矿用气动无压风门技术

于志明 刘永刚 丁立国 鲍春林

沈阳焦煤集团鸡西盛隆矿业有限责任公司鸡东煤矿 黑龙江鸡西 158200

由于我矿现在井下各种风门都采用的木质非阻燃材料风门，随着安全监察及行业质量标准的提高，曾提出过严禁采用非阻燃材料建设通风设施，采用木料建设的风门工作量大，人工开启不方便和联锁装置机构可靠性差，设施稳定可靠性差。根据以上情况我萌生了改变现有设施的想法，打破长期以来老式传统风门的结构和联锁制动方式。

在矿长的大力支持下于2019年9月份到沈阳总部兄弟单位学习的机会重点学习设施的标准和样式，借鉴学习中学到用气缸开启风门方式及在网上查找各种相关数据资料和自身机械设计结构基础，根据现在矿井的实际所需情况开始研究设计，结构样式、材料选择、开启方式及联锁方式，最终确定了气动无压风门制作[1]。

1 组成结构

1.1 门体

主要由门体和控制系统及闭锁装置机构，气动无压风门为金属方钢与废旧皮带相结合的分体结构，井下组合安装使用，拆装运输方便，其由门扇、门框、横梁、地梁、合页、驱动系统等组成。门框采用规格为：60mm×100mm方钢焊接而成规格为：2000mm×2000mm，门扇采用规格为：40mm×60mm方钢焊接骨架，风门面板双面采用废旧皮带拼接使用自攻式钢钉固定，双面面板之间采用阻燃材料填充，提高皮带的平整度。驱动连杆采用规格为：50mm圆钢、30mm螺纹、驱动臂采用规格为：50mm圆钢、16mm钢板焊接而成，液压缸安装在门梁上，用高强Φ12螺栓连接，构成整体结构，气缸直接作用于连杆开启角度≥90度，各部件组合安装保证风门开关自如，做到两扇门的异向同步性一致，保证门扇的开启与关闭的平稳。

1.2 控制系统

利用压风通过气缸连接4个控制门扇开闭阀（每门2个），联锁装置采用JD-07滚轮式二位三通气压阀与门扇控制阀相联接，使A门气压阀控制B门的风门开、关控制阀，B门的气压阀控制A门的风门开、关控制阀，互相闭锁控制方式，使两风门相互起到闭锁控制功能，防止两道风门同时打开造成风流短路，保证通风系统的稳定可靠[2]。

1.3 安装前准备

安装施工前，必须对施工作业地点周围围岩状况进行完好确认，严禁在顶板压力大的地点施工，防止将气动无压风门压坏，失去自动关闭作用。施工前，必须仔细研究安装图纸，依据施工技术条件和现场实际情况做好气动无压风门分解及安装准备。将气动无压风门站立后，试验风门是否能够达到自动关闭无缝环境，在进行风门对角对比一致后，立即对风门进行上下拉杆固定。现场准备固定材料：水泥、砖、沙子。

2 工作原理

该风门采用风压力平衡原理，每道风门双扇钢结构，异向同步开、关，运用平衡结构把作用在风门上的压力转为内力，使风门开启时省力、方便、灵活，无论风流方向如何，两扇风门同时受到风流推力和压力而且大小相等[3]。

3 特点

与传统风门相比较，安全性、可靠性、操作方便性等方面有较大的提高，主要特性：

（1）开启方便，车辆及人员通过时，只需将控制阀调整至开或关位置上，风门会自动打开或关闭，方便实用。

（2）两道风门之间实现了机械闭锁，完全避免了两道风门同时都打开的情况，安全可靠。

（3）采用压缩空气为动力，无任何电介入，手动操作控制阀，实现风门的整体自动控制，可有效地减轻劳动强度，增强安全机能，提高工作效率。

（4）风门开启与风流方向无关。

（5）双向隔风，漏风量小无需再设反向风门。

（6）坚固耐用，再次利用率高，门面撞击破损率低。

（7）关闭平稳安全可靠，防火性能好。

（8）如遇停气，可打开控制阀，实现人工开或关闭风门。

（9）两道风门互相闭锁，同一时间内只能开启一道，并且能有效阻止通风系统短路运行，（一道风门打开时，另一道门在气路不切断的前提下手动无法开启）。

（10）结构简单，可拆解，运输方便。

（11）井下安装方便，无需专业人员安装。

4 亟待改善的方面

4.1 做工粗糙

由于本单位自制加工制做，使用设备、材料有限，达不到正规生产厂家加工精细。加工厂房规格不足，需焊接场地、机床、喷浆喷枪[4]。

4.2 抗巷道压力有限

由于沈煤集团盛隆公司鸡东煤矿是1958年建矿，井下采场、巷道受采后动压影响，采面及风道联络道等地点压力较大。施工建筑时，应选在巷道围岩状况完好、无动压的巷道中建筑施工。

5 结语

自制研究气动无压风门投产使用后，不仅节省外购资金、还有效的将一些矿废弃材料通过加工施焊连接创造废旧利用还可增加采场及风道联络川使用抗压能力，采场结束后可进行回收重复利用，避免门扇下垂、门框变形。