新型皮带风门的设计与应用

孙计全　侯玉亭　满文　曹升玲

【摘 要】针对南屯煤矿目前的风门现状，提出新型皮带风门的设计，有效降低风门构筑成本、维修率和风流短路等问题，提高了风门可靠性，简化了施工工艺，确保了通风安全。

【关键词】新型；皮带；风门

0 引言

兖矿集团南屯煤矿属于低瓦斯矿井，矿井通风系统采用中央并列兼一翼对角式通风，由于矿井开采年限较长，采场范围大，矿井通风路线较长，采掘活动更替频繁，通风系统极其复杂，在各进回风路线上构筑的设施较多，通风设施维护工程量较大，其中风门是维护矿井通风系统的主要通风设施，是影响通风系统的重要因素，直接决定了整个矿井通风系统的稳定与否，而我矿现使用的井下风门材质为木质，构筑成本高，且经常损坏，维修率高，给通风系统的稳定性带来威胁。因此，为解决此类问题，通过现场摸索和实践，特提出了新型皮带风门设计方案。

1 矿井井下风门现状

南屯煤矿井下现正常使用的风门有162组，共计344扇。其中高分子复合材料风门58扇，木质风门166扇，有风门安装在靠近皮带巷、回风巷处，巷道潮湿，使用条件恶劣；有的风门安装在运输巷道中，由于过车频繁，不可避免的发生风门被撞坏现象。为此，南屯通防工区安排6名专职木工对井下所有风门进行巡回检查，并对损坏的风门进行维修或更换，南屯煤矿为老矿区，巷道复杂，风门分布范围广，风门损坏不能及时维修的现象时有发生，每年仅风门安装与维修产生的材料费用高达22万元。为提高矿井通风设施的可靠程度，降低材料费用，南屯煤矿通防工区在矿领导的支持下，研究一种造价低廉、加工简单、可靠耐用、维修方便的风门，来替代现有风门。

2 现场实践

风门必须满足的最基本要求是：①开启省力、方便和安全；②能自动关闭；③各处密封严密，不漏风；④每组风门不少于两道，且装有闭锁装置，不能同时敞开；根据以上条件，我们经过现场考察和研究论证，决定采用矿井淘汰下来的旧皮带作为挡风材料，并用角铁作为框架，对旧皮带起到支撑作用，并保证能够承受开关时对风门的冲击。

2.1 角铁框架结构如图1所示：

图1 角铁框架结构图

2.2 在角铁边框和旧皮带对应位置上钻孔，用螺钉将皮带与边框缝合起来，保证不漏风。

2.3 风门其他附件结构采用原风门附件，减少另外加工附件的投入。

风门加工完成后，于2015年3月在混合井装载通道首先安装使用，混合井装载通道人员出入频繁，经过一年使用，风门质量可靠，未出现损坏现象，达到设计要求。风门安装后效果图如图2所示。

图2 风门安装后效果图

3 效益

3.1 材料成本

每道高分子复合材料风门造价约为7000元，木质风门材料人工成本为1200元，新型皮带风门废旧皮带成本可忽略，骨架加人工造价约为800元，成本仅为高分子复合材料风门的1/9。我矿井下现共使用风门162组，共344余扇，其中高分子复合材料风门58扇，木质风门286扇，如有五分之一可以替换为新型皮带风门，可节约资金97280元，经济效益可观。

3.2 人工费用

木质风门强度低，易腐朽，容易损坏，需要每周安排人员巡检，每月进行一次维护，新型皮带风门强度高、具有韧性，可以修复，每月只需要安排专人巡检即可。现我矿有专职木工6人对风门进行维护，如替换为新型皮带风门，木工人数可减为2人，每年节约人工费用32万元。

3.3 皮带巷使用的木质风门两年后大部分需要更换

高分子复合材料风门受撞击损坏后无法修复，只能更换，新型皮带风门预计使用寿命超过十年，根据2015更换风门记录，可节约资金12万元。

经计算，新型皮带风门投入使用后，可为矿井创造效益537280元。

[责任编辑：汤静]