双向减压风门在圪堆煤业的技术应用研究

2014-10-22朱国宏

山西煤炭 2014年7期

朱国宏，王飞

（1.太原理工大学矿业工程学院，太原 030024；2.山西煤炭职业技术学院，太原 030031）

1 矿井概况

圪堆煤业井田面积8.813 6 km2，主采2号煤层厚度为1.1～1.25 m，平均厚度为1.18m。矿井采用中央边界“三进一回”抽出式通风（主、副立井、进风斜井进风，回风立井回风），回风立井安装有两台矿用防爆对旋式通风机，一台型号为BDK54-6 No17，风量大小为2043～4510 m3/min，另一台型号为BDK54-6No16，风量大小为698～3 768 m3/min，矿井通风系统实行分区通风，设有两个采区，每个采区均有独立回风巷与回风立井相连，采掘工作面均为独立通风。矿井总进风量为3 193 m3/min，总回风量为3 212 m3/min，负压为0.84 kPa。此前为通行需要矿井在采区进风巷与回风立井联络巷中设立了普通风门，普通风门在使用过程中结构简单、成本低廉，依靠负压及自身重力可实现自动关闭，但须设立2道反向风门，风门设立数量较多。且普通风门为木质材料，防潮阻燃效果较差、容易损坏、漏风严重，风门处于主要进回风巷两端负压大，过人行车时难开启，容易挤伤行人。因此为减轻工人劳动强度,保障工人生命安全,适应矿井现在化生产,特引进了双向减压风门。

2 减压风门工作原理

在每道门的两端分别安装4个红外线感应器，在风门的两端形成检测区。当行人或车辆由巷道的A门进入时,人体热量产生的红外线经过菲湟尔透镜的会聚,激发红外线接收器产生一种微弱的低频信号[1]。主控箱驱动接收到放大、处理后的感应信号，通过控制气缸收缩开启A风门。同时B门闭锁，A门声光信号器启动，提示警示语“风门打开，请注意安全”此时绿灯闪烁，B门声光信号器同时提示“前方风门打开，请您稍后”，并伴有红灯闪烁，此时B门不能打开，符合矿井通风要求，经过设定的时间延时（可以根据需要设定），A门自动关闭。当经过B门时，与上述功能相同。当红外线损坏不能正常感应时，还可通过设置在风门两端的按钮进行相应操作。风门密封方面在门框中采用沿口密闭皮条，两门扇关合的中间留有10 mm空隙,门扇关合中间侧竖向在开启的内侧各增加密封皮条。在风门打开后,无论先关闭左侧或右侧,门扇的密封条均可将后关闭的一扇风门的中间空隙封闭[2]。风门为异向开闭，无论风流方向如何，两扇门均同时受到风流的推力和风流的压力，而且大小相等[3]，因此风门开启或关闭平稳，不易挤伤行人。

3 圪堆煤业双向减压风门的应用

双向减压风门安装在采区进风巷与回风立井之间的联络巷，为加强双向减压风门的抗灾能力，避免瓦斯事故产生的冲击波冲倒支架引起风门坍塌导致风流紊乱，特在风门安装段进行巷道联体加固[4]，双向减压风门气缸一端固定在风门的门顶框中，另一端连接在门扇上。风门电控箱安设在两道门之间，四个按钮安装在门体两侧的墙壁上，并通过接线盒与控制箱连接,声光报警器分别安装在两道门的外侧。风门示意图，见图1。减压风门安装立体示意图，见图2。

图1 风门布局示意图

图2 减压风门安装立体示意图

4 减压风门的应用效果分析

采用双向减压风门后，无须再人工打开风门，通过红外线自动感应或启动按钮开关，风门即可利用压缩空气为动力自动打开。语音灯光系统为风门两端人员提供信息交换，双向减压风门的安设使井下巷道通行更为快捷方便，更加安全高效，并且减少了漏风量，大大提高了工作效率。双向减压风门运用风门自动控制装置,实现了风门的整体自动控制及阻车器（选用）的联动控制。两道风门互相闭锁,同一时间内只能开启一道，并且关门优先，有效的防止了通风短路运行。风门在自动状态下能实现相互闭锁,在手动状态下能实现闭锁功能失效，风门对特殊情况的适用性大大提高。整套控制装置配置标准，由隔爆兼本安型风门电控箱、声光报警器、隔爆型按钮等组成，符合《煤矿安全规程》，在运用过程中安全可靠。与风门开关同步自动起落的阻车器（选用），在风门关闭状态下阻止矿车前行，能够有效避免矿车撞坏风门事故的发生。

5 减压风门的优点

①每套减压风门有两组风门组成，双向隔风，无须再设反向风门；老式风门由于受巷道负压的影响，必须安设反风门，以便在风流倒向时使用，安装维修量大。②减压风门双面密封，漏风量小；老式风门有时为了减少开启压力，会在风门上方安设小风门，这样增加了风门的漏风量。③减压风门系统简单，坚固耐用，不会在开启过程中而损坏风门；老式风门开启时无助力，在风门两端压差较大时工人往往借用重物撬、板，风门易损坏。④减压风门使用的压力平衡原理关闭平稳，安全可靠；风门开启时通行面积较老式风门大，行人通车方便，降低了因通行面积小矿车撞门的概率。⑤减压风门采用铁质材料，加强了密封设施，能有效阻断风门一端火灾及有害气体侵入另一端，保障矿井安全；老式风门多采用木制结构，防潮防火性能差，易损坏。⑥两风门之间可实现相互闭锁，不易造成风流短路。