張茂宇 張 斌

（河南能源化工集團(tuán)永煤公司新橋煤礦，河南 永城 476600）

1 工作面概況

新橋煤礦南翼膠帶運(yùn)輸東大巷設(shè)計(jì)長度為488m，南翼膠帶運(yùn)輸東大巷設(shè)計(jì)1-1凈斷面和毛斷面分別為4800mm×4900mm和5100mm×5050mm，2-2凈斷面和毛斷面分別為4400mm×3800mm和4640mm×3920mm。巷道采用“錨網(wǎng)噴＋錨索”支護(hù)。根據(jù)計(jì)算，南翼膠帶運(yùn)輸東大巷作業(yè)規(guī)程風(fēng)量為290m3/min。

掘進(jìn)工作面選用2×30kW（型號(hào)為FBDNo6.3）對(duì)旋式局部通風(fēng)機(jī)配備Φ800mm抗靜電、阻燃風(fēng)筒供風(fēng)。掘進(jìn)工作面進(jìn)回風(fēng)路線為：南進(jìn)風(fēng)井→井底車場→-385m南翼軌道運(yùn)輸大巷→-550m南翼軌道運(yùn)輸斜巷上部車場繞道→-550m南翼軌道運(yùn)輸斜巷上部平巷→-550m南翼軌道運(yùn)輸斜巷→-550m南翼軌道運(yùn)輸斜巷下部平巷→南翼軌道運(yùn)輸東大巷→局部通風(fēng)機(jī)→南翼軌道運(yùn)輸東大巷（風(fēng)筒）→南翼東大巷第一聯(lián)絡(luò)巷（風(fēng)筒）→南翼膠帶運(yùn)輸東大巷（風(fēng)筒）→工作面→南翼膠帶運(yùn)輸東大巷→-550m南翼膠帶運(yùn)輸斜巷下部平巷→-550m南翼膠帶運(yùn)輸斜巷→-375m南翼膠帶運(yùn)輸大巷→南風(fēng)井回風(fēng)石門→南回風(fēng)井→地面。圖1為掘進(jìn)工作面通風(fēng)系統(tǒng)示意圖。

現(xiàn)場存在的主要問題：南翼東大巷第一聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門處風(fēng)壓較大，過人、過車時(shí)風(fēng)門開啟困難，大大降低行人、出矸效率，且不利于礦井通風(fēng)安全管理；南翼東大巷第一聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門穿墻風(fēng)筒受風(fēng)壓影響，風(fēng)筒被吸癟，嚴(yán)重影響南翼膠帶運(yùn)輸東大巷通風(fēng)，不利于南翼膠帶運(yùn)輸東大巷施工安全。

2 通風(fēng)可靠性技術(shù)

2.1 風(fēng)門氣動(dòng)開關(guān)裝置

采用壓風(fēng)做動(dòng)力，通過按鈕實(shí)現(xiàn)風(fēng)門的自動(dòng)啟閉，從技術(shù)及裝備上完善風(fēng)門的日常使用，實(shí)現(xiàn)風(fēng)門開啟的本質(zhì)安全。

（1）組成及工作原理

① 氣缸。氣缸型號(hào)為QGBR160×1000，氣缸直徑160mm，行程1000mm，氣缸壓力0～1.0MPa，現(xiàn)場確定氣缸與風(fēng)門的間距。

② 鋼絲繩。包括2種鋼絲繩，即氣缸連接正向或反向風(fēng)門的牽引鋼絲繩和兩道正向風(fēng)門連接閉鎖裝置的連鎖繩。通過牽引鋼絲繩實(shí)現(xiàn)風(fēng)門的開啟，通過連鎖繩避免兩道正向風(fēng)門同時(shí)打開造成風(fēng)流短路。

③ 風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)傳感器。在風(fēng)門兩側(cè)安裝了風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)傳感器，當(dāng)一道風(fēng)門打開時(shí)，另一道風(fēng)門前安裝的風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)傳感器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒人員前一道風(fēng)門已經(jīng)打開，避免人員不知道前一道風(fēng)門已經(jīng)打開而去強(qiáng)行打開第二道風(fēng)門，拉斷連鎖鋼絲繩甚至造成風(fēng)流短路。

