劉天威 楊志宇

1.中煤集團(tuán)大屯煤電孔莊礦，中國·江蘇 徐州 221600

2.遼寧工程技術(shù)大學(xué)，中國·遼寧 葫蘆島 125105

隨著智能化信息化設(shè)備在中國煤礦的推廣使用，中國越來越重視礦用電控氣動(dòng)減壓風(fēng)門的研究和管理。為了進(jìn)一步推廣使用礦用電控氣動(dòng)減壓風(fēng)門，必須要根據(jù)實(shí)際情況改進(jìn)傳統(tǒng)的井下風(fēng)門等通風(fēng)構(gòu)筑物，完善風(fēng)門電控過程及安裝工藝流程，提高井下風(fēng)門的可靠性，加強(qiáng)井下工人對(duì)風(fēng)門使用的安全意識(shí)。礦用電控氣動(dòng)減壓風(fēng)門在煤礦中的應(yīng)用，必須要根據(jù)實(shí)際情況改進(jìn)傳統(tǒng)的通風(fēng)工方式和支護(hù)手段，完善通風(fēng)系統(tǒng)的施工工藝創(chuàng)新傳統(tǒng)的施工工藝，改善機(jī)械設(shè)備的性能，加強(qiáng)對(duì)工作人員的安全意識(shí)維護(hù)管理。因此論文主要針對(duì)礦用電控氣動(dòng)減壓風(fēng)門在孔莊煤礦-1015 軌道大巷中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，并提出合理化建議。

礦用電控氣動(dòng)減壓風(fēng)門；通風(fēng)；應(yīng)用分析

1 引言

為響應(yīng)中國江蘇省煤礦安監(jiān)局下發(fā)的各項(xiàng)文件要求，徐州沛縣四礦爭(zhēng)相準(zhǔn)備智能化設(shè)備，姚橋煤礦率先準(zhǔn)備了智能化工作面，孔莊礦也不甘落后，在7436 工作面使用了智能變頻風(fēng)機(jī)，接著又推廣了束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的使用。為實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)礦井的目標(biāo)，礦用電控氣動(dòng)減壓風(fēng)門的研究成為我礦一通三防工作的重點(diǎn)。目前孔莊礦大部分減壓風(fēng)門還是人工手動(dòng)開啟，為了提高開門效率和改善風(fēng)門質(zhì)量，使得礦用電控氣動(dòng)減壓風(fēng)門可以在-1015 軌道大巷正常使用。

2 煤礦現(xiàn)狀與困難

隨著煤礦對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)要求不斷增加，對(duì)于通風(fēng)設(shè)備等方面的也提出了更高的要求，但是從當(dāng)前很多煤礦通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行實(shí)際來看，存在較大的問題，例如，外部管道漏風(fēng)率高、有效風(fēng)量偏低等問題較為突出。同時(shí)，從當(dāng)前通風(fēng)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行和維護(hù)情況來看，并沒有得到及時(shí)有效的維護(hù)，不僅縮短了通風(fēng)設(shè)備的使用壽命，也大大降低了通風(fēng)設(shè)備的使用效率，主要表現(xiàn)為通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性較差，穩(wěn)定的風(fēng)流與通風(fēng)量不能得到有效保障。由于煤礦整體的煤塵相對(duì)較大，通風(fēng)系統(tǒng)中全面系統(tǒng)的防塵機(jī)械設(shè)備也不夠，導(dǎo)致多數(shù)礦井下出現(xiàn)粉塵較多、四處漂移的問題。再加上井下的環(huán)境相對(duì)潮濕，通風(fēng)系統(tǒng)中各種機(jī)電設(shè)備在長(zhǎng)期潮濕的環(huán)境下工作，直接影響到其工作效率，影響到各種數(shù)據(jù)測(cè)量的精準(zhǔn)性，出現(xiàn)的傳輸誤差問題也相對(duì)較多。從當(dāng)前煤礦通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)際投入需求和實(shí)際投入數(shù)量之間的差距來看，表現(xiàn)出明顯的不成比例的問題，這除了與煤礦整體的經(jīng)營利潤下降明顯，導(dǎo)致煤礦在各個(gè)方面的投入均出現(xiàn)降低，同時(shí)也與煤礦管理者對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)安全性重視不足有著直接的關(guān)系，對(duì)于煤礦當(dāng)前通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)營也只是從整體的高度進(jìn)行了了解，并沒有掌握企業(yè)當(dāng)前存在的突出問題，導(dǎo)致已經(jīng)出現(xiàn)老化的通風(fēng)機(jī)械設(shè)備并不能及時(shí)得到更新維護(hù)，在通風(fēng)系統(tǒng)安全培訓(xùn)方面的投入也必然不足[1]。

