元江博, 宋秀英, 李雪方, 韓進軍, 楊中偉
(1. 山西潞安化工集團常村煤礦,山西 長治 046100;2.山西潞安化工集團聚創(chuàng)分公司供水工區(qū),山西 長治 046204;3.山西潞安太陽能科技有限責(zé)任公司,山西 長治 046000)
按照《國務(wù)院關(guān)于進一步加強企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》要求,煤礦井下應(yīng)創(chuàng)建壓風(fēng)自救系統(tǒng)、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、緊急避險系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)和通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)的安全避險“六大系統(tǒng)”。礦用壓風(fēng)自救裝置,是屬于“六大系統(tǒng)”中壓風(fēng)自救系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)裝備,是確保煤礦井下職工安全生產(chǎn)的必要安全設(shè)施之一。壓風(fēng)自救裝置應(yīng)具備減壓、節(jié)流、消噪聲、過濾和開關(guān)等功能[1],并且要求供氣管道的壓力必須在一定的范圍之內(nèi)(0.3 MPa~0.7 MPa),同時每個裝置的排氣量也必須滿足要求,即在0.3 MPa的管道供氣壓力時,排氣量應(yīng)不小于100 L/min,且不得大于150 L/min。這就要求煤礦企業(yè)使用單位經(jīng)常性地對在用的壓風(fēng)自救裝置進行維護和檢測,以滿足現(xiàn)場使用。
煤礦現(xiàn)有壓風(fēng)自救裝置的檢測方法主要有兩種:第一種是檢測人員攜帶相關(guān)設(shè)備,按照檢測標(biāo)準(zhǔn),到達井下現(xiàn)場檢測;第二種是將壓風(fēng)自救裝置更換后,上井到地面測試中心利用壓風(fēng)自救檢測機構(gòu)進行檢測。
第一種檢測方法需要專業(yè)檢測人員攜帶氣體流量計、試驗用壓力表、聲級計等專業(yè)設(shè)備現(xiàn)場測試,但是由于井下作業(yè)環(huán)境惡劣,煤粉、灰塵、淋水等較大,往往檢測不準(zhǔn)確,且易對壓風(fēng)自救裝置造成損害,不利于設(shè)備的維護,增加了維護和使用成本[2-3]。
第二種檢測方法可以有效地避免井下惡劣環(huán)境的影響,檢驗更加準(zhǔn)確,同時也能保證設(shè)備的安全。我礦現(xiàn)用的壓風(fēng)自救檢測機構(gòu)采用閉環(huán)控制,主要原理是通過可調(diào)式氣流閥調(diào)節(jié)節(jié)流面積,以適應(yīng)不同供風(fēng)壓力下的流量要求。通過傳感器測量,檢測出執(zhí)行部件的位移量,然后反饋到數(shù)控裝置程序內(nèi),并與內(nèi)部指令位移進行比較,如果有差值,就發(fā)出運動控制信號,調(diào)節(jié)節(jié)流閥節(jié)流面積,調(diào)整后再進行位移量檢測,并進行比較,然后再進行控制,直到差值為0,運動停止。
但是由于煤礦壓風(fēng)自救裝置數(shù)量較多,且規(guī)格、型號不盡統(tǒng)一,現(xiàn)有的壓風(fēng)自救裝置檢測機構(gòu),存在不便于更換角度的問題,無法對不同角度的壓風(fēng)自救裝置進行檢測,導(dǎo)致檢測不全面,影響該壓風(fēng)自救裝置的后續(xù)使用,因此需要進行改進。
針對現(xiàn)有檢測方法,井下現(xiàn)場檢測的方法存在使用成本高、人力投入大、檢測不準(zhǔn)確等問題,同時原有地面壓風(fēng)自救檢測裝置存在不便于更換角度、檢測不全面等問題,提出了一種對現(xiàn)有檢測機構(gòu)進行改造的技術(shù)方案。
新型壓風(fēng)自救裝置檢測機構(gòu)的研究。為實現(xiàn)上述檢測機構(gòu)便于更換角度的目的,本文提供如下技術(shù)方案:一種應(yīng)用于壓風(fēng)自救裝置的檢測機構(gòu),結(jié)構(gòu)示意圖,如第 頁圖1所示。包括底座,底座的頂部固定安裝有支撐架,支撐架的頂部固定安裝有支撐板,支撐板的頂部固定安裝有驅(qū)動電機,驅(qū)動電機的輸出軸通過聯(lián)軸器固定連接有轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸的一側(cè)固定安裝有旋轉(zhuǎn)臺,支撐架的一側(cè)固定安裝有母卡扣,母卡扣的一側(cè)固定安裝有連接塊,支撐架的內(nèi)側(cè)固定安裝有存放盒,存放盒的底部固定安裝有合葉,合葉的底部固定安裝有防護蓋,連接塊的頂部固定安裝有檢測機構(gòu)本體。
圖1 正剖結(jié)構(gòu)示意圖
驅(qū)動電機通過轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)臺活動連接,且驅(qū)動電機通過轉(zhuǎn)軸為平行分布。連接塊通過母卡扣與支撐架卡合連接,且母卡扣為凹形結(jié)構(gòu)。存放盒通過合葉與防護蓋活動連接,且存放盒的直徑與防護蓋的直徑相吻合。
通過驅(qū)動電機、轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)臺的設(shè)置,達到便于更換角度的作用,在使用過程中,可通過驅(qū)動電機帶動轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸再帶動旋轉(zhuǎn)臺,旋轉(zhuǎn)臺再帶動旋轉(zhuǎn)臺上的壓風(fēng)自救裝置進行更換角度,使其在檢測的過程中能夠檢測的更加全面,進一步的提高了檢測裝置的使用效果。
檢測機構(gòu)本體包括連接板,連接板的底部固定安裝有限位板,連接板的底部固定安裝有支撐桿,支撐桿的一端固定安裝有滑軌,滑軌的正面固定安裝有電動伸縮套,電動伸縮套的一端固定安裝有電動伸縮桿,支撐桿的一側(cè)固定安裝有電動升降套桿,電動升降套桿的底端固定安裝有子卡扣,子卡扣的底部固定安裝有檢測頭本體。如圖2所示。
圖2 檢測機構(gòu)本體結(jié)構(gòu)示意圖
支撐桿通過電動伸縮桿與電動升降套桿伸縮連接,且電動伸縮桿與電動升降套桿為平行分布?;壨ㄟ^電動升降套桿與檢測頭本體升降連接,且電動升降套桿與檢測頭本體為垂直分布。
通過電動升降套桿、子卡扣與檢測頭本體的設(shè)置,達到便于升降的作用,在使用時,可通過電動升降套桿帶動檢測頭本體對其上下升降,使其對不同大小,不同高度壓風(fēng)自救裝置進行檢測,從而更加體現(xiàn)了該檢測機構(gòu)的使用率。
通過采取上述技術(shù)方案的研究,解決了我礦在壓風(fēng)自救裝置檢測過程中存在的問題,使壓風(fēng)自救裝置的檢測更加方便,成本更低,同時對現(xiàn)有檢測機構(gòu)不便于更換、不能調(diào)整角度等技術(shù)問題進行了研究和改進。該檢測機構(gòu)的設(shè)計已申請國家專利,專利號:202120472363.0。