④ 工作原理。在2道風(fēng)門兩側(cè)安裝控制按鈕開關(guān)和風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)傳感器，車輛到達(dá)第一道風(fēng)門時(shí)，打開第一道風(fēng)門的啟動(dòng)開關(guān)，開關(guān)開啟后，氣缸收縮，牽動(dòng)鋼絲繩牽引風(fēng)門將風(fēng)門打開，同時(shí)第二道風(fēng)門前的風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)傳感器報(bào)警，提醒第一道風(fēng)門已經(jīng)打開。待車輛通過第一道風(fēng)門后，關(guān)閉第一道風(fēng)門的啟動(dòng)開關(guān)，啟動(dòng)開關(guān)關(guān)閉后，氣缸伸展，在風(fēng)門自重的作用下風(fēng)門自動(dòng)關(guān)閉。車輛到達(dá)第二道風(fēng)門時(shí)，打開第二道風(fēng)門的啟動(dòng)開關(guān)，開關(guān)開啟后，氣缸收縮，牽動(dòng)鋼絲繩牽引風(fēng)門將風(fēng)門打開，同時(shí)第一道風(fēng)門前的風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)傳感器報(bào)警，提醒第二道風(fēng)門已經(jīng)打開。待車輛通過第二道風(fēng)門后，關(guān)閉第二道風(fēng)門的啟動(dòng)開關(guān)，啟動(dòng)開關(guān)關(guān)閉后，氣缸伸展，在風(fēng)門自重的作用下風(fēng)門自動(dòng)關(guān)閉。從而實(shí)現(xiàn)了風(fēng)門的自動(dòng)開合。圖2為風(fēng)門氣動(dòng)開關(guān)裝置示意圖。

圖1 掘進(jìn)工作面通風(fēng)系統(tǒng)示意圖

圖2 風(fēng)門氣動(dòng)開關(guān)裝置示意圖

2.2 高強(qiáng)度局部通風(fēng)技術(shù)

（1）更換負(fù)壓風(fēng)筒

將南翼東大巷第一聯(lián)絡(luò)巷第一道正向風(fēng)門及第二道風(fēng)門外和兩道風(fēng)門之間普通風(fēng)筒更換為Φ800mm負(fù)壓風(fēng)筒。

（2）增設(shè)風(fēng)筒控風(fēng)裝置

該控風(fēng)裝置由兩部分組成，一部分為規(guī)格Φ780mm×600mm鐵風(fēng)筒，另一部分為螺旋合頁。在鐵風(fēng)筒上部中間位置開一個(gè)Φ20mm孔，鐵風(fēng)筒里側(cè)安裝一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的合頁，合頁上部焊接一個(gè)帶有螺紋的手把，手把穿過鐵風(fēng)筒，通過旋轉(zhuǎn)手把，控制鐵風(fēng)筒過風(fēng)面積，增大局部通風(fēng)機(jī)阻力，克服風(fēng)門前風(fēng)壓。圖3為風(fēng)筒控風(fēng)裝置示意圖。

圖3 風(fēng)筒控風(fēng)裝置示意圖

使用時(shí)，控風(fēng)裝置通過風(fēng)筒與規(guī)格為Φ700mm×1600mm的鐵質(zhì)風(fēng)筒連接，安裝中心與風(fēng)筒延接方向一致，并采用自制卡箍進(jìn)行固定。

3 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益

（1）風(fēng)門氣動(dòng)開關(guān)裝置提高了人員、車輛通過效率，每班出矸量提高約1/5，且避免人工開啟風(fēng)門造成傷害事故；

（2）有效地解決了南翼東大巷第一聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)筒吸癟問題，保證南翼膠帶運(yùn)輸東大巷工作面風(fēng)量滿足作業(yè)規(guī)程要求；

（3）風(fēng)門氣動(dòng)開關(guān)裝置及風(fēng)筒控風(fēng)裝置加工簡單，安裝方便，投入成本低。

4 結(jié)論

風(fēng)門氣動(dòng)開關(guān)裝置的使用降低了高負(fù)壓風(fēng)門開啟難度，負(fù)壓風(fēng)筒配合風(fēng)筒控風(fēng)裝置實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)度局部通風(fēng)，最終保證高負(fù)壓條件下的通風(fēng)可靠性。