賈 祥

（沁和能源集團(tuán)九鑫煤業(yè)有限公司，山西 晉城 048205）

1 205軌道巷風(fēng)門應(yīng)用現(xiàn)狀及改造必要性分析

山西沁和能源集團(tuán)九鑫煤業(yè)有限公司205軌道巷主要承擔(dān)著205工作面的設(shè)備運(yùn)輸、行人等工作任務(wù)，并安設(shè)風(fēng)門通風(fēng)設(shè)備，對工作面的風(fēng)流起到隔斷、引導(dǎo)和控制的作用。205軌道巷以往設(shè)置有舊式碰撞自動風(fēng)門設(shè)施來調(diào)控風(fēng)流，但是從實踐應(yīng)用情況來看，該舊式碰撞風(fēng)門的應(yīng)用效果不佳，兩道風(fēng)門常被同時打開，造成巷道風(fēng)流短路，工作面各用風(fēng)地點配風(fēng)量不足。監(jiān)測發(fā)現(xiàn)在這過程中常因為微風(fēng)區(qū)形成，導(dǎo)致瓦斯積聚，安全隱患較為嚴(yán)重。

205軌道巷舊式碰撞自動風(fēng)門的結(jié)構(gòu)如圖1，主要由杠桿回轉(zhuǎn)軸、碰撞風(fēng)門杠桿、風(fēng)耳、木板、推門弓、緩沖彈簧、絞鏈等部件組成。工作原理：在該碰撞自動風(fēng)門中，采用雙扇梯形門扇設(shè)計，當(dāng)人員與車輛要通行時，人員與車輛碰撞門板上的門弓和推門杠桿可以進(jìn)行開門；當(dāng)人員與車輛通過后可以借風(fēng)門自重自動關(guān)閉。205軌道巷的舊式碰撞自動風(fēng)門在長期的打開和關(guān)閉過程中，風(fēng)門周圍的封閉材料受到壓力和老化等多方面的影響，其變薄而造成漏風(fēng)現(xiàn)象；風(fēng)門在長期的碰撞過程中發(fā)生損壞會造成漏風(fēng)現(xiàn)象。當(dāng)前幾乎每天都必須對風(fēng)門進(jìn)行維修，讓其發(fā)揮正常功能，給維修人員增加了相當(dāng)大的工作量，維修成本和費用大幅度增加。

圖1 舊式碰撞自動風(fēng)門結(jié)構(gòu)示意圖

從原應(yīng)用情況來看，205軌道巷的舊式碰撞自動風(fēng)門效果不佳，沒有達(dá)到設(shè)計時所設(shè)想的能起到對風(fēng)流進(jìn)行有效隔斷、引導(dǎo)和控制的作用，無法保障井下通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)安全，必須對以往舊式碰撞自動風(fēng)門進(jìn)行技術(shù)改造[1-6]。

2 風(fēng)門的技術(shù)改造

2.1 改造方案

205軌道巷舊式碰撞自動風(fēng)門的體積較大，基于風(fēng)流壓力的影響，行人在通過風(fēng)門時需要非常用力才能打開風(fēng)門，車輛碰撞打開風(fēng)門破壞力較大。針對這一情況，對打開方式進(jìn)行改造，采用電動風(fēng)門控制裝置進(jìn)行布置，如圖2。

圖2 205軌道巷電動風(fēng)門控制裝置布置示意圖

從圖2可知，該雙向無壓風(fēng)門裝置主要包括紅外線接收裝置、語音報警器、燈光提示器、風(fēng)門開閉傳感器、機(jī)械閉鎖裝置等部件。該裝置應(yīng)用后，可以有效實現(xiàn)205軌道巷雙向風(fēng)門開閉動作的自動化、語音化、閉鎖化，可靠性和安全性較好。

2.2 工作過程分析

2.2.1 自動狀態(tài)下的工作過程分析

從圖2可知，在205軌道巷A風(fēng)門和B風(fēng)門的巷道壁上分別安裝有兩套紅外線接收裝置，可在AB風(fēng)門兩端區(qū)域范圍內(nèi)形成紅外檢測線。當(dāng)系統(tǒng)裝置檢測到有行人或車輛將要通過風(fēng)門時，控制設(shè)備發(fā)出指令，由電磁閥控制氣缸來打開或關(guān)閉風(fēng)門。

