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新聞動(dòng)態(tài)

礦井用風(fēng)門(mén)系統(tǒng),百葉窗式旋葉風(fēng)門(mén)

作者: 礦用風(fēng)門(mén)來(lái)源: 互聯(lián)網(wǎng)
由于特殊的工況環(huán)境,礦井生產(chǎn)中對(duì)井下通風(fēng)有著十分嚴(yán)格的要求。瓦斯積聚和瓦斯超限是礦井安全生產(chǎn)的重大隱患,這就需要通過(guò)不間斷地向礦井風(fēng)井通風(fēng),來(lái)促進(jìn)井下空氣流動(dòng),從而稀釋井下瓦斯?jié)舛龋苊饩植扛咄咚沟貛Оl(fā)生瓦斯超標(biāo)現(xiàn)象影響礦井安全生產(chǎn)。風(fēng)門(mén)系統(tǒng)在整套礦井通風(fēng)裝置中是最為重要的,它控制著輸入井下風(fēng)的通風(fēng)量和通風(fēng)方向。礦井風(fēng)井需要不定期利用風(fēng)門(mén)系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)機(jī)檢修倒機(jī)和故障倒機(jī),而目前普遍采用停風(fēng)倒機(jī)的方法進(jìn)行日常倒機(jī)工作,即先停止主扇通風(fēng),然后通過(guò)調(diào)整風(fēng)門(mén)實(shí)現(xiàn)通風(fēng)風(fēng)道的更換,再重新啟動(dòng)主扇通風(fēng)風(fēng)機(jī),這種倒機(jī)過(guò)程一般需要 5~10 分鐘時(shí)間,在這期間是停止向井下供風(fēng)的[1]。而在礦井實(shí)際生產(chǎn)中許多高瓦斯礦井停風(fēng) 1 分鐘就會(huì)出現(xiàn)局部瓦斯超標(biāo),特別是在正常通風(fēng)情況下,井下巷道斷面大小、曲直角度和沿程阻力不同而形成的風(fēng)速不同,停風(fēng)時(shí)的風(fēng)流慣性會(huì)造成亂風(fēng)現(xiàn)象,過(guò)長(zhǎng)的倒機(jī)時(shí)間是大多數(shù)礦井所不能承受的[2]。這就需要研發(fā)一種新型的風(fēng)門(mén)系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)不停風(fēng)倒機(jī),不僅可以大大縮短主扇風(fēng)機(jī)倒機(jī)時(shí)間,而且可以在倒機(jī)過(guò)程中持續(xù)地為井下供風(fēng),避免因?yàn)樗矔r(shí)的停風(fēng)導(dǎo)致井下局部瓦斯超標(biāo),威脅到礦井的安全生產(chǎn)。新型風(fēng)門(mén)系統(tǒng)的系統(tǒng)組成改進(jìn)
新型風(fēng)門(mén)系統(tǒng)中主要采用 3 類風(fēng)門(mén),包括立式閘板門(mén)、百葉窗式旋葉風(fēng)門(mén)(臥式和立式兩種)和立式插板門(mén),其中百葉窗式旋葉風(fēng)門(mén)是新引入風(fēng)門(mén)系統(tǒng)的一類風(fēng)門(mén),也是整套風(fēng)門(mén)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不停風(fēng)倒機(jī)工作的關(guān)鍵所在。3 類風(fēng)門(mén)各有其優(yōu)缺點(diǎn),可以根據(jù)礦井的實(shí)際需要進(jìn)行搭配組合,以組成最高效可靠的風(fēng)門(mén)系統(tǒng)。相比于傳統(tǒng)的風(fēng)門(mén)系統(tǒng),該新型風(fēng)門(mén)系統(tǒng)在系統(tǒng)組成上有以下改進(jìn)。
礦井用風(fēng)門(mén)系統(tǒng)
礦井用風(fēng)門(mén)系統(tǒng)風(fēng)門(mén)搭配
