滑輪式風門聯鎖裝置的改進和推廣應用

摘　要:分析了現用滑輪式風門聯鎖裝置存在的弊端,針對存在標題題目進行了改進,并簡要介紹了該裝置的結構特點、工作原理及推廣應用情況。

關鍵詞:風門;聯鎖裝置;改進;應用

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

　　煤礦井下通風設施能否真正發揮作用,是杜絕瓦斯煤塵重特大事故的重要因素之一,而風量的穩定、可靠則直接關系到礦井的安全生產。由于受運輸干擾,風門間未進行可靠聯鎖,井下經常出現兩道風門同時被打開,造成風流短路的現象。因此《煤礦安全規程》規定:進回風井之間和主要進、回風巷之間需要使用的聯絡巷,必須安設兩道聯鎖的正向風門和反向風門。

如果是主要進回風巷道間的風流短路,由于風阻的忽然變化,系統瞬間壓力變化很大,不僅對主要通風機會造成很大的沖擊,影響主要通風機的使用壽命,而且一側風門有時會忽然封鎖,造成傷人或毀門事故,破壞通風系統的穩定性、可靠性。因此風門間如何有效、可靠地實現聯鎖一直是困擾煤礦通風安全的一大技術困難。

1　現　狀

我國煤礦井下使用的風門主要有普通風門和自動風門兩種。雖然自動風門比較等閑實現電氣閉鎖,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械式閉鎖應用的比較廣泛。目前在普通風門聯鎖裝置設計上,大多數煤礦都采用滑輪原理,利用一根鋼絲繩和滑輪組來實現風門之間的機械聯鎖,如圖1所示。

在鋼絲繩中間連接有張緊調節器,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風門間的聯鎖。該裝置存在的主要標題題目

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

圖1　改造前風門閉鎖裝置示意圖

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

(2)維修量大。由于中間滑輪裝置在井下受巷道支護條件及斷面形狀的限制,固定挫折。風門開關時反向風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,就必須全部進行更換,造成材料浪費,且閉鎖裝置維修更換頻繁。

2　改進措施

針對存在的標題題目,2003年嘉樂泉煤礦對其進行了改造,研制出升降式風門聯鎖裝置。

2.1　結構組成

該聯鎖裝置由滑輪、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柱體間的相互聯鎖。將原來采用的一整根鋼絲繩變為兩段,分別固定在柱體上,各拉一道門。當其中一道風門打開時,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,卡在另一個柱體上方使其無法上升;只有當其封鎖時,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門,從而實現風門間的可靠聯鎖。

2.3　特　點

(1)動作可靠。由于垂直彎鉤和柱體均為鋼性結構,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,而且還消除反風門與鋼絲繩的干擾,徹底解決了原滑輪式聯鎖存在的弊端。

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

(3)實用性強。為全機械結構,設計新穎美觀,結構簡單,制造安裝維修等閑,經濟耐用,易于推廣。

4　使用效果

經過一年多的使用,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門的違章作業現象,根治了采掘工作面風流不穩定、無風、微風的現象,徹底消滅了主要進回風之間的風流短路,真正實現了風門間的可靠聯鎖。這對防止瓦斯事故的發生起到了重要的作用,這是風門聯鎖裝置的一次技術上的突破,具有較高的推廣應用價值。目前該聯鎖裝置已在太原煤氣化集團公司所屬各煤礦中得到了廣泛的應用,特別是在2004年東河煤礦、離石煤礦的安全設施驗收中受到了省、市及山西焦煤集團等兄弟單位的專家一致認可。

　　作者簡介:郭圣義(1958-),男,山西定襄人,高級工程師,1986年畢業于太原理工大學機械專業,現為太原煤炭氣化集團公司安監局第一副局長,從事通風管理工作,曾發表論文數篇。