風門與阻車器的改革技術探索

□ 焦江偉 谷紫淵 郭豪杰

一、引言

把一些相應的通風構筑物設置在一些巷道中是為了更好地對風流進行控制，以此來保證礦井下的風流按事先規劃好的路線進行流動。在礦井通風系統中，一律不允許有風流。但是在通人和通車的巷道中，一定要設置風門。那么風門的作用是什么呢?簡單來說風門的構造是由門框和門扇構成。關閉門扇則風流被切斷，通人通車時開啟風門。風門可用木材，金屬材料或金木混合材料建造。按風門的開啟方式，礦井風門可分為普通風門和自動風門。普通風門用人力開啟，依靠風門本身的重力作用。自動風門則利用各種動力自動開啟或關閉。風門開啟或關閉時容易造成風流短路，從而使通風系統遭到破壞，影響通人通車，為了避免這個問題，礦井風門的設置一定要符合要求:一是風門縮構必須保證嚴密不漏風，在單純風壓作用下不能自行開啟。二是需要在同一巷道內設置兩道風門，以此來避免風門開啟或關閉時造成的風流短路，此外在兩道風門要加上開關鎖，避免同時打開兩道風門，并且風門間需要保持一定的距離。三是面對礦井的突發事件，風流難免發生短路，為避免這這種情況就需要在進回巷道之間增加反向開啟的風門。

目前我國礦井風門存在以下問題:在我國礦井中，礦井風門絕大多數是普通風門，少數行車巷道中設有自動風門。風門多數采用單門扇結構，在斷面較大的行車巷道中有少量的雙扇門。風門的門扇全部采用迎風流方向開啟的形式，這也是我國礦井目前用的傳統結構風門的首要特征。有一些風門配有兩道風門開關閉鎖裝置。這些風門在實際使用中存在以下問題:一是在同一巷道設置兩道正向風門和兩道反向風門，通人、通車時，開啟和關閉風門不方便。二是風壓對風門開啟關閉的影響非常大。開啟風門時，由于門扇迎風開啟，受風壓作用開啟困難;關閉風門時，順風關閉，對墻體的撞擊力過大。三是在兩側正向風門間設有風門開關閉鎖裝置時，受風門閉鎖裝置的阻礙，反向風門難以保持常閉狀態，以應付礦井突發災變;當礦井一旦需要反風時，反向風門關不嚴，不能有效地切斷風流。四是正向風門和反向風門在同一處安裝時，不易實觀風門自動控制。五是在同一巷道中，需要安裝正向、反向共四道風門，風門數量多。

六礦現有的井下風門主要采用人力啟閉，風門前都安設可活動的阻車器，但是使用起來很不方便，而且在使用的過程中，工人極容易忘記使用或者不使用阻車器，經常出現礦車撞壞風門的現象，不僅造成風門頻繁翻修，浪費大量的人力物力;還造成漏風嚴重，給礦井、礦工的安全造成了極大的威脅，同時給礦企帶來很大的經濟損失。針對目前施行技術中存在的問題和缺陷，我們對風門擋車器進行了技術革新。

改進措施:風門的質量及完好情況與通風系統的穩定息息相關，本著實用、新型的技術革新目的，利用新技術克服煤礦井下運輸中礦車頻繁撞壞風門的技術難題，保證礦井通風系統的穩定、可靠。因此，本次提出了風門與阻車器聯動閉鎖技術研究，為了達到閉鎖的目的，研究出了與風門聯動的阻車器。

通過該裝置，保證了風門在通車時不被礦車撞壞，有效地保護了風門的完整性，并進一步保證了通風系統的穩定，取得了良好的安全及經濟效益。用途:井下風門聯鎖阻車器的研究應用，在礦井的軌道運輸中，該裝置不僅可以安裝在石門運輸中，而且可安設在其它巷道中有人力推車的軌道線路上。這樣，從技術上防止了井下人力推車和機車頂拉車與風門相撞的現象，減少了人員管理，堵塞了主要進回風石門運輸在安全管理上的漏洞和不必要的事故發生，減少損失，具有較高的推廣應用價值。

其功能特點主要有如下幾個方面:一是動作靈活，工作穩定可靠，維修方便。二是操作程序簡便，提高了效率，保證安全。三是阻車器保護作用好。四是結構簡單，材料、配件、設備容易購置，易制造加工，成本低。開啟方式:手動操作。

二、原理

阻車器安裝在軌道中間位置，風門關閉時，羊角式阻車器處于阻車狀態，通過羊角式阻車器上兩根“羊角”高出軌道，起到阻車的效果;當風門開啟后，通過聯動關閉羊角式阻車器，使兩根“羊角”低于軌道，方便礦車的通行。

阻輪器和內固定座架是一整體，阻車器外固定架安設滑輪，兩者都安裝固定在軌道上，鋼絲繩與阻輪器和風門連接，開風門(外力)帶動鋼絲繩再帶動阻輪器向軌道外側側轉動，阻輪器離開軌道上方，阻輪器旋轉與軌道平行時，停止轉動，礦車通過。關上風門(外力為零)阻車器彈簧將阻輪器拉回向內旋轉卡在軌道上方，恢復常閉狀態。

三、技術關鍵

風門與阻車器聯動裝置主要組成部分分別為:風門門扇、羊角式阻車器、繩鉤圈、固定螺絲、轉軸、彈簧、滑輪、鋼絲繩、軌道等等設備;該聯動裝置設計比較簡單、實用，安裝也比較簡單。第一步，在風門左上角用螺絲固定一個滑輪，要求比較結實能承受一定的拉力，避免在使用過程中滑輪松動，影響風門與阻車器的聯動效果;第二步，在風門左下角沿滑輪向下垂直處，用螺絲固定安裝一個卡子，主要是為了固定鋼絲繩鋪設路線;第三步，在風門左前方3m位置，用水泥做一塊地坪，然后用螺絲固定一個滑輪，該滑輪主要起固定以及改變鋼絲繩方向的作用;第四步，在第二個滑輪左前方，在軌道中間位置安裝一個滑輪，要求與第二個滑輪一樣，作用也一樣，且鋼絲繩通過第三個滑輪時直接與羊角式阻車器相連接;第五步，在風門前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，在風門上固定一個鋼環，主要負責固定鋼絲繩的一端;第七步，排鋼絲繩，依次穿過三個滑輪，最后與羊角式阻車器上安裝的彈簧聯接，并且保證風門與阻車器可以達到良好的閉鎖效果。

四、產生效益

改進之前進入專回通過風門時必須三個人以上才能開啟，并且損壞周期比較短，每月按進專回三次需要9人次，整修風門需要12人次計算共計資金17，800元，改進后礦井風門關閉時，對于礦井正常通風或者礦井反風都能有效地切斷風流。一道無壓風門可以同時起到正向和反向兩道傳統風門的作用，從而可以節省一道風門的造價，每月煤礦建造風門平均10道，共計資金3，500元。節支資金:21，300元。此項技術在全礦其他地點推廣應用后，預計每年可節約資金255，600 元。

［1］趙亮，任曉東，王劍，王振．通車風門與擋車器聯鎖技術研究［J］，價值工程，2013，24

［2］熊國平．風門阻車器連鎖裝置的研制與應用［J］．能源技術與管理，2015，2