傳統(tǒng)的風(fēng)門(mén)系統(tǒng)一般只有 4 套風(fēng)門(mén),即只有檢修門(mén)和主風(fēng)門(mén),特殊情況下甚至只有兩套,因此在倒機(jī)時(shí)必須先使主扇風(fēng)機(jī)停止工作,等倒機(jī)完成后再開(kāi)啟主扇風(fēng)機(jī)通風(fēng)。該新型風(fēng)門(mén)系統(tǒng)推薦包含 6 套風(fēng)門(mén)的風(fēng)門(mén)系統(tǒng),即檢修風(fēng)門(mén)兩套,主副風(fēng)門(mén)各兩套,這樣既可以保證主風(fēng)門(mén)和副風(fēng)門(mén)實(shí)現(xiàn) 3 風(fēng)門(mén)或 4 風(fēng)門(mén)聯(lián)動(dòng),從而在不停風(fēng)狀態(tài)下平穩(wěn)地進(jìn)行倒機(jī)操作,保證井下有足夠的通風(fēng)量。同時(shí),當(dāng)主副風(fēng)門(mén)出現(xiàn)故障需要檢修時(shí),可以操作檢修風(fēng)門(mén)工作,排除風(fēng)道負(fù)壓對(duì)維修工作的影響,便于工作人員對(duì)故障風(fēng)門(mén)進(jìn)行維修或更換[3]。(2)風(fēng)門(mén)驅(qū)動(dòng)和控制
新型風(fēng)門(mén)系統(tǒng)中每套風(fēng)門(mén)都由配套的電動(dòng)執(zhí)行器或者電動(dòng)絞車驅(qū)動(dòng),重要電氣元件的防爆等級(jí)都符合礦井安全生產(chǎn)要求。風(fēng)門(mén)系統(tǒng)中的所有風(fēng)門(mén)采用集中控制,可以實(shí)現(xiàn)所有風(fēng)門(mén)的遠(yuǎn)程控制、現(xiàn)場(chǎng)控制、點(diǎn)動(dòng)控制和手動(dòng)控制。這樣既可以實(shí)現(xiàn)整套通風(fēng)設(shè)備的集中化、科學(xué)化和高效化控制管理,保證不停風(fēng)倒機(jī)時(shí)風(fēng)門(mén)之間協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng),同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理風(fēng)門(mén)工作中出現(xiàn)的故障,而且在發(fā)生電氣故障時(shí),可以通過(guò)人工操作完成倒機(jī)工作,避免了電氣故障帶來(lái)的不可估量的損失。
礦井用風(fēng)門(mén)系統(tǒng)
礦井用風(fēng)門(mén)系統(tǒng)風(fēng)門(mén)的材質(zhì)和工藝
新型風(fēng)門(mén)系統(tǒng)中所有風(fēng)門(mén)的框架等主要受力部分均采用 HG70 高強(qiáng)度鋼材制造,工藝上盡量采用整板成型,避免使用過(guò)多焊接工藝,并進(jìn)行噴砂防銹處理。需要密封的地方采用強(qiáng)度和硬度適宜的橡膠密封條進(jìn)行密封,條件允許的情況下也可以采用充氣密封方式進(jìn)行密封,保證全關(guān)閉時(shí)漏風(fēng)量不超過(guò) 1%。
百葉窗式旋葉風(fēng)門(mén)
百葉窗式旋葉風(fēng)門(mén)是新引入風(fēng)門(mén)系統(tǒng)的一類自密型新式風(fēng)門(mén),也是整套風(fēng)門(mén)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不停風(fēng)倒機(jī)工作的關(guān)鍵所在。圖 1 為臥式百葉窗式旋葉風(fēng)門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物圖,臥式百葉窗式旋葉風(fēng)門(mén)在風(fēng)門(mén)系統(tǒng)中作為副風(fēng)門(mén)使用,而在傳統(tǒng)的風(fēng)門(mén)系統(tǒng)中并不設(shè)置副風(fēng)門(mén)。該風(fēng)門(mén)行程為 90°,由部分回轉(zhuǎn)型電動(dòng)執(zhí)行器驅(qū)動(dòng),可以通過(guò)調(diào)節(jié)旋葉風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟角度控制通風(fēng)量和風(fēng)向,以旋葉風(fēng)門(mén)為過(guò)渡可以實(shí)現(xiàn)主副風(fēng)門(mén)之間的聯(lián)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)不停風(fēng)倒機(jī)。
 
礦井用風(fēng)門(mén)系統(tǒng)的工作原理
2.1 傳統(tǒng)的風(fēng)門(mén)系統(tǒng)
