简易风水压力驱动风门

李林江，万林水，刘泰红，朱文汉，章俊平

（江西能源集团有限责任公司 坪湖煤矿，江西 丰城331137）

1 风门的作用及使用中的弊端

在煤矿井下通风系统及网络中，可安设一系列的构筑物，以保证风流、风量按路线和生产需要流动及配供。其设施中，风门的作用是固置于进风巷与回风巷间，不仅能把新鲜风和污风分隔开来，还能隔断风流、导引风流、控制及调节风量。在巷道内设置的风门，能方便人员或车辆的随时通行，但不允许风流通过。

由于矿井通风的压差大，风门开启常需二三人同时用力打开，不但费力、还造成运料车通行困难，也很容易发生夹伤人员事故。

引进自动（风压为动力；电控或感应开关、换向）的铁质风门后，受地压影响，作用在墙体和风门叶片上的推移、传动部件也易受阻、形变或失灵。

2 改进风门的思路

针对本矿风门在使用中存在的一些问题，改进的思路如下：

（1）将刚性开关风门改为柔性开关风门；

（2）将一路压源改为两路压源；

（3）将电控或感应开关换向改为手控操纵开关换向；

（4）将固定透视窗改为活动透视窗；

（5）缩小开启力度，降低生产成本；

（6）将漏风系数和维护强度降为最小。

3 改进风门的制作、安装与使用

3.1 液压伸缩缸与滑轮的组合

（1）一般选用轻型、气密性好的液压或气压伸缩缸，其缸体长600～700mm，缸外直径为80mm，缸内的伸缩推杆直径为40mm，缸体尾端的销孔直径不小于22mm。缸体近两端的进、出液连接口，以U型卡销联固为方便。也可利用废旧的综采液压支架或抽放钻机上的缸体。

（2）自制加工有U型护套的单个滑轮。轮径60mm，轮厚25mm，轮槽深10mm，轮心孔径13mm。U型护套用4mm×60mm的扁铁冷压成型，在两边大于轮径的对中处钻孔，孔径13mm，以利直径12mm的镙杆栓销滑轮和护套。带护套的组滑轮不会导致钢丝绳杂乱、偏轮。

（3）分别将一个滑轮的护套底部焊点在缸体尾部和推杆的头部，再根据滑轮组的省力特性来确定滑轮的组合数目。推杆上可设一单个的滑轮，缸尾部可加一个有护套的单个滑轮成滑轮组。同时可在栓销的镙杆端部焊一个镙帽，便于固定在缠绕滑轮组上钢线绳的一端（见图1）。

图1 滑轮组示意

3.2 多向阀闸的管路连接

在风门段巷帮一侧的Φ50mm风管和Φ25mm水管上开通连接口，用预留好的相应的直通、三通、10＃高压软管及球形截止阀，接流分支后，支管的主流与多向阀闸（四孔）的主进压（风、水）口相连，换向进（风、水）口1和换向进（风、水）口2分别联向伸缩缸体的尾端和前端的连接口上，卸压排放口接短管置于帮角水沟旁。即完成了一个多向阀闸A的简单连接。

图2 多向阀闸与管路连接示意

在风墙反向的适当处也安装一个多向阀闸B，闸口1和2的管路与风墙正向多向阀闸A闸口1和2的管路相通（见图2）。应该注意的是：（压）风管和（防尘）水管联接互通后，用球形截止阀控制压力总源向的互换，且只能单一、取强的专用风压或专用水压。