3 礦用電控氣動(dòng)減壓風(fēng)門內(nèi)容分析

3.1 風(fēng)門概述

煤礦所使用的風(fēng)門一般起到調(diào)節(jié)風(fēng)量和控制風(fēng)向的作用。在對(duì)風(fēng)門進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要保證風(fēng)門在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的完善，并能夠有效的控制該處巷道的密閉性。井下風(fēng)門包括普通風(fēng)門、壓力平衡風(fēng)門、特殊風(fēng)門以及電控氣動(dòng)減壓風(fēng)門等。一般來說，在風(fēng)門的設(shè)計(jì)中，必須要考慮到其所應(yīng)用的門體材料，不僅要考慮材料本身的質(zhì)量效果，還要確保在惡劣的環(huán)境下材料的防潮和阻燃配置。目前礦井風(fēng)門主要應(yīng)用木質(zhì)材料和金屬材料來進(jìn)行門體構(gòu)建，木質(zhì)材料具有質(zhì)量輕、安裝簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，而金屬材料則具有質(zhì)量硬、不易磨損的特點(diǎn)，二者之間都存在著一定的缺陷，對(duì)此，需要進(jìn)一步的完善和改進(jìn)，并且提高材料的基本特性，選用更高質(zhì)量的風(fēng)門材料[2]。

3.2 減壓風(fēng)門的開啟驅(qū)動(dòng)裝置

（1）手動(dòng)開啟

這是一種比較傳統(tǒng)的開啟方式，要求所處工作地區(qū)的工人必須要用手動(dòng)的方式開啟風(fēng)門。這種操作方法容易疲勞，且工作效率低下。

（2）電動(dòng)式

這種啟動(dòng)裝置可以利用電動(dòng)控制的方式將風(fēng)門進(jìn)行開啟，在配置過程中需要安裝電控系統(tǒng)以及信號(hào)傳感器的對(duì)應(yīng)配件，一定程度上加大了風(fēng)門開啟的復(fù)雜性。

（3）液壓式

這種裝置主要用液壓來確保風(fēng)門內(nèi)部的伸縮裝置的可用性，通過固化內(nèi)部的鋼絲繩和滑輪，來控制風(fēng)門的開啟效果和開啟次數(shù)。這種裝置使用簡(jiǎn)便，但是質(zhì)量較差，在短期內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)損壞或故障，不利于風(fēng)門的穩(wěn)定性與長(zhǎng)久性。

（4）氣壓式

這種啟動(dòng)裝置主要是利用空氣壓縮所產(chǎn)生的壓強(qiáng)來控制風(fēng)門的啟動(dòng)或關(guān)閉，性能可靠且不容易出現(xiàn)故障，安裝起來比較快速，因此在很多礦中已經(jīng)受到推廣使用。

3.3 電控氣動(dòng)減壓風(fēng)門研究

（1）基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)施

電控氣動(dòng)減壓風(fēng)門裝置在設(shè)計(jì)過程中，一般是用多個(gè)鋼槽制作相應(yīng)的固定板，采用并排焊接的方式組成封閉式鎖塊套筒，使得鋼絲繩經(jīng)過滑輪與滑動(dòng)體頂部緊密相連，實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)下的鋼絲繩一端與風(fēng)門相連。在此期間，還可以利用另外一根鋼絲繩將另一面風(fēng)門聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制系統(tǒng)裝置的信息共享化，保證其能夠產(chǎn)生一定的氣壓實(shí)現(xiàn)縮鋼絲繩，促進(jìn)風(fēng)門的開關(guān)閉合高效率。在完成對(duì)風(fēng)門開關(guān)設(shè)定時(shí)，可以通過啟動(dòng)互鎖裝置來對(duì)控制箱進(jìn)行處理，確保兩項(xiàng)風(fēng)門之間不會(huì)同時(shí)開啟，也不會(huì)同時(shí)關(guān)閉，能夠進(jìn)一步的風(fēng)門可靠性[3]。

