西銘礦無壓式風門技術改造和應用研究

申 濤

(西山煤電股份有限公司 西銘礦，山西 太原 030053)

·技術經驗·

西銘礦無壓式風門技術改造和應用研究

申 濤

(西山煤電股份有限公司 西銘礦，山西 太原 030053)

介紹了西銘礦原有舊風門系統不能滿足礦井通風系統中起隔斷、引導和控制風流的作用。因此對其進行了技術改造。新系統合理地安設通風設施，減少風巷漏風，提高有效風量，為工作面輸送了新鮮空氣。闡述了通風建筑物、新舊風門結構原理和西銘礦風門電子自動化系統使用的優勢。實踐表明，系統改造后解決了原有問題，提高了工作效率，確保了礦井通風安全。

通風；無壓式風門；風門的機械閉鎖機構；風門開啟語音提示裝置

1 基本情況

西山煤電股份公司西銘礦開采歷史悠久，年產360萬t. 主要開采上組煤2#、3#，下組煤8#、9#，井田分北翼、南翼和西翼開采。其中，上組煤開采西十一、西十二；下組煤開采北五、北七、南四等采區。

該礦井為走向階梯平峒開拓、單一水平(+1 018水平)開采方式，走向長壁式采煤，綜合機械化采煤工藝。礦井采用“七進四回”的獨立分區通風系統。其中進風井7個：1152大巷(玉門平峒)、1018大巷、磺廠進風斜井、磺廠進風立井、冀家溝進風斜井、婁煩灘進風立井、劉巴足進風立井；4個回風井：胡沙帽回風井、磺廠回風井、冀家溝回風井、劉巴足回風井；礦井通風方式采用混合式，通風方法采用抽出式。其中2012年核定通風能力為401萬t/年，總進風量36 078 m3/min，總回風量36 771 m3/min，礦井有效風量率94.28%.

2 改造必要性

為保證通風系統結構合理性，風流應按生產需要流動。西銘礦小南四集中軌道巷擔負著為工作面進料、行人等任務。舊式碰撞風門由于各種原因極易同時打開，造成風流短路，新風直接通過打開的風門進入回風巷，造成小南四盤區各用風地點達不到配風計劃，形成微風區，很容易瓦斯積聚，對礦井的安全構成威脅。

未改造前的碰撞式自動風門由木板、推門杠桿、門耳、緩沖彈簧、推門弓和絞鏈等組成，其結構見圖1. 風門是靠礦車碰撞門板上的門弓和推門杠桿而自動打開的，采用雙扇梯形門扇,傾斜角80°～85°，當人員與車輛通過后，風門能夠借助自重自動關閉，因礦車對撞桿擠壓,風門周圍的封閉材料受到擠壓變薄而產生漏風現象，也對風門造成損壞，使工作點不穩定，風量漏風，沒有起到隔斷風流的作用。維修人員幾乎每天都要下井對風門進行檢修，增加了維修工時、維修費用。

1—杠桿回轉軸 2—碰撞風門杠桿 3—風耳 4—門板 5—推門弓 6—緩沖彈簧圖1 碰撞式自動風門結構示意圖

西銘礦原有舊風門系統不能滿足礦井通風系統中起隔斷、引導和控制風流的作用。因此對其進行了技術改造。

3 改造措施

撞桿式風門體積大, 加上風流壓力, 行人通過時開門較費力。因此，在小南四盤區集中軌道巷使用電動風門控制裝置布置，見圖2，采用本質安全型紅外線傳感器、語音報警器、開閉狀態傳感器等，使主要風門管理實現了自動化、語音化、閉鎖化。

圖2 小南四盤區集中軌道巷電動風門控制裝置布置圖

具體操作過程：

1) 自動狀態。

兩道風門兩端的巷道壁上分別安裝兩個紅外線傳感器，在風門的兩端形成檢測線，當行人或車輛由巷道的任一方進入時，傳感器自動檢測并為控制設備提供信號，控制箱內發出指令，由電磁閥控制氣缸來打開或關閉風門。

