樊兆峰 侯玉亭 曹升玲

摘 要：針對南屯煤礦目前的風(fēng)門現(xiàn)狀，提出新型平衡式風(fēng)門的設(shè)計，有效降低風(fēng)門了風(fēng)門負(fù)壓、維修率和風(fēng)流短路等問題，并方便了風(fēng)門的開啟，提高了風(fēng)門可靠性，簡化了施工工藝，確保了通風(fēng)安全。

關(guān)鍵詞：新型；平衡；風(fēng)門

風(fēng)門是礦井通風(fēng)系統(tǒng)中最重要的通風(fēng)安全設(shè)施，為了能夠保證礦井通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，井下需構(gòu)筑大量的風(fēng)門設(shè)施。目前，礦井在用的風(fēng)門基本上采用普通單扇門結(jié)構(gòu)，在有行人通過的巷道中設(shè)置風(fēng)門時，人員經(jīng)過必須先克服風(fēng)壓作用在風(fēng)扇上的作用力后才能開啟風(fēng)門，而在壓差比較大的地方需設(shè)置風(fēng)門時，比如進(jìn)、回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷，由于作用在風(fēng)門上的壓力相當(dāng)大，一個人的力量很難克服這么大的壓力，有時需要兩個或更多人員方能開啟風(fēng)門，給人員通行帶來很大的麻煩；另外，由于作用在風(fēng)門上的力量很大，造成風(fēng)門關(guān)閉時速度極快，行人如果躲閃不夠及時，往往會造成擠傷手腳，發(fā)生工傷事故，給安全生產(chǎn)帶來隱患，另傳統(tǒng)減壓風(fēng)門減壓窗無法實現(xiàn)閉鎖，易造成風(fēng)流短路。為此特提出新型平衡門的設(shè)計與應(yīng)用。

1 礦井井下風(fēng)門現(xiàn)狀

南屯煤礦井下現(xiàn)正常使用的風(fēng)門有186組，共計372扇。其中高分子復(fù)合材料風(fēng)門46扇，木質(zhì)風(fēng)門326扇，有風(fēng)門安裝在靠近皮帶巷、回風(fēng)巷處，巷道潮濕，使用條件惡劣；有的風(fēng)門安裝在運(yùn)輸巷道中，由于過車頻繁，不可避免的發(fā)生風(fēng)門被撞壞現(xiàn)象；主要進(jìn)回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷的風(fēng)門由于負(fù)壓大、開啟困難，時有發(fā)生風(fēng)門擠人事故或打不開影響行人的情況。為此，南屯通防工區(qū)安排10名專職木工對井下所有風(fēng)門進(jìn)行巡回檢查，并對損壞的風(fēng)門進(jìn)行維修或更換，南屯煤礦為老礦區(qū)，巷道復(fù)雜，風(fēng)門分布范圍廣，風(fēng)門損壞不能及時維修的現(xiàn)象時有發(fā)生，每年僅風(fēng)門安裝與維修產(chǎn)生的材料費(fèi)用高達(dá)22萬元。為提高礦井通風(fēng)設(shè)施的可靠程度，探索實踐在把進(jìn)回風(fēng)主要聯(lián)絡(luò)巷的風(fēng)門逐漸改成新型平衡式風(fēng)門，來實現(xiàn)開啟省力、維修率低、不易造成人員擠傷。

2 設(shè)計原理

新型平衡式風(fēng)門的設(shè)計和使用，從根本上解決了這一問題，它將傳統(tǒng)的普通單扇風(fēng)門改制為雙扇風(fēng)門，利用平行四邊形的平衡原理，使雙扇風(fēng)門開關(guān)聯(lián)動，受力相反：風(fēng)壓給一扇風(fēng)門開的作用力，同時也給另一扇風(fēng)門關(guān)的作用力。通過平行四邊形連桿傳遞作用，使作用在風(fēng)門上的風(fēng)流壓力相互平衡、抵消，減小或消除開啟風(fēng)門時人員需克服風(fēng)壓差作用在風(fēng)門上的作用力，人員只需克服風(fēng)門自身的阻力，實現(xiàn)了穿過風(fēng)門省力、方便快捷、安全的效果。新型平衡式風(fēng)門平面結(jié)構(gòu)示意圖如下。

關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)：

1）利用平行四邊形連桿結(jié)構(gòu)，使作用在門扇上的壓力相互平衡、抵消；

2）風(fēng)門開啟時阻力小，阻力大小與巷道風(fēng)流壓差大小無關(guān)；

3）雙向隔風(fēng)，可替代傳統(tǒng)的雙向風(fēng)門；門框由傳統(tǒng)順風(fēng)流方向傾斜3-5°創(chuàng)新為0°；風(fēng)門墻改為直墻。

4）密封性能良好，漏風(fēng)率小，可提高礦井有效通風(fēng)量；

5）風(fēng)門設(shè)有可視窗，也可作為通風(fēng)調(diào)節(jié)窗使用；

6）外形美觀，結(jié)構(gòu)簡單、安全、可靠。

3 現(xiàn)場應(yīng)用實踐

該風(fēng)門在南屯煤礦九采區(qū)-350軌回通道及一采區(qū)-260軌回通道推廣應(yīng)用，特別是在井下巷道內(nèi)存在壓差較大的地點(diǎn)，給人員通行創(chuàng)造了極為便利的條件，設(shè)施的安全、可靠性也大幅度的提高，減小了維護(hù)及維修量，結(jié)余了勞動力；對減小礦井漏風(fēng)率，提高礦井有效風(fēng)量也有明顯效果。

4 社會效益

新型平衡式風(fēng)門的應(yīng)用，為礦井節(jié)約了大量維修費(fèi)用和人工費(fèi)用，并且改善了礦井風(fēng)門開啟困難的問題，提高了礦井的通風(fēng)可靠程度。

參考文獻(xiàn)：

[1] 范曉.一種新型的平衡式套筒調(diào)節(jié)閥的設(shè)計和應(yīng)用[J].通用機(jī)械，2007（01）.

[2] 江梅.電液雙開差動式風(fēng)門結(jié)構(gòu)設(shè)計探討[J].化工礦物與加工，2005（04）.

作者簡介：

樊兆峰（1973-），男，山東菏澤人，副總工程師，現(xiàn)從事礦井安全管理工作。