淺析煤業快速抗壓風門的研制與應用范文

本站小編為你精心準備了淺析煤業快速抗壓風門的研制與應用參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

［摘要］根據礦井地應力大、巷道底鼓現象明顯的現狀，針對性地提出了在現有基礎上風門的改進措施，使用快速抗壓風門來抵抗巷道及底板變形。可在提高風門阻擋風流及通行的基礎上，有效提高風門的穩定性和利用率，并使風門漏風率維持在5%以下，提高了礦井通風系統的穩定性。

［關鍵詞］地應力；風門；巷道變形；底鼓

0引言

隨著煤礦井下機械化程度增加、巷道斷面積增大及掘進速度的加快，造成巷道頂板及側幫壓力大，導致通風風門及門框變形，風門不能正常開啟、關閉，風門嚴重的漏風問題，影響礦井安全生產。

1潤東煤業風門使用現狀

1.1礦壓概況

潤東煤業主采3號煤層位于北部的Ⅲ一盤區，生產能力90萬t/a。該礦礦壓顯現明顯，巷道存在大變形的問題，如頂板下沉、底鼓、兩幫流變等。軟巖煤巷通過構造時，礦壓大、來壓快、圍巖變形大、變形速度快，巷道底鼓、兩幫移近、頂板下沉，導致巷道斷面收縮，底板失穩影響到巷道兩幫及頂板的穩定。底鼓的持續發展造成底板巖石進一步松動破壞，加劇頂板下沉和兩幫變形，在北部的Ⅲ一盤區布置了3個測站進行地應力測量。地應力測試結果說明，礦區地應力以水平應力為主，屬于構造應力場類型；3個測站最大水平主應力方向為：N77.1°E、N60.1°E、N58.2°E，大體上屬于北東東方向。根據最大水平應力理論，圍巖層狀特征比較突出的回采巷道開挖后引起應力重新分布，垂直應力向兩幫轉移，水平應力向頂底板轉移，從而引起集中應力，垂直應力的影響主要顯現于兩幫，導致兩幫煤體破壞［1］。而水平應力的影響則主要顯現于頂、底板巖層，引起頂板離層或底板鼓起［2］。因此，該礦井巷道頂底板巖層受水平應力影響較大，集中表現引起巷道頂板破壞和底鼓。

1.2普通平衡風門使用現狀

該礦目前使用的風門主要是氣動無壓平衡風門。普通平衡風門的門框是單框結構，礦壓來臨后，壓力通過門框直接作用于風門門扇，造成門扇擠壓變形，漏風嚴重，嚴重影響通風系統安全穩定運行。為此，通風隊需要經常派人進行風門維護，甚至需要生產部門安排人員對變形的巷道進行挑幫、挑頂、臥底等維護工作，才能保證風門的正常使用。

2風門抗壓技術研究

2.1風門結構

在風門的上、左、右部分采用6片可以重合的鋼墻，當礦壓來臨時，該裝置能自動調節鋼墻重合部分，達到泄壓的目的。門框有上、左、右6片可重合的鋼制結構墻面組成。主框架由4個彈簧的伸縮臂組成。合頁位于門框異向的兩側，保證風門向2個方向對開。密封條位于門扇和門框之間，當門扇關閉時，門扇與門框對密封條擠壓，達到密封效果。重合鋼墻部分，采用彈簧加螺絲，密封部分采取壓力式皮條，可保證兩片鋼墻保持嚴密，達到不漏風效果。

2.2試驗結果

風門為異向同步開閉，運用機械連桿把作用在風門上的壓力通過直、彎拐臂轉化成一種內力，開閉靈活、省力。當壓力作用在門框外面的活動墻上時，推動墻面向門框方向移動，調整重合部分的大小，使壓力無法作用在門框上。利用管網的壓縮空氣驅動氣缸的活塞桿，使活塞桿往復直線運動，實現驅動門扇的打開和關閉。活塞桿的伸縮是通過氣控系統的氣動閥、調速閥、控制閥等改變空氣的進氣方向實現控制。

2.3重合鋼墻改進及快速支架技術研究

2.3.1風門槽型結構設計

采用2個互相重疊的槽型結構，可以任意調節風門安裝后離巷道的距離。2.3.2快速支架風門框底部用水泥澆筑，門框兩側采用可調節長度的鋼質拉桿，底部用錨桿固定在底板上。該快速支架的關鍵技術包括：①重合鋼墻的改進采用2組可抽插的槽型鋼墻，實現自動伸縮功能，可變形量最大達到45cm。②門框底部及兩側采用混凝土澆筑，可調拉桿連接澆筑件與風門框進行固定。

2.3.4試驗結果

風門改造后于2016年11月安裝完成，并在應用過程中對1號和2號風門的適用情況進行了半年時間的觀測。半年后風門變形率較小，漏風率始終保持在5%以下。試驗結果表明，該風門安裝8個月后，巷道變形量達到寬平均變形30cm，高平均變形22.5cm。試驗結論是風門仍然能夠正常使用。漏風率僅為5%，并且影響漏風的主要因素為密封皮的磨損，而非抗壓風門變形。

3結語

巷道壓力是礦山的難題，抗壓風門采用力學原理設計，有效分散壓力對門框的影響，當壓力來到時，通過風門門框兩側兩扇互相重疊的鋼結構墻面，調整重合的部分，產生減壓的效果，同時不影響風門的正常使用，作用明顯。抗壓風門結構設計合理，操作簡單，鋼制結構強度大，密閉性好；無需人工調整，自動卸壓，錨桿固定，施工速度快；可根據實際巷道，更換相應附件，風門可拆卸重復使用；采用壓力平衡機構，打開省力、靈活，安裝速度快省時、省力。

［參考文獻］

［1］王永珍.新型抗壓式壓力平衡風門的研制與應用［J］.中州煤炭，2016（9）：24-27.

［2］劉毅.成莊礦新型分區風門的研制及應用［J］.山西煤炭，2016，36（3）：21-23.

作者:梁可 單位:山西晉煤集團晉圣公司