风门与阻车器的改革技术探索

□ 焦江伟 谷紫渊 郭豪杰

一、引言

把一些相应的通风构筑物设置在一些巷道中是为了更好地对风流进行控制，以此来保证矿井下的风流按事先规划好的路线进行流动。在矿井通风系统中，一律不允许有风流。但是在通人和通车的巷道中，一定要设置风门。那么风门的作用是什么呢?简单来说风门的构造是由门框和门扇构成。关闭门扇则风流被切断，通人通车时开启风门。风门可用木材，金属材料或金木混合材料建造。按风门的开启方式，矿井风门可分为普通风门和自动风门。普通风门用人力开启，依靠风门本身的重力作用。自动风门则利用各种动力自动开启或关闭。风门开启或关闭时容易造成风流短路，从而使通风系统遭到破坏，影响通人通车，为了避免这个问题，矿井风门的设置一定要符合要求:一是风门缩构必须保证严密不漏风，在单纯风压作用下不能自行开启。二是需要在同一巷道内设置两道风门，以此来避免风门开启或关闭时造成的风流短路，此外在两道风门要加上开关锁，避免同时打开两道风门，并且风门间需要保持一定的距离。三是面对矿井的突发事件，风流难免发生短路，为避免这这种情况就需要在进回巷道之间增加反向开启的风门。

目前我国矿井风门存在以下问题:在我国矿井中，矿井风门绝大多数是普通风门，少数行车巷道中设有自动风门。风门多数采用单门扇结构，在断面较大的行车巷道中有少量的双扇门。风门的门扇全部采用迎风流方向开启的形式，这也是我国矿井目前用的传统结构风门的首要特征。有一些风门配有两道风门开关闭锁装置。这些风门在实际使用中存在以下问题:一是在同一巷道设置两道正向风门和两道反向风门，通人、通车时，开启和关闭风门不方便。二是风压对风门开启关闭的影响非常大。开启风门时，由于门扇迎风开启，受风压作用开启困难;关闭风门时，顺风关闭，对墙体的撞击力过大。三是在两侧正向风门间设有风门开关闭锁装置时，受风门闭锁装置的阻碍，反向风门难以保持常闭状态，以应付矿井突发灾变;当矿井一旦需要反风时，反向风门关不严，不能有效地切断风流。四是正向风门和反向风门在同一处安装时，不易实观风门自动控制。五是在同一巷道中，需要安装正向、反向共四道风门，风门数量多。

六矿现有的井下风门主要采用人力启闭，风门前都安设可活动的阻车器，但是使用起来很不方便，而且在使用的过程中，工人极容易忘记使用或者不使用阻车器，经常出现矿车撞坏风门的现象，不仅造成风门频繁翻修，浪费大量的人力物力;还造成漏风严重，给矿井、矿工的安全造成了极大的威胁，同时给矿企带来很大的经济损失。针对目前施行技术中存在的问题和缺陷，我们对风门挡车器进行了技术革新。

改进措施:风门的质量及完好情况与通风系统的稳定息息相关，本着实用、新型的技术革新目的，利用新技术克服煤矿井下运输中矿车频繁撞坏风门的技术难题，保证矿井通风系统的稳定、可靠。因此，本次提出了风门与阻车器联动闭锁技术研究，为了达到闭锁的目的，研究出了与风门联动的阻车器。

通过该装置，保证了风门在通车时不被矿车撞坏，有效地保护了风门的完整性，并进一步保证了通风系统的稳定，取得了良好的安全及经济效益。用途:井下风门联锁阻车器的研究应用，在矿井的轨道运输中，该装置不仅可以安装在石门运输中，而且可安设在其它巷道中有人力推车的轨道线路上。这样，从技术上防止了井下人力推车和机车顶拉车与风门相撞的现象，减少了人员管理，堵塞了主要进回风石门运输在安全管理上的漏洞和不必要的事故发生，减少损失，具有较高的推广应用价值。

其功能特点主要有如下几个方面:一是动作灵活，工作稳定可靠，维修方便。二是操作程序简便，提高了效率，保证安全。三是阻车器保护作用好。四是结构简单，材料、配件、设备容易购置，易制造加工，成本低。开启方式:手动操作。

二、原理

阻车器安装在轨道中间位置，风门关闭时，羊角式阻车器处于阻车状态，通过羊角式阻车器上两根“羊角”高出轨道，起到阻车的效果;当风门开启后，通过联动关闭羊角式阻车器，使两根“羊角”低于轨道，方便矿车的通行。

阻轮器和内固定座架是一整体，阻车器外固定架安设滑轮，两者都安装固定在轨道上，钢丝绳与阻轮器和风门连接，开风门(外力)带动钢丝绳再带动阻轮器向轨道外侧侧转动，阻轮器离开轨道上方，阻轮器旋转与轨道平行时，停止转动，矿车通过。关上风门(外力为零)阻车器弹簧将阻轮器拉回向内旋转卡在轨道上方，恢复常闭状态。

三、技术关键

风门与阻车器联动装置主要组成部分分别为:风门门扇、羊角式阻车器、绳钩圈、固定螺丝、转轴、弹簧、滑轮、钢丝绳、轨道等等设备;该联动装置设计比较简单、实用，安装也比较简单。第一步，在风门左上角用螺丝固定一个滑轮，要求比较结实能承受一定的拉力，避免在使用过程中滑轮松动，影响风门与阻车器的联动效果;第二步，在风门左下角沿滑轮向下垂直处，用螺丝固定安装一个卡子，主要是为了固定钢丝绳铺设路线;第三步，在风门左前方3m位置，用水泥做一块地坪，然后用螺丝固定一个滑轮，该滑轮主要起固定以及改变钢丝绳方向的作用;第四步，在第二个滑轮左前方，在轨道中间位置安装一个滑轮，要求与第二个滑轮一样，作用也一样，且钢丝绳通过第三个滑轮时直接与羊角式阻车器相连接;第五步，在风门前3m处，且在轨道中间位置，安装羊角式阻车器，同样要求用水泥打地坪，用螺丝固定;第六步，在风门上固定一个钢环，主要负责固定钢丝绳的一端;第七步，排钢丝绳，依次穿过三个滑轮，最后与羊角式阻车器上安装的弹簧联接，并且保证风门与阻车器可以达到良好的闭锁效果。

四、产生效益

改进之前进入专回通过风门时必须三个人以上才能开启，并且损坏周期比较短，每月按进专回三次需要9人次，整修风门需要12人次计算共计资金17，800元，改进后矿井风门关闭时，对于矿井正常通风或者矿井反风都能有效地切断风流。一道无压风门可以同时起到正向和反向两道传统风门的作用，从而可以节省一道风门的造价，每月煤矿建造风门平均10道，共计资金3，500元。节支资金:21，300元。此项技术在全矿其他地点推广应用后，预计每年可节约资金255，600 元。

［1］赵亮，任晓东，王剑，王振．通车风门与挡车器联锁技术研究［J］，价值工程，2013，24

［2］熊国平．风门阻车器连锁装置的研制与应用［J］．能源技术与管理，2015，2