當A門有人經過時，紅外線傳感器發出信號，控制A門的電磁閥通電，打開A風門。風門的每個門上都有一個打開風門的按鈕，當人員及車輛在設定時間內不能全部通過時，按一下按鈕風門即處于打開狀態，風門上裝有傳感器，以檢測風門的閉、合狀態。在打開時，聲光報警裝置得到觸發信號，發出提示警語“風門打開，請注意安全”， 并有紅燈閃爍，B門聲光報警裝置同時提示“前方風門打開，請您稍后”并伴有紅燈閃爍，電氣及機械機構閉鎖B門，以防止兩扇門都打開影響井下通風，經過設定時間后，A門自動關閉，等到傳感器檢測風門關閉到位后，警示語音及紅燈關閉，綠燈常亮。

當有人經過B門時，B門打開，電氣及機械閉鎖機構閉鎖A門，聲光報警裝置發出警示語，紅燈閃爍，B門關閉后綠燈常亮。

2) 在井下停電、壓氣管路停風的情況下，打開氣缸關門進氣管上的放氣閥門，使氣缸關門管路卸壓，可依靠人力開閉風門。手動操作狀態下，礦車及人員通過風門時，手動按一下A門的“打開”控制按鈕，B門在關閉的情況下A門打開，電氣及機械機構閉鎖B門，A門打開的情況下，B門關閉后，A門打開。同時伴有語音提示信號。

3) 風門的機械閉鎖機構。

風門的機械閉鎖機構簡單可靠，見圖3. 當一側風門打開時，鋼絲繩拉動該側的平衡錘上提，使三角形的鎖塊旋轉，壓住另一側的平衡錘不能上提，使另一側的風門在自動及手動狀態下均不能打開。

圖3 風門機械閉鎖裝置圖

4) 風門聲光提示裝置工作原理。

風門聲光提示裝置原理圖見圖4. 報警裝置在風門上的一個觸點K，當風門閉合后，磁鐵吸住K，使K處于閉合狀態。當K閉合時，綠燈亮；當打開風門時，K點即斷開，綠燈滅，同時，a點電位升高，到達一定程度，三極管導通，J吸合，J1閉合，此時，聲、光電路連通，風門發出“風門打開，請注意安全”的提示聲音，同時紅燈閃爍。

圖4 風門聲光提示裝置原理圖

4 效益分析

西銘礦小南四軌道巷的風門開閉狀態電動自動化裝置系統化改造后，有效地避免了風門敞開短路和人為損壞風門現象，保證了通風系統的穩定可靠，提高了礦井的生產效率。

[1] 張 延.程控自動壓力平衡風門的研制及應用[J].煤礦機械，2014(8):162-163.

[2] 于曉丹.快速高效機械化綜合配套作業線在大斷面巖巷施工中的應用[J].礦山工程，2011(8):23.

[3] 薛亮文.新型自動無壓風門在煤礦的應用[J].技術與市場，2015:192-193.

Technical Renovation and Application Research on No-pressure Air Door in Ximing Coal Mine

SHEN Tao

The existed air door system in Ximing coal mine do not meet the requirements of cutting, guiding and managing the airflow in the underground ventilation system, So transformation engineering carried out. The new system is reasonably installed with the advantages of reducing possible air leakage, improving the effectiveness of air flow, it is conducive to better exchange the fresh air for the mining face. The advantages of the new system are expounded from the aspects of building, air door structure and electronic automation. Practice shows that the implementation of the new system improved the efficiency and guaranteed the safety.

Ventilation; No-pressure air door; Mechanical locking mechanism of air door;Air door open voice prompt device

2017-01-03

申 濤(1985—)，男，山西文水人，2011年畢業于太原理工大學，助理工程師，主要從事煤礦電氣研究工作

(E-mail)2293323660@qq.com

TD441

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1672-0652(2017)02-0047-03