3.3 安装步骤

（1）风门的砌筑与安装：在巷中选择顶板和煤墙两帮比较完整的地段进行掏槽，槽宽略大于风墙的厚度，槽深200mm。用水泥预制块加水泥浆按规定全断面砌筑，在两帮分别预留好管、线、缆孔，过风筒的铁筒和刮板运输机孔后，再确定风门的位置。风门柱子是用直径不小于200 mm的圆木自制，开有叶片槽。门柱和叶片要配套。门叶是用木板按规格（长×宽×厚）横竖两层、中间夹风布钉成。砌筑时，正、反向门柱框的下端与墙脚平齐，上端斜倾5°～8°嵌入墙体，四角两两对齐。门框顶上的过桥可用11＃矿工钢或槽钢（锚索托梁），高于框顶100～150mm架设，此举能耐阻压和延长叶片的维护期，也便于检修、换柱。安装门叶时，在靠风水管旁的柱上与下端用镙杆或道钉装好合页片，把铁夹和把手对应比划及钻孔后，用直径12mm的长镙杆栓紧夹板，然后装门叶销固门柱于合页里面，再在门柱上钉一块长300mm、宽200mm的旧运输胶带，最后在门柱与门叶合缝的槽与边上钉上风布条（叶片因门柱斜倾而重心偏移，产生倾向力，在张开不大于100°的范围内，能自动闭合）。同时，在风门的叶片上开一个350mm见方的能拉开或推移的小窗，用透明的塑板做窗叶，这样就能及时知道风门内外人员的活动情况而减少开门时产生的误伤，也能调节风量或人力开启的压差。

（2）液压伸缩缸的安装：在采用直径20mm的锚杆支护巷帮上，选定在近风门3m处重打或外露过长锚杆，将伸缩缸尾端的销孔安固在锚杆上，其前端用铁丝扎紧在另一根锚杆上，且与巷帮单个的导向轮、风门上的联动镙杆成水平状。细钢丝绳的一头卡在伸缩缸（回位）前端的推移杆上，经尾端的第一个滑轮后，绕向前端杆上的单个滑轮，再回向尾端的第二个滑轮，经巷帮上的导向轮后，卡在关闭风门上的近边的夹板镙杆上。

（3）多向阀闸的安装：在近风门的宽阔、安全、方便处，将多向阀闸装在方铁板上固定于巷帮锚杆上或风水铁管旁，分别标识和规范好风源、水源、A阀闸、B阀闸的管路，以利操作和检修，风门系统安装及使用示意见图3。

图3 风门系统安装及使用示意

3.4 使用方法

（1）确定供压源。风、水管上均有供压时，只能开一源，关一源（或为备用源），若风水管上均无压力时，还可人力直接开启。

（2）过第一道风门时，先观察透视窗，查看风门内无人员活动后，再手动操纵设在正向风门前的A阀杆向左（右），压源由进压口经2路管进入伸缩缸尾端，压力将推杆推出，带动联在杆头和风门叶片上的钢丝绳，经滑轮组的储绳和省力后，徐徐将正、反向两道风门开启到理想的位置，即可停止A阀杆的操纵，把操纵杆位归中，供压停止。

（3）进入第一道风门后，手动操纵设在反向风门后的B阀杆向右（左），压源由进压口经1路管进入伸缩缸头端，压力将推杆缩回，使储存的钢丝绳松驰，正、反风门因自重倾力和钉在门柱上胶带的弹助下而缓缓关闭，密合在柱槽内后，即可停止B阀杆的操纵，把操纵杆位归中，供压停止。

（4）出第一道风门时，经透视风门前无人员活动后，操纵设在反向风门后的B阀杆向左（右），同理，风门打开。过了风门之后，操纵设在正向风门前的A阀杆向右（左），同理，风门自动合闭。

（5）若有两道或三道风门时，也是按此方法进出如常。若在两风门中，只用一个多向阀闸来控制，先要第一道风门关闭，再开启第二道风门时，就要在联第二道风门的1路管上增设一个阻尼开关，即可执行瞬时联动。

（6）当风水管路检修均无供压时，先将第一道的正向风门叶片上的透视窗拉开（向左或向右推开），以减少风向对风门的压力，再握住门叶上的把手，把风门打开。进身后，连续着一手推开反向风门，关好小窗，再关闭反向风门。若有矿车通过时，先将正、反风门同时打开，用小钩临时挂住把手于墙帮上，待矿车通过后，再将两风门同时联锁关闭。第二道风门的过往也是如此。

5 结语

经采用风压和水压（可互换）为动力、液压伸缩缸与滑轮传动、手动多向阀闸的组合，在联络巷的木质风门上使用后，取得了良好的效果，不仅简易独特，又经济耐用，使用方便，维护量少，密封增强，漏风减小。此方法也可运用到上下山绞车道安全门的开启；中央水仓、蓄水渠道中闸门的升降等处。