礦用風(fēng)門是煤礦重要通風(fēng)設(shè)施之一,既能起到通車、行人的作用,又能對礦井風(fēng)量起到調(diào)節(jié)控制作用,煤礦井下常用風(fēng)門主要是人工開啟普通風(fēng)門,但是在實(shí)際生產(chǎn)過程中,由于普通風(fēng)門材質(zhì)差、需人工開啟勞動強(qiáng)度大,而且不利于行人、行車安全。
1大斗溝煤礦概述
大同煤礦集團(tuán)大斗溝煤礦目前回采煤層為石炭系 2 號煤層,礦井采用無軌膠輪車運(yùn)輸方式。5201 巷位于井田三盤區(qū),巷道設(shè)計(jì)長度為 1 400 m,巷道主要服務(wù)于 8201 工作面回采期間回風(fēng)任務(wù),為了便于巷道風(fēng)流控制,需在 5201 巷安裝兩道風(fēng)門,風(fēng)門主要采用木質(zhì)材料制成且采用人工開啟方式,由于 5201 巷受地質(zhì)構(gòu)造影響,頂板淋水量大,造成風(fēng)門處積水量大,而且 8201 工作面在回采期間,5201 巷行人、行車量大,每班風(fēng)門開啟頻繁,經(jīng)常出現(xiàn)兩道風(fēng)門同時開啟現(xiàn)象,導(dǎo)致風(fēng)門損壞嚴(yán)重,嚴(yán)重影響工作面安全穩(wěn)定通風(fēng),而且很容易出現(xiàn)瓦斯、CO 等有
害氣體集聚現(xiàn)象,威脅工作面安全生產(chǎn)[2]。
2聯(lián)鎖自動控制風(fēng)門組成及工作原理
2.1聯(lián)鎖自動控制風(fēng)門組成
1)聯(lián)鎖自動控制風(fēng)門主要由對射激光器、風(fēng)壓伸縮臂、45 mm2 銅芯電纜、木質(zhì)材質(zhì)風(fēng)門、臨時排水系統(tǒng)、一臺 200 A 饋電開關(guān)等組成[3]。
2)首先根據(jù)巷道斷面圖設(shè)定門風(fēng)的具體尺寸,為保證車輛前后不與風(fēng)門碰撞,將風(fēng)門之間的距離設(shè)定為 30 m,同時為了防止噴霧及積水對木質(zhì)風(fēng)門的損壞,在風(fēng)門外部包裹一層 0.5 mm 金屬板且做好安全標(biāo)識,不但能有效控制風(fēng)流還能起警示作用。
3)為防止風(fēng)門前后的積水對風(fēng)門長期浸泡,在兩道風(fēng)門前設(shè)計(jì)排水系統(tǒng),并將積水排到臨時水倉,水倉設(shè)計(jì)深度及寬度均為 0.5 m,同時在水倉上方鋪設(shè)鋼板并設(shè)警戒標(biāo)志,確保機(jī)動車及人員安全通過。
4)對射激光器分別安裝在如圖 1、2、3、4 的位置,兩道風(fēng)門前后 30 m 處各安裝一部,中間位置安裝兩部
5)對射激光器由激光發(fā)射器、感光儀、線纜組成;每道風(fēng)門上下各安裝一組風(fēng)壓伸縮臂,風(fēng)壓伸縮臂通過電纜與饋電開關(guān)連接。
2.2聯(lián)鎖自動控制風(fēng)門工作原理
1)對射激光器在正常工作狀態(tài)下發(fā)生激光,由感光儀接受激光,當(dāng)感光儀 5 s 內(nèi)接收不到信號時發(fā)出信號。當(dāng)車輛按照路線行駛至風(fēng)門1道對射激光器處,感光儀 5 s 內(nèi)接收不到信號后會通過光纜給饋電開關(guān)傳遞發(fā)出信號,饋電開關(guān)在接到指令后會接通相應(yīng)風(fēng)壓伸縮臂電源,1道風(fēng)門開啟。當(dāng)1道風(fēng)門開啟后,饋電開關(guān)會閉鎖第二道風(fēng)門電源,使第二道風(fēng)門無法開啟[4]。
2)當(dāng)車輛通過1道風(fēng)門后風(fēng)門關(guān)閉,車輛行駛至風(fēng)門中間會使第二部感光儀接收不到信號,此時饋電開關(guān)會將1道門電源閉鎖。
3)當(dāng)車輛經(jīng)過第二道風(fēng)門前方會使第三部感光儀接收不到信號,此時第二道風(fēng)門開啟,饋電開關(guān)會閉鎖1道風(fēng)門電源,使1道風(fēng)門無法開啟。