蘇喬峰

（沁和能源集團(tuán)有限公司永安煤礦，山西 晉城 048000）

1 永安煤礦無(wú)壓風(fēng)門(mén)概況

目前無(wú)壓風(fēng)門(mén)是我國(guó)煤礦井下較為理想的一種風(fēng)門(mén)，主要應(yīng)用于煤礦井下進(jìn)回風(fēng)巷和主要進(jìn)回風(fēng)巷之間每個(gè)聯(lián)絡(luò)巷，是保障煤礦井下通風(fēng)系統(tǒng)可靠穩(wěn)定的重要通風(fēng)設(shè)施。沁和能源集團(tuán)有限公司永安煤礦井下巷道斷面較大，且應(yīng)用的無(wú)壓風(fēng)門(mén)也較大，單人開(kāi)啟比較困難，同時(shí)無(wú)壓風(fēng)門(mén)在開(kāi)合時(shí)沒(méi)有設(shè)置緩沖裝置，開(kāi)合時(shí)不具備緩沖作用，無(wú)壓風(fēng)門(mén)在長(zhǎng)期的開(kāi)合作業(yè)下非常容易產(chǎn)生變形，無(wú)壓風(fēng)門(mén)故障頻發(fā)，使用壽命較短[1-5]。因此，需要投入人力和財(cái)力對(duì)以往的無(wú)壓風(fēng)門(mén)進(jìn)行維修、維護(hù)和重新安裝，導(dǎo)致出現(xiàn)安全隱患，影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，針對(duì)永安煤礦井下無(wú)壓風(fēng)門(mén)存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種新型的煤礦井下全自動(dòng)無(wú)壓風(fēng)門(mén)并展開(kāi)應(yīng)用分析。

2 煤礦井下全自動(dòng)無(wú)壓風(fēng)門(mén)的設(shè)計(jì)

2.1 結(jié)構(gòu)分析

2.1.1 整體結(jié)構(gòu)

針對(duì)永安煤礦井下無(wú)壓風(fēng)門(mén)存在的問(wèn)題，提供了一種煤礦井下全自動(dòng)無(wú)壓風(fēng)門(mén)，該新型全自動(dòng)無(wú)壓風(fēng)門(mén)結(jié)構(gòu)如圖1 所示，主要包括門(mén)框、門(mén)板、觀察窗和卡板四大部分。

圖1 煤礦井下全自動(dòng)無(wú)壓風(fēng)門(mén)的結(jié)構(gòu)示意圖

無(wú)壓風(fēng)門(mén)門(mén)框內(nèi)側(cè)設(shè)有兩個(gè)門(mén)板，門(mén)板和門(mén)框鉸接在一起，且兩個(gè)門(mén)板開(kāi)合方向相反，門(mén)框表面沿門(mén)板關(guān)閉方向?qū)R門(mén)板頂端和底端的位置設(shè)有緩沖框，且門(mén)板靠近頂端的位置設(shè)有觀察窗，觀察窗和門(mén)板之間通過(guò)卡板連接在一起；門(mén)框便于安裝在巷道內(nèi)部，從而方便門(mén)板的安裝和固定，門(mén)板和門(mén)框鉸接在一起的目的是便于門(mén)板的開(kāi)合，兩個(gè)門(mén)板開(kāi)合方向相反是便于門(mén)板的開(kāi)合和使用，避免門(mén)板影響巷道的使用，緩沖框便于在門(mén)板開(kāi)合時(shí)對(duì)門(mén)板進(jìn)行緩沖，從而避免門(mén)板長(zhǎng)期不得到緩沖容易損壞，觀察窗便于配合門(mén)板，進(jìn)而方便透過(guò)門(mén)板觀察無(wú)壓風(fēng)門(mén)兩側(cè)的情況，卡板便于安裝和固定觀察窗，從而方便觀察窗的安裝和使用；這種結(jié)構(gòu)使得無(wú)壓風(fēng)門(mén)在開(kāi)合時(shí)具備緩沖的部件，從而避免無(wú)壓風(fēng)門(mén)經(jīng)常與門(mén)框磕碰，進(jìn)而導(dǎo)致無(wú)壓風(fēng)門(mén)損壞的問(wèn)題，且這種無(wú)壓風(fēng)門(mén)便于更換觀察窗口，從而方便觀察窗口的維修和更換，從而方便整個(gè)無(wú)壓風(fēng)門(mén)的使用。

