滑輪式風(fēng)門聯(lián)鎖裝置的改進(jìn)和推廣應(yīng)用

摘　要:分析了現(xiàn)用滑輪式風(fēng)門聯(lián)鎖裝置存在的弊端,針對存在標(biāo)題題目進(jìn)行了改進(jìn),并簡要介紹了該裝置的結(jié)構(gòu)特點、工作原理及推廣應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞:風(fēng)門;聯(lián)鎖裝置;改進(jìn);應(yīng)用

中圖分類號:TD726　　　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B　　　文章編號:1003-496X(2006)01-0018-02

　　煤礦井下通風(fēng)設(shè)施能否真正發(fā)揮作用,是杜絕瓦斯煤塵重特大事故的重要因素之一,而風(fēng)量的穩(wěn)定、可靠則直接關(guān)系到礦井的安全生產(chǎn)。由于受運輸干擾,風(fēng)門間未進(jìn)行可靠聯(lián)鎖,井下經(jīng)常出現(xiàn)兩道風(fēng)門同時被打開,造成風(fēng)流短路的現(xiàn)象。因此《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定:進(jìn)回風(fēng)井之間和主要進(jìn)、回風(fēng)巷之間需要使用的聯(lián)絡(luò)巷,必須安設(shè)兩道聯(lián)鎖的正向風(fēng)門和反向風(fēng)門。

如果是主要進(jìn)回風(fēng)巷道間的風(fēng)流短路,由于風(fēng)阻的忽然變化,系統(tǒng)瞬間壓力變化很大,不僅對主要通風(fēng)機(jī)會造成很大的沖擊,影響主要通風(fēng)機(jī)的使用壽命,而且一側(cè)風(fēng)門有時會忽然封鎖,造成傷人或毀門事故,破壞通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。因此風(fēng)門間如何有效、可靠地實現(xiàn)聯(lián)鎖一直是困擾煤礦通風(fēng)安全的一大技術(shù)困難。

1　現(xiàn)　狀

我國煤礦井下使用的風(fēng)門主要有普通風(fēng)門和自動風(fēng)門兩種。雖然自動風(fēng)門比較等閑實現(xiàn)電氣閉鎖,但一方面由于其造價較高,另一方面由于煤礦井下環(huán)境較差,受水蒸氣、淋水、煤塵等因素影響,性能不可靠,使用壽命較短。所以電氣閉鎖不如機(jī)械式閉鎖應(yīng)用的比較廣泛。目前在普通風(fēng)門聯(lián)鎖裝置設(shè)計上,大多數(shù)煤礦都采用滑輪原理,利用一根鋼絲繩和滑輪組來實現(xiàn)風(fēng)門之間的機(jī)械聯(lián)鎖,如圖1所示。

在鋼絲繩中間連接有張緊調(diào)節(jié)器,即在動滑輪下懸掛一配重,通過控制鋼絲繩的有效長度來實現(xiàn)風(fēng)門間的聯(lián)鎖。該裝置存在的主要標(biāo)題題目

:(1)風(fēng)門聯(lián)鎖不可靠。由于鋼絲繩的有效長度大于風(fēng)門間的直線距離,留有一定量的伸縮量,且受1-鋼絲繩;2-風(fēng)門墻;3-風(fēng)門;4-滑輪;5-配重

圖1　改造前風(fēng)門閉鎖裝置示意圖

鋼絲繩拉伸變形影響,在運輸通過風(fēng)門時如果工人違章操作,存在著兩道風(fēng)門同時被打開一半,造成風(fēng)流短路的弊端。

(2)維修量大。由于中間滑輪裝置在井下受巷道支護(hù)條件及斷面形狀的限制,固定挫折。風(fēng)門開關(guān)時反向風(fēng)門與鋼絲繩相互干擾,造成磨損和拉伸變形,鋼絲繩一旦磨損折斷,就必須全部進(jìn)行更換,造成材料浪費,且閉鎖裝置維修更換頻繁。

2　改進(jìn)措施

針對存在的標(biāo)題題目,2003年嘉樂泉煤礦對其進(jìn)行了改造,研制出升降式風(fēng)門聯(lián)鎖裝置。

2.1　結(jié)構(gòu)組成

該聯(lián)鎖裝置由滑輪、鋼絲繩、升降柱體、缸筒、垂直閉鎖彎鉤及支撐裝置等組成,見圖2。

2.2　工作原理

該裝置將原來中間的滑輪組改為2個升降式柱體,升降式柱體放在埋于地下的缸筒中,柱體與缸筒底部留有一定的行程,通過1個活動的垂直彎鉤來實現(xiàn)柱體間的相互聯(lián)鎖。將原來采用的一整根鋼絲繩變?yōu)閮啥?分別固定在柱體上,各拉一道門。當(dāng)其中一道風(fēng)門打開時,與其相連的柱體就上升,同時活動的垂直彎鉤就自動倒向另一側(cè),卡在另一個柱體上方使其無法上升;只有當(dāng)其封鎖時,柱體在自重的作用下回到其原來的位置后,才能再次打開另一道風(fēng)門,從而實現(xiàn)風(fēng)門間的可靠聯(lián)鎖。

2.3　特　點

(1)動作可靠。由于垂直彎鉤和柱體均為鋼性結(jié)構(gòu),二者相互作用時變形較小,該裝置不僅克服了鋼絲繩的柔性副作用,而且還消除反風(fēng)門與鋼絲繩的干擾,徹底解決了原滑輪式聯(lián)鎖存在的弊端。

(2)省力。由于鋼絲繩長度縮短,兩段鋼絲繩通過套管與風(fēng)門開啟方向布置成一條直線,風(fēng)門開啟時阻力較小。

(3)實用性強(qiáng)。為全機(jī)械結(jié)構(gòu),設(shè)計新穎美觀,結(jié)構(gòu)簡單,制造安裝維修等閑,經(jīng)濟(jì)耐用,易于推廣。

4　使用效果

經(jīng)過一年多的使用,該裝置閉鎖效果明顯,易裝、易用、易維修,杜絕了同時打開兩道風(fēng)門的違章作業(yè)現(xiàn)象,根治了采掘工作面風(fēng)流不穩(wěn)定、無風(fēng)、微風(fēng)的現(xiàn)象,徹底消滅了主要進(jìn)回風(fēng)之間的風(fēng)流短路,真正實現(xiàn)了風(fēng)門間的可靠聯(lián)鎖。這對防止瓦斯事故的發(fā)生起到了重要的作用,這是風(fēng)門聯(lián)鎖裝置的一次技術(shù)上的突破,具有較高的推廣應(yīng)用價值。目前該聯(lián)鎖裝置已在太原煤氣化集團(tuán)公司所屬各煤礦中得到了廣泛的應(yīng)用,特別是在2004年東河煤礦、離石煤礦的安全設(shè)施驗收中受到了省、市及山西焦煤集團(tuán)等兄弟單位的專家一致認(rèn)可。

　　作者簡介:郭圣義(1958-),男,山西定襄人,高級工程師,1986年畢業(yè)于太原理工大學(xué)機(jī)械專業(yè),現(xiàn)為太原煤炭氣化集團(tuán)公司安監(jiān)局第一副局長,從事通風(fēng)管理工作,曾發(fā)表論文數(shù)篇。