（2）控制設(shè)計(jì)

電控氣動(dòng)減壓風(fēng)門的結(jié)構(gòu)主要包括氣動(dòng)互鎖裝置，其氣動(dòng)控制箱經(jīng)過風(fēng)門連接氣缸,也連接風(fēng)門。對(duì)此，必須要根據(jù)礦井的實(shí)際生產(chǎn)情況將各個(gè)風(fēng)門的工作情況進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，設(shè)定出多元化的風(fēng)門閉鎖控制方式。其中一種是電動(dòng)控制風(fēng)門裝置，可以通過這種裝置對(duì)行人和礦車經(jīng)過頻繁的車門進(jìn)行人為控制，利用氣缸壓縮空氣來實(shí)現(xiàn)風(fēng)門閉鎖的控制；另外一種則是全自動(dòng)控制，可以將其安裝在運(yùn)輸壓力小，行人少的區(qū)域，利用紅外線識(shí)別器，實(shí)現(xiàn)語音播報(bào)，以此來界定該門是否開關(guān)。

3.4 優(yōu)勢(shì)分析

在風(fēng)門的使用中，必須要了解該處的使用環(huán)境，在提高通風(fēng)質(zhì)量和降低對(duì)巷道損壞的基礎(chǔ)上，提升通風(fēng)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸效率最大化。因此，使用電控氣動(dòng)減壓風(fēng)門可以有效的改善-1015 軌道大巷風(fēng)門故障情況。其主要有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)。

（1）電控氣動(dòng)減壓風(fēng)門可以由人為控制風(fēng)門開啟時(shí)所需要的力量，受其他外在的風(fēng)力的大小及方向的影響小，在關(guān)閉時(shí)可以根據(jù)人流量降低風(fēng)門的關(guān)閉速度以及風(fēng)門的開關(guān)頻率，減少風(fēng)門關(guān)閉導(dǎo)致的傷人事故發(fā)生可能性，適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)風(fēng)門的使用期限。

（2）電控氣動(dòng)減壓風(fēng)門在應(yīng)用過程中，一旦有一道風(fēng)門打開，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)的對(duì)另外一道風(fēng)門進(jìn)行關(guān)閉，且在該道風(fēng)門關(guān)閉之后，另外一道風(fēng)門才能夠顯示通過，且維持一定的時(shí)間。除此之外，在使用按鈕式開關(guān)進(jìn)行風(fēng)門的開啟和閉合時(shí)，可以極大的提高風(fēng)門閉合的自動(dòng)化水平，提高巷道的運(yùn)輸能力，降低風(fēng)門被撞壞的事故概率。

（3）電控氣動(dòng)減壓風(fēng)門裝置的內(nèi)控系統(tǒng)各自獨(dú)立，互不干擾，對(duì)不同的環(huán)境具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，在惡劣環(huán)境中保持零配件的低損壞。且結(jié)構(gòu)緊湊，安裝過程簡(jiǎn)單，這樣可以避免電器爆炸等安全事故的發(fā)生，有較好的安全性和穩(wěn)定性，減少技術(shù)人員的維修工作量。

4 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段中國越來越重視礦用電控氣動(dòng)減壓風(fēng)門的研究和管理。為了進(jìn)一步的加強(qiáng)礦用電控氣動(dòng)減壓風(fēng)門在煤礦中的應(yīng)用，必須要根據(jù)實(shí)際情況加強(qiáng)工人的熟悉使用，定期進(jìn)行安全培訓(xùn)，了解通風(fēng)系統(tǒng)及通風(fēng)構(gòu)筑物原理。提升安全意識(shí)，自覺呵護(hù)礦用電控氣動(dòng)減壓風(fēng)門。為企業(yè)安全生產(chǎn)貢獻(xiàn)力量。更好地將礦用電控氣動(dòng)減壓風(fēng)門應(yīng)用于孔莊煤礦-1015 軌道大巷中。