圖 2 為傳統(tǒng)風(fēng)門(mén)系統(tǒng)的主扇風(fēng)機(jī)倒機(jī)示意圖,圖中表示的是兩個(gè)風(fēng)道(1# 風(fēng)道和 2# 風(fēng)道)的風(fēng)井。這種常規(guī)方式下的倒機(jī)需要先停止風(fēng)道里的主扇通風(fēng)機(jī)工作,關(guān)閉該風(fēng)道里的風(fēng)門(mén),然后打開(kāi)另一個(gè)風(fēng)道里的風(fēng)門(mén),再啟動(dòng)該風(fēng)道里的主扇風(fēng)機(jī),從而實(shí)現(xiàn)整套通風(fēng)系統(tǒng)的倒機(jī)[4]。這種停風(fēng)倒機(jī)方式需要先停止工作風(fēng)道里的主扇風(fēng)機(jī),即停止向風(fēng)井供風(fēng),整個(gè)過(guò)程需要 5~10 分鐘,對(duì)于大多數(shù)礦井是無(wú)法承受的,極容易導(dǎo)致礦井局部瞬時(shí)的瓦斯突出,影響礦井的安全生產(chǎn)。
2.2 新型的風(fēng)門(mén)系統(tǒng)
圖 3 為新型風(fēng)門(mén)系統(tǒng)的主扇風(fēng)機(jī)倒機(jī)流程圖,相比于傳統(tǒng)的風(fēng)門(mén)系統(tǒng),這種系統(tǒng)引入了前面介紹的百葉窗式旋葉風(fēng)門(mén)作為風(fēng)道的副風(fēng)門(mén)。以圖 3 所示的流程 1# 風(fēng)機(jī)向 2# 風(fēng)機(jī)倒機(jī)為例,1# 風(fēng)機(jī)正常工作向風(fēng)井供風(fēng),首先要檢測(cè) 2# 風(fēng)道的副風(fēng)門(mén)(百葉窗式旋葉風(fēng)門(mén))是否已經(jīng)打開(kāi),如果沒(méi)有打開(kāi)或者沒(méi)有完全打開(kāi),則需要首先完全開(kāi)啟 2# 風(fēng)道的副風(fēng)門(mén),然后啟動(dòng) 2# 風(fēng)機(jī),待 2# 風(fēng)機(jī)完全運(yùn)行后關(guān)閉 1# 風(fēng)機(jī),在 1# 風(fēng)機(jī)關(guān)閉的同時(shí)打開(kāi) 2# 風(fēng)道的主風(fēng)門(mén)并且關(guān)閉 2# 風(fēng)道的副風(fēng)門(mén),等以上所述的 3 套風(fēng)門(mén)都完全到位后打開(kāi) 1# 風(fēng)道的副風(fēng)門(mén),完成 1# 風(fēng)機(jī)向 2# 風(fēng)機(jī)的不停風(fēng)倒機(jī)工作。這種風(fēng)門(mén)系統(tǒng)在進(jìn)行倒機(jī)工作時(shí)始終有一個(gè)風(fēng)道的主扇風(fēng)機(jī)工作,保證持續(xù)向風(fēng)井供風(fēng),而不存在系統(tǒng)停止供風(fēng)的情況。引入的副風(fēng)門(mén)作為倒機(jī)時(shí)的過(guò)渡風(fēng)門(mén)和輔助風(fēng)門(mén),在倒機(jī)時(shí)不僅可以通過(guò)副風(fēng)門(mén)向風(fēng)井供風(fēng),而且可以通過(guò)副風(fēng)門(mén)平衡風(fēng)壓,減少主風(fēng)門(mén)開(kāi)閉時(shí)的阻力,使得風(fēng)門(mén)運(yùn)行更平穩(wěn)更快速。
圖 4 為新型的風(fēng)門(mén)系統(tǒng)的主扇風(fēng)機(jī)倒機(jī)示意圖,從圖中可以看到兩個(gè)風(fēng)道上方都添加了副風(fēng)門(mén)(百葉窗式旋葉風(fēng)門(mén)),倒機(jī)過(guò)程中主副風(fēng)門(mén)發(fā)生聯(lián)動(dòng)(可以是 3 風(fēng)門(mén)聯(lián)動(dòng),也可以是 4 風(fēng)門(mén)聯(lián)動(dòng),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境選擇,圖 4 是 4 風(fēng)門(mén)聯(lián)動(dòng)[6]),至少有一個(gè)風(fēng)道可以在倒機(jī)過(guò)程中向風(fēng)井內(nèi)供風(fēng),而不會(huì)發(fā)生停止供風(fēng)的情況,而且聯(lián)動(dòng)過(guò)程中幾套風(fēng)門(mén)同時(shí)動(dòng)作,大大縮短了倒機(jī)時(shí)間,可以有效避免倒機(jī)過(guò)程中因停風(fēng)而造成局部瓦斯含量超標(biāo)。
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