滑輪式風門聯(lián)鎖裝置的改進和推廣應用

摘　要:分析了現(xiàn)用滑輪式風門聯(lián)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(lián)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(fā)揮作用,是杜絕瓦斯煤塵重特大事故的重要因素之一,而風量的穩(wěn)定、可靠則直接關系到礦井的安全生產(chǎn)。由于受運輸干擾,風門間未進行可靠聯(lián)鎖,井下經(jīng)常出現(xiàn)兩道風門同時被打開,造成風流短路的現(xiàn)象。因此《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定:進回風井之間和主要進、回風巷之間需要使用的聯(lián)絡巷,必須安設兩道聯(lián)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(tǒng)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(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。因此風門間如何有效、可靠地實現(xiàn)聯(lián)鎖一直是困擾煤礦通風安全的一大技術困難。

1　現(xiàn)　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(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械式閉鎖應用的比較廣泛。目前在普通風門聯(lián)鎖裝置設計上,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)風門之間的機械聯(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)風門間的聯(lián)鎖。該裝置存在的主要標題題目

:(1)風門聯(lián)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(lián)鎖裝置。

2.1　結構組成

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(xiàn)風門間的可靠聯(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(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(jīng)濟耐用,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門的違章作業(yè)現(xiàn)象,根治了采掘工作面風流不穩(wěn)定、無風、微風的現(xiàn)象,徹底消滅了主要進回風之間的風流短路,真正實現(xiàn)了風門間的可靠聯(lián)鎖。這對防止瓦斯事故的發(fā)生起到了重要的作用,這是風門聯(lián)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(lián)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(yè)于太原理工大學機械專業(yè),現(xiàn)為太原煤炭氣化集團公司安監(jiān)局第一副局長,從事通風管理工作,曾發(fā)表論文數(shù)篇。