西铭矿无压式风门技术改造和应用研究

申 涛

(西山煤电股份有限公司 西铭矿，山西 太原 030053)

·技术经验·

西铭矿无压式风门技术改造和应用研究

申 涛

(西山煤电股份有限公司 西铭矿，山西 太原 030053)

介绍了西铭矿原有旧风门系统不能满足矿井通风系统中起隔断、引导和控制风流的作用。因此对其进行了技术改造。新系统合理地安设通风设施，减少风巷漏风，提高有效风量，为工作面输送了新鲜空气。阐述了通风建筑物、新旧风门结构原理和西铭矿风门电子自动化系统使用的优势。实践表明，系统改造后解决了原有问题，提高了工作效率，确保了矿井通风安全。

通风；无压式风门；风门的机械闭锁机构；风门开启语音提示装置

1 基本情况

西山煤电股份公司西铭矿开采历史悠久，年产360万t. 主要开采上组煤2#、3#，下组煤8#、9#，井田分北翼、南翼和西翼开采。其中，上组煤开采西十一、西十二；下组煤开采北五、北七、南四等采区。

该矿井为走向阶梯平峒开拓、单一水平(+1 018水平)开采方式，走向长壁式采煤，综合机械化采煤工艺。矿井采用“七进四回”的独立分区通风系统。其中进风井7个：1152大巷(玉门平峒)、1018大巷、磺厂进风斜井、磺厂进风立井、冀家沟进风斜井、娄烦滩进风立井、刘巴足进风立井；4个回风井：胡沙帽回风井、磺厂回风井、冀家沟回风井、刘巴足回风井；矿井通风方式采用混合式，通风方法采用抽出式。其中2012年核定通风能力为401万t/年，总进风量36 078 m3/min，总回风量36 771 m3/min，矿井有效风量率94.28%.

2 改造必要性

为保证通风系统结构合理性，风流应按生产需要流动。西铭矿小南四集中轨道巷担负着为工作面进料、行人等任务。旧式碰撞风门由于各种原因极易同时打开，造成风流短路，新风直接通过打开的风门进入回风巷，造成小南四盘区各用风地点达不到配风计划，形成微风区，很容易瓦斯积聚，对矿井的安全构成威胁。

未改造前的碰撞式自动风门由木板、推门杠杆、门耳、缓冲弹簧、推门弓和绞链等组成，其结构见图1. 风门是靠矿车碰撞门板上的门弓和推门杠杆而自动打开的，采用双扇梯形门扇,倾斜角80°～85°，当人员与车辆通过后，风门能够借助自重自动关闭，因矿车对撞杆挤压,风门周围的封闭材料受到挤压变薄而产生漏风现象，也对风门造成损坏，使工作点不稳定，风量漏风，没有起到隔断风流的作用。维修人员几乎每天都要下井对风门进行检修，增加了维修工时、维修费用。

1—杠杆回转轴 2—碰撞风门杠杆 3—风耳 4—门板 5—推门弓 6—缓冲弹簧图1 碰撞式自动风门结构示意图

西铭矿原有旧风门系统不能满足矿井通风系统中起隔断、引导和控制风流的作用。因此对其进行了技术改造。

3 改造措施

撞杆式风门体积大, 加上风流压力, 行人通过时开门较费力。因此，在小南四盘区集中轨道巷使用电动风门控制装置布置，见图2，采用本质安全型红外线传感器、语音报警器、开闭状态传感器等，使主要风门管理实现了自动化、语音化、闭锁化。

图2 小南四盘区集中轨道巷电动风门控制装置布置图

具体操作过程：

1) 自动状态。

两道风门两端的巷道壁上分别安装两个红外线传感器，在风门的两端形成检测线，当行人或车辆由巷道的任一方进入时，传感器自动检测并为控制设备提供信号，控制箱内发出指令，由电磁阀控制气缸来打开或关闭风门。

当A门有人经过时，红外线传感器发出信号，控制A门的电磁阀通电，打开A风门。风门的每个门上都有一个打开风门的按钮，当人员及车辆在设定时间内不能全部通过时，按一下按钮风门即处于打开状态，风门上装有传感器，以检测风门的闭、合状态。在打开时，声光报警装置得到触发信号，发出提示警语“风门打开，请注意安全”， 并有红灯闪烁，B门声光报警装置同时提示“前方风门打开，请您稍后”并伴有红灯闪烁，电气及机械机构闭锁B门，以防止两扇门都打开影响井下通风，经过设定时间后，A门自动关闭，等到传感器检测风门关闭到位后，警示语音及红灯关闭，绿灯常亮。

当有人经过B门时，B门打开，电气及机械闭锁机构闭锁A门，声光报警装置发出警示语，红灯闪烁，B门关闭后绿灯常亮。

2) 在井下停电、压气管路停风的情况下，打开气缸关门进气管上的放气阀门，使气缸关门管路卸压，可依靠人力开闭风门。手动操作状态下，矿车及人员通过风门时，手动按一下A门的“打开”控制按钮，B门在关闭的情况下A门打开，电气及机械机构闭锁B门，A门打开的情况下，B门关闭后，A门打开。同时伴有语音提示信号。

3) 风门的机械闭锁机构。

风门的机械闭锁机构简单可靠，见图3. 当一侧风门打开时，钢丝绳拉动该侧的平衡锤上提，使三角形的锁块旋转，压住另一侧的平衡锤不能上提，使另一侧的风门在自动及手动状态下均不能打开。

图3 风门机械闭锁装置图

4) 风门声光提示装置工作原理。

风门声光提示装置原理图见图4. 报警装置在风门上的一个触点K，当风门闭合后，磁铁吸住K，使K处于闭合状态。当K闭合时，绿灯亮；当打开风门时，K点即断开，绿灯灭，同时，a点电位升高，到达一定程度，三极管导通，J吸合，J1闭合，此时，声、光电路连通，风门发出“风门打开，请注意安全”的提示声音，同时红灯闪烁。

图4 风门声光提示装置原理图

4 效益分析

西铭矿小南四轨道巷的风门开闭状态电动自动化装置系统化改造后，有效地避免了风门敞开短路和人为损坏风门现象，保证了通风系统的稳定可靠，提高了矿井的生产效率。

[1] 张 延.程控自动压力平衡风门的研制及应用[J].煤矿机械，2014(8):162-163.

[2] 于晓丹.快速高效机械化综合配套作业线在大断面岩巷施工中的应用[J].矿山工程，2011(8):23.

[3] 薛亮文.新型自动无压风门在煤矿的应用[J].技术与市场，2015:192-193.

Technical Renovation and Application Research on No-pressure Air Door in Ximing Coal Mine

SHEN Tao

The existed air door system in Ximing coal mine do not meet the requirements of cutting, guiding and managing the airflow in the underground ventilation system, So transformation engineering carried out. The new system is reasonably installed with the advantages of reducing possible air leakage, improving the effectiveness of air flow, it is conducive to better exchange the fresh air for the mining face. The advantages of the new system are expounded from the aspects of building, air door structure and electronic automation. Practice shows that the implementation of the new system improved the efficiency and guaranteed the safety.

Ventilation; No-pressure air door; Mechanical locking mechanism of air door;Air door open voice prompt device

2017-01-03

申 涛(1985—)，男，山西文水人，2011年毕业于太原理工大学，助理工程师，主要从事煤矿电气研究工作

(E-mail)2293323660@qq.com

TD441

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1672-0652(2017)02-0047-03