带式输送机过风门防逆风装置的应用

李江灵

（山西高平科兴云泉煤业有限公司，山西 晋城 048400）

1 工程概况

山西高平科兴云泉煤业位于山西省晋城市高平市米山镇狮口村村东，井田面积8.495 4 km2，保有储量为6523 万t，可采储量为3706 万t。主采煤层3#、9#、15#煤层，现属基建矿井，开采深度1020～800 m 标高，设计生产能力90 万t/a。9103 工作面处于云泉煤矿南翼，位于+900.5 m 水平，西部为9101 工作面，东部为9105 工作面，北部为9104工作面。9103 工作面主采9#煤层，煤层均厚1.56 m，煤层平均倾角2°。9103 工作面带式输送机运输巷与回风联巷口采取了控风措施[1-6]，带式输送机过风门时还安设有过风门防逆风装置，以保障9103 工作面的原煤和矸石的正常运输，保障9103 工作面通风系统的安全性、可靠性和稳定性。

2 带式输送机原过风门防逆风装置现状

2.1 带式输送机原过风门防逆风装置

9103 工作面运输巷带式输送机原来过风门采用的是刮板输送机替代输送带穿越防突风门墙体的方案，其过风门防逆风装置如图1，主要包括挡风板、固定架、连接杆、传动板、传动轨、连接绳、防逆板、转动装置等部件。

挡风板安装在刮板输送机罩前端；固定架安装在刮板输送机罩上方，其另一端连接传动板；传动板与传动轨相连接；传动轨与连接杆连接；防逆板一端连接刮板输送机罩，另一端通过连接绳连接在连接杆上。

挡风板在重力的自然作业下，其下端下搭在刮板输送机上，挡风板偏向正向风流方向设置。带式输送机作业时，挡风板可随穿越防突风门墙体的刮板输送机上方煤流高度随时摆动，其目的是挡严刮板输送机孔，防止正向风流漏风。

防逆板偏向逆向风流方向设置，当煤与瓦斯突出事故发生后，产生的气流或冲击波会作用在传动板上，通过传动板、传动轨、连接绳、连接杆等部件，使得防逆板下落，挡严刮板输送机孔，阻挡有毒有害气体从刮板输送机孔蔓延至风门另一侧，有效控制有毒有害气体的进一步扩散。

2.2 过风门防逆风装置存在的问题分析

9103 工作面运输巷带式输送机过风门采用的刮板输送机替代输送带穿越防突风门墙体的方案，前期应用效果一般。过风门防逆风装置主要存在以下问题：

（1）该穿越防突风门墙体方案中，需要安装刮板输送机及配套驱动设备，驱动设备易出现安全故障，存在电气设备失爆等安全隐患，同时对于电气设备的维修和保养较难处理。

（2）该穿越防突风门墙体方案中，带式输送机停止工作期间防逆风装置中挡风板挡严刮板输送机孔，防止漏风现象发生，但因带式输送机在工作状态下防逆风挡板几乎处于打开状态，尽管挡风板可随穿越防突风门墙体的刮板输送机上方煤流高度随时摆动，挡严刮板输送机孔，但无法最大限度防止正向风流漏风的形成，漏风及风流损失问题仍然存在。

（3）该穿越防突风门墙体方案中，原煤和矸石的运输效率不高，当存在大块原煤和矸石时，会损坏挡风板及防逆风板，造成严重的漏风现象。

（4）增加刮板输送机及配套驱动设备后，需要设立相应的工作岗位，人员投入增多，提高了运输成本，制约了运输效率的提高。

3 新型带式输送机过风门防逆风装置的设计

针对9103 工作面带式输送机运输巷过风门的问题，提供了一种新型带式输送机过风门防逆风装置，其结构如图2，主要包括箱体、自动防逆风装置、机械防逆风装置三大部分，主要有上下箱体、上下封板、输送带橡胶耐磨板、活动闸板、吊环、钢丝绳、悬挂板、摘环板等部件。

图2 新型过风门防逆风装置的结构示意图

3.1 箱体结构分析

箱体包括上箱体和下箱体，内部设置有挡风帘和清理落渣门。箱体主要是供带式输送机通过，将其与环境隔开，减少漏风；阻燃橡胶挡风帘能够降低风压，净化通道环境，有效减少漏风作用；清理落渣门可将带式输送机运输原煤和矸石过程中掉落的渣清理干净。

3.2 自动防逆风装置

带式输送机过风门自动防逆风装置设置安装在上箱体出风端，主要包括第一活动闸板和伸缩气缸。第一活动闸板位于上箱体出风口左右两侧固定槽内及上封板上方位置，第一活动闸板由厚度为10 mm的Q235 钢板制成；伸缩气缸活塞处与第一活动闸板顶部连接，伸缩气缸进气口、排气口与电磁阀连接，同时电磁阀与带式输送机控制开关形成连锁控制。当带式输送机进行运输作业时，带式输送机控制开关与电磁阀连锁动作，电磁阀控制自动防逆风装置发生动作打开第一活动闸板，带式输送机延时10～15 s 开启；停止作业时，带式输送机停止运转后其控制开关与电磁阀连锁动作，电磁阀控制自动防逆风装置伸缩气缸进气口打开，气缸活塞下降降下第一活动闸板，并与上封板密封通道。带式输送机控制开关与电磁阀连锁，使得自动防逆风装置最大限度发挥效果，控制漏风及减少风流损失。自动防逆风装置的应用，自动化程度高，不需要设立工作岗位，人员成本较低；当巷道内发生煤与瓦斯突出问题，切断电源即可断开带式输送机的控制开关，在连锁作用下电磁阀动作落下第一活动闸板，封闭通道，切断有害气体的逆风传递。

3.3 机械防逆风装置

带式输送机过风门机械防逆风装置设置安装在箱体进风端一侧的防突风门墙体上，主要包括有第二活动闸板、吊环、钢丝绳、悬挂板等部件。第二活动闸板主要是起隔断风流的作用；吊环设置在第二活动闸板的顶部位置；摘环板与第二固定板铰接形成杠杆。当发生煤与瓦斯突出后，受冲击力影响，机械防逆风装置中的第二活动闸板经一系列过程后，基于重力作用坠落到箱体内，对带式输送机箱体通道进行隔离，避免瓦斯逆风露出。

4 实践应用及效果分析

新型带式输送机过风门防逆风装置完成设计后，在9103 工作面带式输送机运输巷穿越防突风门墙体上进行了改造安装，并投入到了实践应用中。从当前的情况来看，新的带式输送机运输巷穿越防突风门墙体方案合理，新型带式输送机过风门防逆风装置应用效果理想，主要表现在以下方面：

（1）该穿越防突风门墙体方案中，原煤和矸石的运输效率较高，过风门防逆风装置空间大，大块的原煤和矸石对挡风板和防逆风板几乎没有影响，不会对其造成破坏。

（2）该穿越防突风门墙体方案应用后，消除了以往因安装刮板输送机及配套驱动设备而存在的安全隐患，带式输送机在穿越防突风门墙体位置无一起安全事故发生。

（3）新型带式输送机过风门防逆风装置中，箱体、自动防逆风装置、机械防逆风装置多重设计方案有效降低了防突风门的漏风量，有效防止煤与瓦斯突出时造成的风流逆转，保障了9103 工作面通风系统的安全性。