2.1.2 門(mén)框結(jié)構(gòu)

如下頁(yè)圖2 所示，門(mén)框底部設(shè)有加強(qiáng)桿，且門(mén)框兩側(cè)由上到下設(shè)有若干固定頭；加強(qiáng)桿便于整個(gè)門(mén)框的穩(wěn)定，便于門(mén)框的安裝和使用，固定頭便于插入巷道內(nèi)壁中，從而方便門(mén)框的穩(wěn)定固定和使用；緩沖框朝向門(mén)板的一側(cè)均勻地設(shè)有若干緩沖彈簧，且緩沖彈簧未與緩沖框連接的一端設(shè)有緩沖板，門(mén)框和門(mén)板鉸接的側(cè)面由上到下設(shè)有若干轉(zhuǎn)接頭；緩沖彈簧便于配合緩沖桿，從而方便通過(guò)緩沖彈簧和緩沖桿在門(mén)板開(kāi)合時(shí)對(duì)門(mén)板進(jìn)行緩沖，從而避免門(mén)板容易出現(xiàn)變形的問(wèn)題，轉(zhuǎn)接頭便于門(mén)板和門(mén)框轉(zhuǎn)動(dòng)連接在一起，進(jìn)而方便門(mén)板的安裝和使用。

圖2 門(mén)框的結(jié)構(gòu)示意圖

2.1.3 門(mén)板結(jié)構(gòu)

如下頁(yè)圖3 所示，門(mén)板對(duì)齊觀察窗的位置設(shè)有安裝口，門(mén)板位于門(mén)板鉸接的一側(cè)中部設(shè)有把手，且門(mén)板對(duì)齊門(mén)框轉(zhuǎn)接頭的位置設(shè)有轉(zhuǎn)接頭；安裝口便于配合觀窗，從而方便觀察窗的安裝和拆卸，便于觀察窗的使用，把手便于對(duì)門(mén)板進(jìn)行手工開(kāi)合，便于無(wú)壓風(fēng)門(mén)的驅(qū)動(dòng)部件損壞后對(duì)無(wú)壓風(fēng)門(mén)進(jìn)行手動(dòng)開(kāi)門(mén)，轉(zhuǎn)接頭便于門(mén)板和門(mén)框轉(zhuǎn)動(dòng)連接，便于門(mén)板的安裝和拆卸，便于門(mén)板的使用。

圖3 門(mén)板的結(jié)構(gòu)示意圖

2.1.4 觀察窗結(jié)構(gòu)

如圖4 所示，觀察窗一端沿其邊緣設(shè)有一圈限位邊，且觀察窗內(nèi)部設(shè)有亞克力板；限位邊便于觀察管和安裝口發(fā)生相互限位，從而方便觀察窗的穩(wěn)定安裝和使用，亞克力板便于觀察無(wú)壓風(fēng)門(mén)內(nèi)外的情況，便于無(wú)壓風(fēng)門(mén)的使用；觀察窗未設(shè)有限位圈的一端內(nèi)部?jī)蓚?cè)設(shè)有卡槽，卡槽和卡板相匹配；這種結(jié)構(gòu)便于觀察窗配合卡板，從而方便對(duì)觀察窗進(jìn)行安裝和固定，便于觀察窗的穩(wěn)定安裝和使用。

圖4 觀察窗的結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 全自動(dòng)無(wú)壓風(fēng)門(mén)使用方法

