煤礦物料運(yùn)輸和人員通過量大，在構(gòu)建永久風(fēng)門時(shí)，選取的風(fēng)門面積較大，以適應(yīng)車輛及物料的通過。但由于礦井風(fēng)壓較大，風(fēng)門前后壓差大，風(fēng)門開啟困難，容易出現(xiàn)風(fēng)門擠傷人的事故。如何解決風(fēng)門開啟困難和風(fēng)門閉鎖問題是擺在礦井當(dāng)務(wù)之急要解決的事情。

氣動(dòng)無壓風(fēng)門工作原理

氣動(dòng)風(fēng)門自動(dòng)開啟裝置是利用煤礦井下壓縮空氣作為動(dòng)力源克服通風(fēng)負(fù)壓產(chǎn)生的力以開啟風(fēng)門，由供風(fēng)管路、主控裝置及2個(gè)氣缸組成，同時(shí)控制2道風(fēng)門，且能夠相互閉鎖。

在風(fēng)門外側(cè)安裝風(fēng)壓氣缸，氣缸拉桿頭部鋼絲繩連接風(fēng)門扇。當(dāng)行人和車輛通過時(shí)，即將風(fēng)壓開關(guān)開至啟動(dòng)位置這時(shí)氣缸開始充氣，氣缸內(nèi)部因風(fēng)壓將氣缸頂出，拉缸頭部鋼絲繩拉動(dòng)風(fēng)門使風(fēng)門打開這時(shí)可以將風(fēng)壓開關(guān)打回中間位置，待行人和車輛通過后將風(fēng)門另一側(cè)的風(fēng)壓開關(guān)打至關(guān)閉位置，這時(shí)氣缸內(nèi)部釋放氣壓，拉桿收縮至初始位置，拉桿頭部鋼絲繩解除對(duì)風(fēng)門的拉力，風(fēng)門在自身重力和拉簧的作用下自動(dòng)關(guān)

氣動(dòng)無壓風(fēng)門設(shè)備的選擇

（1)氣缸的選擇

為保證氣缸的拉力能把風(fēng)門打開，氣缸的選型很重要。首先確定風(fēng)門兩端的風(fēng)壓差，再用力學(xué)公式和圓面積公式計(jì)算出氣缸的直徑。

南翼延伸軌道大巷的永久風(fēng)門為木質(zhì)風(fēng)門，風(fēng)門上開調(diào)節(jié)風(fēng)窗并安設(shè)防逆風(fēng)裝置，木風(fēng)門的規(guī)格為2 000 mm ×2 200 mm，得到風(fēng)門兩端的壓力達(dá) 6 424 N?？紤]風(fēng)門自身阻力，所以需要?dú)飧字辽倌墚a(chǎn)生6 500 N的推力和拉力。

（2）供風(fēng)管路

井下普遍使用的是鋼絲編織膠管，膠管是由耐液體的合成的內(nèi)膠層、中膠層，由1、2、3層鋼絲編織增強(qiáng)層，是性能優(yōu)良的合成橡膠。此種鋼絲編制膠管承壓力高，脈沖性能優(yōu)越。管體結(jié)合緊密，使用柔軟，在高風(fēng)壓的壓力下變形小，膠管具有優(yōu)良的耐曲撓性和耐疲勞性。

南翼延伸軌道大巷氣動(dòng)風(fēng)門可選用10#的鋼絲編織膠管作為供風(fēng)管路完全可以滿足氣缸的供風(fēng)需要。

（3）主控裝置

將氣動(dòng)閥門排列組合在一起作為氣動(dòng)風(fēng)門的主控裝置，通過控制每個(gè)氣動(dòng)閥門的開啟和關(guān)閉狀態(tài)，完成對(duì)供氣系統(tǒng)和氣動(dòng)閉鎖系統(tǒng)的控制

