礦井高壓區風門連鎖泄壓與鳴笛裝置的研究與應用

摘要：本文主要對礦井高壓區風門的合理設置進行了初步探索，通過分析研究使用了可以泄壓兼報警的風門，通過現場實際使用取得不錯效果，為通風系統中風門的多樣性研究發展走出了堅實一步。

關鍵詞：風門 泄壓 報警

礦井通風系統是向礦井各作業地點供給新鮮空氣、排出污濁空氣的通風網路、通風動力和通風控制設施的總稱，其包括礦井主要通風機工作方式，進、出風井的布置方式，通風網絡和通風設施。在礦井通風系統網路中適當位置安設的隔斷、引導和控制風流的設施和裝置，以保證風流按生產需要流，統稱為通風構筑物。其中，風門是應用最廣泛、最有效的礦井通風設施之一，其安設在通風系統中既要隔斷風流又要行人或通車的地方，而我國許多礦井通風系統復雜，由于井下風門、密閉等通風設施多，給管理工作帶來極大難度，通風設施的穩定可靠是現代化礦井都面臨的一個極為棘手的問題。而風門作為必不可少的通風設施之一，煤礦科技工作者長期以來一直在改進、在創新。隨著現代化礦井的發展，風門的多樣性、實用性、安全性等都成為科技工作者研究的目標。

1 礦井高壓區風門連鎖泄壓與鳴笛裝置的應用背景

在礦井高負荷區域內設置的風門，人力開啟風門難度大，且不安全，若不注意容易擠壓手臂，傳統的高負荷區礦用附屬泄壓窗是在風門上割開一口，然后用一塊廢皮帶依靠進風壓力封堵，人員通過時一手開啟泄壓窗泄壓，一手用力拉開風門，其缺點為：擋風皮帶為軟質材料，擋風及泄壓面積不易過大，風壓大無法起到應有的泄壓作用；其次，人員通過時，一手拉泄壓皮帶，一手拉風門非常吃力，風壓大時依然容易出現擠壓傷人事故；此外，為了井下通風需要，有時井下巷道曲直段需要設置風門，雖然風門上留有可視窗，但由于巷道彎曲造成行人視覺盲區，行人打開風門前無法看到對面風門的開閉狀態以及車輛運輸情況，很容易導致風流短路及運輸安全事故。為解決上述問題，成功研制應用了礦井高壓區風門連鎖泄壓與鳴笛裝置，改變了原有的風門存在的弊端，有效的杜絕了事故的發生。

2 礦井高壓區風門連鎖泄壓與鳴笛裝主要內容

本項研究共包含兩項研究內容：風門聯鎖泄壓與風門鳴笛報警

2.1 礦井高壓區風門連鎖泄壓與鳴笛報警裝置主要部件。本裝置主要由定滑輪、動滑輪、啟動抓手、抽拉插銷、鋼絲繩、普通口哨，導氣管、三通氣閥、阻氣閥等部件組成。

2.2 鳴笛報警系統關鍵部件為阻氣閥與報警器，其詳細情況如下：①鳴笛報警系統其動力源為井下高壓風。②阻氣閥功能介紹：當抽拉插銷插入阻氣閥內，阻止高壓風進入導氣管，當抽拉插銷抽出后，導氣管全部連同，高壓風通氣路線如圖中箭頭表示。③報警器功能介紹：報警器內設置一口哨與導氣管管口對位，當導氣管導通后，高壓風吹口哨，報警鳴笛聲響起，風門進入報警狀態，當氣體阻止后，報警鳴笛聲停止。

2.3 礦井高壓區風門連鎖泄壓與鳴笛裝置工作原理

①連鎖泄壓工作原理：當行人通過風門時，若無報警鳴笛聲，這時可以啟動抓手，風門上扇在拉力作用下圍繞偏心轉動軸旋轉，當拉到一定位置后，固定板對位孔與滑動板對位孔對位，致使抽拉插銷插入孔內，使風門上扇保持開啟，此時由于上扇的開啟使風門前后的壓力減小，行人可以很容易開啟風門通行，開啟風門的一瞬間，風門橫承上的彈板與抽拉插銷錯位，抽拉插銷在彈力作用下又恢復原位，此時由于風門上扇的偏心自重致使其又恢復到原先狀態，行人通過后整個風門全部關閉。②鳴笛報警工作原理：其抽拉插削工作原理與上基本相同，當行人通過風門時，將風門打開，風門橫承上的彈板與抽拉插銷錯位，抽拉插銷在彈力作用下恢復原位，此時導氣管全部連同，高壓風通氣路線全部打通，報警器內設置的對位口哨與在高壓風作用下開始鳴笛，報警鳴笛聲響起，風門進入報警狀態，當風門關閉后，抽拉插銷在橫承彈板作用下又插入阻氣閥，致使通氣管路內氣體阻止，報警鳴笛聲停止。

3 礦井高壓區風門連鎖泄壓與鳴笛裝主要創新點

①使高負荷區風門時大面積泄壓成為可能。②通過定滑輪與動滑輪的使用，改變力的方向與大小實現風門的開啟。③使用高壓風作為動力實現風門開關報警。④項目改進建議或努力方向。使風門泄壓裝置向全自動化反向改進。⑤項目推廣應用情況。

本裝置現已在礦井高負荷區域廣泛應用，通過現場測試觀測，安全效益明顯。

4 連鎖泄壓與鳴笛風門在災變情況下的安全保證

未安裝使用本裝置前，因礦井高壓區風門間經常出現擠手傷人事故，且風門經常被破壞、闖壞，有時需要維修，有時必須重新定做，浪費人力、物力，通過本裝置，改變了原先設置在高壓區風門的無序現狀，且在礦井災變期間，風門是井下職工逃生的主要通道，若因災變情況導致處于高壓區的風門無法迅速開啟，將在人員救援過程中耽誤時機，從而將可能擴大事故，本裝置的應用，人員通過風門時能迅速開啟，為緊急救援工作贏得時間。提高了礦井救災能力。

本裝置的使用，使處于高壓區風門避免了因壓力大風門經常性被破壞事故發生的可能性，避免了風門中間運輸與行人過程中人員的傷亡的可能性，保證了通風系統的安全性和穩定性；為礦井的安全生產提供了通防安全基礎，為礦井安全生產、文明生產、質量達標創造了良好條件。

作者簡介：

郭德宏（1962—），男，山西長治人，從年從事煤礦管理，發表論文多篇。任慧斌（1981—）男，山西壺關人，從事礦井通防技術管理工作。