的風(fēng)流按事先規(guī)劃好的路線進(jìn)行流動(dòng)。在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，一律不允許有風(fēng)流。但是在通人和通車的巷道中，一定要設(shè)置風(fēng)門。那么風(fēng)門的作用是什么呢?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)風(fēng)門的構(gòu)造是由門框和門扇構(gòu)成。關(guān)閉門扇則風(fēng)流被切斷，通人通車時(shí)開(kāi)啟風(fēng)門。風(fēng)門可用木材，金屬材料或金木混合材料建造。按風(fēng)門的開(kāi)啟方式，礦井風(fēng)門可分為普通風(fēng)門和自動(dòng)風(fēng)門。普通風(fēng)門用人力開(kāi)啟，依靠風(fēng)門本身的重力作用。自動(dòng)風(fēng)門則利用各種動(dòng)力自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉。風(fēng)門開(kāi)啟或關(guān)閉時(shí)容易造成風(fēng)流短路，從而使通風(fēng)系統(tǒng)遭到破壞，影響通人通車，為了避免這個(gè)問(wèn)題，礦井風(fēng)門的設(shè)置一定要符合要求:一是風(fēng)門縮構(gòu)必須保證嚴(yán)密不漏風(fēng)，在單純風(fēng)壓作用下不能自行開(kāi)啟。二是需要在同一巷道內(nèi)設(shè)置兩道風(fēng)門，以此來(lái)避免風(fēng)門開(kāi)啟或關(guān)閉時(shí)造成的風(fēng)流短路，此外在兩道風(fēng)門要加上開(kāi)關(guān)鎖，避免同時(shí)打開(kāi)兩道風(fēng)門，并且風(fēng)門間需要保持一定的距離。三是面對(duì)礦井的突發(fā)事件，風(fēng)流難免發(fā)生短路，為避免這這種情況就需要在進(jìn)回巷道之間增加反向開(kāi)啟的風(fēng)門。

目前我國(guó)礦井風(fēng)門存在以下問(wèn)題:在我國(guó)礦井中，礦井風(fēng)門絕大多數(shù)是普通風(fēng)門，少數(shù)行車巷道中設(shè)有自動(dòng)風(fēng)門。風(fēng)門多數(shù)采用單門扇結(jié)構(gòu)，在斷面較大的行車巷道中有少量的雙扇門。風(fēng)門的門扇全部采用迎風(fēng)流方向開(kāi)啟的形式，這也是我國(guó)礦井目前用的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)風(fēng)門的首要特征。有一些風(fēng)門配有兩道風(fēng)門開(kāi)關(guān)閉鎖裝置。這些風(fēng)門在實(shí)際使用中存在以下問(wèn)題:一是在同一巷道設(shè)置兩道正向風(fēng)門和兩道反向風(fēng)門，通人、通車時(shí)，開(kāi)啟和關(guān)閉風(fēng)門不方便。二是風(fēng)壓對(duì)風(fēng)門開(kāi)啟關(guān)閉的影響非常大。開(kāi)啟風(fēng)門時(shí)，由于門扇迎風(fēng)開(kāi)啟，受風(fēng)壓作用開(kāi)啟困難;關(guān)閉風(fēng)門時(shí)，順風(fēng)關(guān)閉，對(duì)墻體的撞擊力過(guò)大。三是在兩側(cè)正向風(fēng)門間設(shè)有風(fēng)門開(kāi)關(guān)閉鎖裝置時(shí)，受風(fēng)門閉鎖裝置的阻礙，反向風(fēng)門難以保持常閉狀態(tài)，以應(yīng)付礦井突發(fā)災(zāi)變;當(dāng)?shù)V井一旦需要反風(fēng)時(shí)，反向風(fēng)門關(guān)不嚴(yán)，不能有效地切斷風(fēng)流。四是正向風(fēng)門和反向風(fēng)門在同一處安裝時(shí)，不易實(shí)觀風(fēng)門自動(dòng)控制。五是在同一巷道中，需要安裝正向、反向共四道風(fēng)門，風(fēng)門數(shù)量多。

六礦現(xiàn)有的井下風(fēng)門主要采用人力啟閉，風(fēng)門前都安設(shè)可活動(dòng)的阻車器，但是使用起來(lái)很不方便，而且在使用的過(guò)程中，工人極容易忘記使用或者不使用阻車器，經(jīng)常出現(xiàn)礦車撞壞風(fēng)門的現(xiàn)象，不僅造成風(fēng)門頻繁翻修，浪費(fèi)大量的人力物力;還造成漏風(fēng)嚴(yán)重，給礦井、礦工的安全造成了極大的威脅，同時(shí)給礦企帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)目前施行技術(shù)中存在的問(wèn)題和缺陷，我們對(duì)風(fēng)門擋車器進(jìn)行了技術(shù)革新。

改進(jìn)措施:風(fēng)門的質(zhì)量及完好情況與通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定息息相關(guān)，本著實(shí)用、新型的技術(shù)革新目的，利用新技術(shù)克服煤礦井下運(yùn)輸中礦車頻繁撞壞風(fēng)門的技術(shù)難題，保證礦井通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠。因此，本次提出了風(fēng)門與阻車器聯(lián)動(dòng)閉鎖技術(shù)研究，為了達(dá)到閉鎖的目的，研究出了與風(fēng)門聯(lián)動(dòng)的阻車器。

