郭江濤

摘 要：針對(duì)煤礦立風(fēng)井MFBL型防爆門在自然通風(fēng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)無法自動(dòng)打開，反風(fēng)時(shí)需人工操作壓板裝置等問題，本文提出改造一套防爆門液壓控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程一鍵按鈕操控打開/壓緊防爆門。在保證MFBL型防爆門的工作原理和功能不變的條件下，實(shí)現(xiàn)兩套系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行、互為備用。運(yùn)行時(shí)相互配合，解決了不易打開防爆門、壓緊防爆門操作煩瑣等問題。在發(fā)生緊急情況時(shí)，能第一時(shí)間實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，為職工生命安全增加一道防護(hù)墻。

關(guān)鍵詞：防爆門;液壓站;液壓缸;自動(dòng)控制

中圖分類號(hào)：TD726文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）25-0052-03

Abstract： In view of the problems that MFBL explosion-proof door of coal mine vertical air shaft can not be opened automatically in natural ventilation， and the pressure plate device needs to be manually operated in case of reverse air， this paper proposed to reform a set of explosion-proof door hydraulic control system to realize remote one key button control to open / compress the explosion-proof door. Under the condition that the working principle and function of mfbl explosion-proof door remain unchanged， the two sets of systems can operate independently and be standby for each other. It can solve the problems such as difficult to open the explosion-proof door， press the explosion-proof door tightly， and so on. In case of emergency， the system can realize natural ventilation at the first time and add a protective wall for the life safety of employees.

Keywords： explosion proof door;hydraulic station;hydraulic cylinder;automatic control

目前，國(guó)內(nèi)煤礦立風(fēng)井防爆門的主流產(chǎn)品為MFBL型防爆門，由防爆蓋、反風(fēng)裝置、重錘裝置等部件組成。礦井主通風(fēng)機(jī)停運(yùn)時(shí)，依靠重錘裝置自動(dòng)打開防爆門，實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng);反風(fēng)時(shí)，手動(dòng)操作反風(fēng)裝置（壓板）壓緊防爆門，及時(shí)開機(jī)反風(fēng)。但是，該產(chǎn)品也存在諸多問題：第一，礦井主通風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，防爆門長(zhǎng)期未打開，防爆門密封槽內(nèi)積有煤塵、雜物、油漬等混合物，在緊急情況下，會(huì)出現(xiàn)因阻力大而無法自動(dòng)打開防爆門的現(xiàn)象，影響礦井安全通風(fēng);第二，在人工打開防爆門時(shí)，需要組織人力、增加配重、增加處理時(shí)間，影響礦井應(yīng)急處置，且會(huì)危及井下職工生命安全;第三，自然通風(fēng)和反風(fēng)時(shí)增加人力、物力投入[1]。

針對(duì)以上問題，本文提出在原有MFBL型防爆門基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)安裝一套液壓控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)第一時(shí)間自動(dòng)打開/壓緊防爆門，無須投入大量人力和物力，確保礦井安全通風(fēng)和應(yīng)急處置。

1 防爆門液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

設(shè)計(jì)安裝一套防爆門液壓控制系統(tǒng)，自然通風(fēng)時(shí)自動(dòng)打開防爆門，反風(fēng)時(shí)自動(dòng)壓緊防爆門。防爆門原設(shè)計(jì)人工打開/壓緊操作功能不變。兩套系統(tǒng)互為備用、獨(dú)立運(yùn)行。

2 設(shè)計(jì)方案

防爆門液壓控制系統(tǒng)選用1臺(tái)ZYJ-250/16.5D型液壓站、4根HSG-63/35E-1000型液壓缸用于打開防爆門，4根HSG-63/32E-200型液壓缸用于壓緊防爆門，并配備液壓管、電磁閥、調(diào)速閥、閥板、電控箱、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)防爆門的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控，提高礦井的應(yīng)急處置能力和安全通風(fēng)。

