调节风窗弹片固定式防突挡板设计及应用

摘 要：煤与瓦斯突出矿井采掘工作面通风设施必须起到防止灾害进一步扩大的作用。因此对调节风窗提出了新要求，在调节风量、风流的作用下必须起到防突作用。

关键词：防突挡板;闭锁可靠;弹片

引言

义安矿业主采二1煤层煤体坚固性系数f值在0.20～0.44之间，属于典型的“三软”煤层;井田构造煤发育且瓦斯含量高，属于煤与瓦斯突出矿井。研究表明，义安矿业煤巷掘进推进过程中，突出危险性较大，特别是爆破作业过程中极易诱导煤与瓦斯突出事故，因此确保爆破作业过程中防突设施安全可靠是降低灾害再扩大和减少人员伤亡的重要举措。

鉴于义安矿实际情况需要，采掘工作面通风设施必须起到防止灾害进一步扩大的作用。原有的调节风窗锯齿式防突挡板，在实际使用过程中，其中一处锯齿卡到挡板便可能导致该防突挡板不起作用。因此对调节风窗防突挡板提出了新要求，使用必须简单、方便、灵活、可靠。同时在不影响过风量的条件下要起到防突作用。

1 调节风窗弹片固定式防突挡板组成及作用

1.1 装置组成结构

该装置组成结构如图1、图2所示包括一道调节窗框、一道防突挡板、一个限位卡、一个挡板固定弹片等。

1.2 部分主要装置作用

1.2.1 调节窗框

作为防突挡板的整体框架，使用螺栓固定在调节过口处。

1.2.2 防突挡板

防突挡板由5cm厚方木制成，使用铁板条带进行固定，并焊接牵引装置，该防突挡板受外力及冲击力作用后能全面贴紧调节窗框防止冲击灾害扩大化。

1.2.3 限位卡

固定在调节窗框底部，对防突挡板起到最大角度限位作用，确保防突挡板在限位范围内活动。

1.2.4 挡板固定弹片

煤与瓦斯突出及瓦斯爆炸时防突挡板受冲击后全面贴合调节窗框，阻断瓦斯及冲击波继续传播。该弹片作用就是防止冲击结束后，调节风窗恢复原状，造成有毒有害气体通过调节风窗进入采区进风巷。

2 调节风窗弹片固定式防突挡板工作原理

通过改变牵引装置长度，控制牵引装置角度，固定牵引点，使防突挡板在预计轨迹內转移，在限位卡上安装挡板固定弹片。在巷道发生灾变后，防突挡板被弹片闭锁，全面阻断灾害继续向采区进风巷进行传播，防止灾害进一步扩大化起到防突作用。

3 井下现场应用效果

该装置目前已试验成功并应用于义安矿业所有掘进煤巷，自投入使用以来，对比锯齿式防突挡板更易维护，顶部牵引点未发生顶死弯曲情况。同比锯齿式防突挡板每月维护2次，该弹片固定式防突挡板仅每月对牵引点涂抹黄油1次即可。另外，弹片制作简单，不需考虑锯齿角度、摩擦力等各类问题。在简化设计的基础上确保了防突挡板使用简单、灵活、可靠，大大增加了防突效果。

4 结语

调节风窗弹片固定式防突挡板根据防突挡板受力后的运动轨迹，使用弹片终端对挡板进行闭锁，能有效阻断有毒有害气体及冲击波通过调节风窗过口向外传播。同时，该装置便于职工维护，减少劳动强度。作为一道防突设施，机械结构简单，对于煤与瓦斯突出矿井来说，其安全可靠性更高。

作者简介：李英杰，1987.6.20，河南理工大学，河南能源义煤公司洛阳义安矿业有限公司，主要研究方向：一通三防。