通過(guò)該裝置，保證了風(fēng)門在通車時(shí)不被礦車撞壞，有效地保護(hù)了風(fēng)門的完整性，并進(jìn)一步保證了通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定，取得了良好的安全及經(jīng)濟(jì)效益。用途:井下風(fēng)門聯(lián)鎖阻車器的研究應(yīng)用，在礦井的軌道運(yùn)輸中，該裝置不僅可以安裝在石門運(yùn)輸中，而且可安設(shè)在其它巷道中有人力推車的軌道線路上。這樣，從技術(shù)上防止了井下人力推車和機(jī)車頂拉車與風(fēng)門相撞的現(xiàn)象，減少了人員管理，堵塞了主要進(jìn)回風(fēng)石門運(yùn)輸在安全管理上的漏洞和不必要的事故發(fā)生，減少損失，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

其功能特點(diǎn)主要有如下幾個(gè)方面:一是動(dòng)作靈活，工作穩(wěn)定可靠，維修方便。二是操作程序簡(jiǎn)便，提高了效率，保證安全。三是阻車器保護(hù)作用好。四是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料、配件、設(shè)備容易購(gòu)置，易制造加工，成本低。開(kāi)啟方式:手動(dòng)操作。

二、原理

阻車器安裝在軌道中間位置，風(fēng)門關(guān)閉時(shí)，羊角式阻車器處于阻車狀態(tài)，通過(guò)羊角式阻車器上兩根“羊角”高出軌道，起到阻車的效果;當(dāng)風(fēng)門開(kāi)啟后，通過(guò)聯(lián)動(dòng)關(guān)閉羊角式阻車器，使兩根“羊角”低于軌道，方便礦車的通行。

阻輪器和內(nèi)固定座架是一整體，阻車器外固定架安設(shè)滑輪，兩者都安裝固定在軌道上，鋼絲繩與阻輪器和風(fēng)門連接，開(kāi)風(fēng)門(外力)帶動(dòng)鋼絲繩再帶動(dòng)阻輪器向軌道外側(cè)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，阻輪器離開(kāi)軌道上方，阻輪器旋轉(zhuǎn)與軌道平行時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)，礦車通過(guò)。關(guān)上風(fēng)門(外力為零)阻車器彈簧將阻輪器拉回向內(nèi)旋轉(zhuǎn)卡在軌道上方，恢復(fù)常閉狀態(tài)。

三、技術(shù)關(guān)鍵

風(fēng)門與阻車器聯(lián)動(dòng)裝置主要組成部分分別為:風(fēng)門門扇、羊角式阻車器、繩鉤圈、固定螺絲、轉(zhuǎn)軸、彈簧、滑輪、鋼絲繩、軌道等等設(shè)備;該聯(lián)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單、實(shí)用，安裝也比較簡(jiǎn)單。第一步，在風(fēng)門左上角用螺絲固定一個(gè)滑輪，要求比較結(jié)實(shí)能承受一定的拉力，避免在使用過(guò)程中滑輪松動(dòng)，影響風(fēng)門與阻車器的聯(lián)動(dòng)效果;第二步，在風(fēng)門左下角沿滑輪向下垂直處，用螺絲固定安裝一個(gè)卡子，主要是為了固定鋼絲繩鋪設(shè)路線;第三步，在風(fēng)門左前方3m位置，用水泥做一塊地坪，然后用螺絲固定一個(gè)滑輪，該滑輪主要起固定以及改變鋼絲繩方向的作用;第四步，在第二個(gè)滑輪左前方，在軌道中間位置安裝一個(gè)滑輪，要求與第二個(gè)滑輪一樣，作用也一樣，且鋼絲繩通過(guò)第三個(gè)滑輪時(shí)直接與羊角式阻車器相連接;第五步，在風(fēng)門前3m處，且在軌道中間位置，安裝羊角式阻車器，同樣要求用水泥打地坪，用螺絲固定;第六步，在風(fēng)門上固定一個(gè)鋼環(huán)，主要負(fù)責(zé)固定鋼絲繩的一端;第七步，排鋼絲繩，依次穿過(guò)三個(gè)滑輪，最后與羊角式阻車器上安裝的彈簧聯(lián)接，并且保證風(fēng)門與阻車器可以達(dá)到良好的閉鎖效果。

四、產(chǎn)生效益

改進(jìn)之前進(jìn)入?；赝ㄟ^(guò)風(fēng)門時(shí)必須三個(gè)人以上才能開(kāi)啟，并且損壞周期比較短，每月按進(jìn)?；厝涡枰?人次，整修風(fēng)門需要12人次計(jì)算共計(jì)資金17，800元，改進(jìn)后礦井風(fēng)門關(guān)閉時(shí)，對(duì)于礦井正常通風(fēng)或者礦井反風(fēng)都能有效地切斷風(fēng)流。一道無(wú)壓風(fēng)門可以同時(shí)起到正向和反向兩道傳統(tǒng)風(fēng)門的作用，從而可以節(jié)省一道風(fēng)門的造價(jià)，每月煤礦建造風(fēng)門平均10道，共計(jì)資金3，500元。節(jié)支資金:21，300元。此項(xiàng)技術(shù)在全礦其他地點(diǎn)推廣應(yīng)用后，預(yù)計(jì)每年可節(jié)約資金255，600 元。

［1］趙亮，任曉東，王劍，王振．通車風(fēng)門與擋車器聯(lián)鎖技術(shù)研究［J］，價(jià)值工程，2013，24

［2］熊國(guó)平．風(fēng)門阻車器連鎖裝置的研制與應(yīng)用［J］．能源技術(shù)與管理，2015，2