氣動(dòng)無壓風(fēng)門的操作流程

當(dāng)人員、車輛欲通過第1道風(fēng)門時(shí)，開啟操作閥門1，開啟風(fēng)門1，風(fēng)門1開啟后，安裝在風(fēng)門1 上的閉鎖閥門2在自身重力作用下將第2道風(fēng)門供氣系統(tǒng)閉鎖，此時(shí)人員、車輛可以通過風(fēng)門1；當(dāng)人員和車輛通過風(fēng)門1后，通過開啟操作閥門2，關(guān)閉風(fēng)門1，閉鎖閥門2解除閉鎖效應(yīng)。車輛和行人到達(dá)第2道風(fēng)門時(shí)，開啟操作閥門3，開啟風(fēng)門2，風(fēng)門2開啟后，安裝在風(fēng)門2上的閉鎖閥門1在自身重力作用下將第1道風(fēng)門供氣系統(tǒng)閉鎖，此時(shí)人員車輛可以通過風(fēng)門2；當(dāng)人員和車輛通過風(fēng)門2 后通過開啟操作閥門4，關(guān)閉風(fēng)門2，閉鎖閥「」1 解除閉鎖效應(yīng)（見圖2、圖3）。

安裝在風(fēng)門外側(cè)的聲光報(bào)警裝置，只要一到風(fēng)門被開啟，就會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提示行人有車輛和新人正在通過風(fēng)門，禁止同時(shí)打開另一道風(fēng)門

氣動(dòng)無壓風(fēng)門的應(yīng)用效果

o）風(fēng)門開啟和關(guān)閉全程實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)控制，車輛和行人通過時(shí)，風(fēng)門自動(dòng)開啟，無需人力開啟，方便實(shí)用。

（2）兩道風(fēng)門之間保留原來機(jī)械閉鎖的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)加裝風(fēng)動(dòng)閉鎖裝置和聲光報(bào)警裝置，完全避免了2道風(fēng)門同時(shí)打開的情況，安全可靠。

（3）采用壓縮空氣作為動(dòng)力源，無任何電力接人，手動(dòng)操作控制閥，實(shí)現(xiàn)風(fēng)門的整體自動(dòng)控制，可有效減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高運(yùn)輸工作效率。

（4）2道風(fēng)門之間實(shí)現(xiàn)雙重閉鎖，在同一時(shí)間內(nèi)只能開啟一道風(fēng)門，并且關(guān)門優(yōu)先，有效地防止通風(fēng)系統(tǒng)短路運(yùn)行。

（5）氣動(dòng)風(fēng)門的控制系統(tǒng)還可以在煤礦原有的各種鐵質(zhì)和木質(zhì)的風(fēng)門上改造加裝，不需改變風(fēng)門結(jié)構(gòu)既方便快捷又不降低風(fēng)門防突效果。

（6）安裝風(fēng)門開啟聲光報(bào)警裝置，當(dāng)一級(jí)供氣系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)提示有人員或車輛正在通過風(fēng)門，禁止其他人員開啟另一級(jí)供氣系統(tǒng)，以防造成對(duì)另一級(jí)供氣系統(tǒng)的損壞。

（7）當(dāng)一級(jí)供氣系統(tǒng)開始拉動(dòng)風(fēng)門時(shí)安裝在風(fēng)門開啟位置的氣動(dòng)閉鎖開關(guān)在重力的作用下被關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)對(duì)另一級(jí)供氣系統(tǒng)強(qiáng)行閉鎖的效果。

結(jié)語(yǔ)

氣動(dòng)風(fēng)門的研究與應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了聲光報(bào)警信號(hào)提示和氣動(dòng)閉鎖開關(guān)雙重保險(xiǎn)效果，雙管齊下徹底杜絕了兩級(jí)供氣系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)作導(dǎo)致2道永久風(fēng)門同時(shí)開啟的現(xiàn)象，保證了井下通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠。同時(shí)大大提高了29準(zhǔn)備采區(qū)運(yùn)輸?shù)男剩ＷC了生產(chǎn)區(qū)隊(duì)物料和矸石的運(yùn)輸?？蔀橛蓄愃粕a(chǎn)條件下的礦井在改造風(fēng)門方面提供參考。

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