2.1 防爆門裝置改造

在4組重錘裝置支架外側(cè)、重錘內(nèi)側(cè)安裝4根HSG-63/35E-1000型液壓缸，如圖1、2所示。自然通風(fēng)時(shí)打開防爆門，同時(shí)將重錘裝置的單股鋼絲繩輪改造為雙股繩輪，并加裝一個(gè)液壓缸張緊繩輪。兩根鋼絲繩通過雙股繩輪分別連接重錘裝置和液壓缸，確保液壓缸和重錘裝置在打開防爆門時(shí)獨(dú)立工作、互不影響。

在4組重錘裝置支架內(nèi)側(cè)安裝4根HSG-63/32E-300型液壓缸，如圖1、2所示。反風(fēng)時(shí)壓緊防爆門，實(shí)現(xiàn)代替手動(dòng)操作反風(fēng)裝置，節(jié)約人力投入，降低職工勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.2 液壓缸選型

2.2.1 防爆門基本情況

①立風(fēng)井防爆門型號(hào)為MFBL-5.5/450，總重量為5 630 kg（防爆門重量2 200 kg），最大負(fù)壓為4 413 Pa。

②西風(fēng)井運(yùn)行負(fù)壓為2 000 Pa，反風(fēng)時(shí)風(fēng)壓為1 200 Pa（反風(fēng)正壓取正常運(yùn)行負(fù)壓值的50%，且安全系數(shù)取1.2）。

③配重鐵：防爆門設(shè)置4組配重，每組配重由8塊直徑45 cm×厚度5 cm、1塊直徑45 cm×厚度15 cm圓餅狀配重鐵和1根直徑2.8 cm×長(zhǎng)度135 cm圓鋼組成。每個(gè)圓餅狀配重鐵開槽規(guī)格為長(zhǎng)24 cm×寬4.5 cm;鐵的密度為7.87 g/cm3。配重鐵質(zhì)量為：

2.3 液壓站選型

防爆門液壓控制系統(tǒng)選用1臺(tái)ZYJ-250/16.5D型液壓站，運(yùn)行壓力為6 MPa。為保證打開/壓緊防爆門時(shí)，液壓缸同步運(yùn)行，8根液壓缸安裝16個(gè)調(diào)速閥。建立液壓缸冗余控制回路，確保防爆門液壓系統(tǒng)安全運(yùn)行[2]。液壓控制原理如圖3所示。

2.4 電控系統(tǒng)

在主通風(fēng)機(jī)房控制室安裝一套電控箱，顯示液壓站的電源信號(hào)、液壓缸電磁閥控制信號(hào)、液壓缸到位信號(hào)（8根液壓缸安裝限位開關(guān)）等，液壓站的電源和控制系統(tǒng)接入雙回路電源。同時(shí)，在防爆門處安裝2臺(tái)防爆攝像頭，并接入主通風(fēng)機(jī)房的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，便于遠(yuǎn)程操作和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控。

3 應(yīng)用效果

在原有MFBL型防爆門基礎(chǔ)上增加一套液壓控制系統(tǒng)，通過遠(yuǎn)程操作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)打開/壓緊防爆門。在緊急情況下，不需要增加人力和物力，主通風(fēng)機(jī)司機(jī)即可在第一時(shí)間打開防爆門，實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，為礦井應(yīng)急處置爭(zhēng)取寶貴時(shí)間，安全效益顯著。

反風(fēng)時(shí)，主通風(fēng)機(jī)司機(jī)通過控制箱，一鍵操作壓緊防爆門，不需要人工操作反風(fēng)裝置壓緊防爆門，減少人工投入，降低職工勞動(dòng)強(qiáng)度。

4 結(jié)論

本文在保證原MFBL型防爆門設(shè)備完好、功能不變的情況下，設(shè)計(jì)了一套液壓控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)防爆門的遠(yuǎn)程操控。兩套系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行、互為備用，運(yùn)行時(shí)相互配合，解決不易打開防爆門、壓緊防爆門操作煩瑣等問題。在發(fā)生緊急情況時(shí)，能第一時(shí)間實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，為職工生命安全增加一道防護(hù)墻，對(duì)煤礦安全通風(fēng)具有重要的推廣意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)：第5卷[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

[2]魏宏玲.液壓氣動(dòng)傳動(dòng)與控制[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.