當(dāng)行人或車輛靠近A風(fēng)門時，紅外線接收裝置檢測到信號后，同時發(fā)出控制指令，A風(fēng)門電磁閥通電后打開A風(fēng)門。如A風(fēng)門打開后，行人或車輛沒有在設(shè)定時間內(nèi)完全通過風(fēng)門時，安裝在風(fēng)門上的風(fēng)門開閉傳感器可以檢測到風(fēng)門的閉、合狀態(tài)，此時可以通過控制風(fēng)門上的“打開風(fēng)門”按鈕，讓風(fēng)門繼續(xù)保持打開狀態(tài)直至行人或車輛完全通過A風(fēng)門。當(dāng)A風(fēng)門被打開后，裝置中的聲光報警部件動作觸發(fā)，進(jìn)而發(fā)出警示語“風(fēng)門已打開，請注意通行安全”，同時伴隨有紅燈閃爍提示，讓通行的行人或車輛注意安全；另一端的B風(fēng)門裝置中的聲光報警部件同時觸發(fā)，進(jìn)而發(fā)出警示語“前方風(fēng)門已打開，請您稍后通行”，同時伴隨有紅燈閃爍提示，電氣及機(jī)械機(jī)構(gòu)閉鎖B風(fēng)門，實現(xiàn)對AB兩風(fēng)門的一開一合，避免了兩扇風(fēng)門同時開啟的現(xiàn)象；當(dāng)行人或車輛完全通過風(fēng)門，A風(fēng)門自動進(jìn)行關(guān)閉，經(jīng)A風(fēng)門上的風(fēng)門開閉傳感器檢測確定后，聲光報警部件停止動作，紅燈閃爍關(guān)閉變?yōu)榫G燈。

同理，當(dāng)有行人或車輛通過B風(fēng)門時，B風(fēng)門打開，聲光報警裝置發(fā)出警示語，紅燈閃爍，電氣及機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)閉鎖A風(fēng)門，行人或車輛通過后，B風(fēng)門關(guān)閉，綠燈常亮。

2.2.2 停電或停風(fēng)狀態(tài)下的工作過程分析

當(dāng)井下處于停電或停風(fēng)狀態(tài)下，打開氣缸關(guān)門進(jìn)氣管上的放氣閥門進(jìn)行卸壓，此時風(fēng)門處于手動操作狀態(tài)，當(dāng)行人或車輛通過AB風(fēng)門時，可采用人力對AB風(fēng)門進(jìn)行開閉過程。

2.2.3 風(fēng)門的電氣及機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)

風(fēng)門的電氣及機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖3，該閉鎖機(jī)構(gòu)由鋼絲繩、平衡錘、導(dǎo)繩輪、三角形壓塊等部件組成。當(dāng)巷道一側(cè)風(fēng)門打開后，電氣及機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)的鋼絲繩拉動該側(cè)的平衡錘進(jìn)行上提，此時三角形壓塊發(fā)生旋轉(zhuǎn)動作，壓住另一側(cè)的平衡錘讓其無法進(jìn)行上提動作，另一側(cè)風(fēng)門被鎖定，其在自動及手動狀態(tài)下均無法打開，電氣及機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)很好地實現(xiàn)了風(fēng)門閉鎖。

圖3 風(fēng)門的電氣及機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖

3 實踐應(yīng)用及效益分析

九鑫煤業(yè)205軌道巷從2021年3月開始對舊式碰撞自動風(fēng)門進(jìn)行技術(shù)改造，將新型風(fēng)門開閉狀態(tài)及電動自動化控制裝置進(jìn)行了安裝改造，并投入到實踐應(yīng)用當(dāng)中。從2021年3月至今，205軌道巷AB風(fēng)門的新型風(fēng)門開閉狀態(tài)及電動自動化控制裝置應(yīng)用效果理想，行人或車輛均能順利通過AB風(fēng)門；風(fēng)門的電氣及機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)工作正常，能實現(xiàn)AB風(fēng)門的閉鎖；至今無風(fēng)門敞開短路和人為損壞風(fēng)門的現(xiàn)象發(fā)生；無瓦斯積聚現(xiàn)象發(fā)生。205軌道巷風(fēng)門的技術(shù)改造項目是合理、成功的，有效保障了205工作面通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠，保障了煤礦開采的安全。