使用時(shí)在全自動(dòng)無(wú)壓風(fēng)門(mén)的驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)下門(mén)板會(huì)自動(dòng)打開(kāi)胡或者關(guān)閉，門(mén)板在關(guān)閉時(shí)，無(wú)壓風(fēng)門(mén)和緩沖板貼合時(shí)會(huì)被緩沖彈簧進(jìn)行緩沖，從而避免無(wú)壓風(fēng)門(mén)關(guān)閉時(shí)沒(méi)有緩沖容易損壞，當(dāng)觀察窗出現(xiàn)損壞時(shí)可以將卡板拆卸下來(lái)，之后取下觀察光更換新的觀察光，使得整個(gè)無(wú)壓風(fēng)門(mén)使用方便，便于后期的維護(hù)和保養(yǎng)。

3 實(shí)踐應(yīng)用及效果分析

3.1 工程概況

沁和能源集團(tuán)有限公司永安煤礦位于山西省晉城市沁水縣嘉峰鎮(zhèn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力60 萬(wàn)t/年，主要開(kāi)采3 號(hào)煤層。3501（上）綜采工作面主要開(kāi)采3 號(hào)煤的上分層，地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤層平均厚度為3.2 m，煤層平均傾角5℃，應(yīng)用防爆無(wú)軌膠輪車(chē)進(jìn)行輔助運(yùn)輸，工作面長(zhǎng)度125 m，采高3.2 m。工作面采用綜合機(jī)械化的采煤方法，布置有10 架ZFG6500/18/32D放頂煤過(guò)度液壓支架和92 架ZF5000/17/32 型放頂煤液壓支架支架支護(hù)，全部冒落法管理頂板。

當(dāng)前，永安煤礦礦井風(fēng)量達(dá)13 000 m3/min，負(fù)壓1 400 Pa，對(duì)于該煤礦井下需要行人和通車(chē)的巷道其控風(fēng)設(shè)施必須采用無(wú)壓風(fēng)門(mén)，且采區(qū)輔運(yùn)大巷和工作面進(jìn)回風(fēng)順槽是通車(chē)頻繁的巷道，也必須設(shè)置有無(wú)壓風(fēng)門(mén)。針對(duì)該煤礦井下的情況，將以往的無(wú)壓風(fēng)門(mén)更換為新型全自動(dòng)無(wú)壓風(fēng)門(mén)，可有效地提供風(fēng)門(mén)的安全性和工作效率，延長(zhǎng)無(wú)壓風(fēng)門(mén)的使用壽命。

3.2 應(yīng)用效果

截至2021 年1 月，新型全自動(dòng)無(wú)壓風(fēng)門(mén)在永安煤礦的應(yīng)用效果理想。全自動(dòng)無(wú)壓風(fēng)門(mén)的應(yīng)用，有效地避免司機(jī)停車(chē)采用人力開(kāi)關(guān)風(fēng)門(mén)的過(guò)程，消除了無(wú)壓風(fēng)門(mén)處的安全隱患，有效提高了司機(jī)作業(yè)的安全性和工作效率。新型全自動(dòng)無(wú)壓風(fēng)門(mén)應(yīng)用后，無(wú)一起因無(wú)壓風(fēng)門(mén)引發(fā)的通風(fēng)安全事故發(fā)生，安全性較好。同時(shí)該全自動(dòng)無(wú)壓風(fēng)門(mén)在開(kāi)合時(shí)設(shè)置有緩沖部件，可以有效避免無(wú)壓風(fēng)門(mén)與門(mén)框磕碰在一起，保障無(wú)壓風(fēng)門(mén)在長(zhǎng)期的開(kāi)合下發(fā)生變形，有效提高無(wú)壓風(fēng)門(mén)的使用壽命，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，新型全自動(dòng)無(wú)壓風(fēng)門(mén)在永安煤礦進(jìn)行了全面的推廣使用，實(shí)踐應(yīng)用效果表明：該全自動(dòng)無(wú)壓風(fēng)門(mén)的應(yīng)用符合當(dāng)前智能化礦山建設(shè)的要求，同時(shí)，極大地節(jié)約了煤礦的人力、物力和財(cái)力，礦井通風(fēng)設(shè)施的安全性進(jìn)一步提高。新型全自動(dòng)無(wú)壓風(fēng)門(mén)的應(yīng)用，為保障永安煤礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)永安煤礦高產(chǎn)高效安全開(kāi)采奠定了基礎(chǔ)。