簡易風水壓力驅動風門

李林江，萬林水，劉泰紅，朱文漢，章俊平

（江西能源集團有限責任公司 坪湖煤礦，江西 豐城331137）

1 風門的作用及使用中的弊端

在煤礦井下通風系統及網絡中，可安設一系列的構筑物，以保證風流、風量按路線和生產需要流動及配供。其設施中，風門的作用是固置于進風巷與回風巷間，不僅能把新鮮風和污風分隔開來，還能隔斷風流、導引風流、控制及調節風量。在巷道內設置的風門，能方便人員或車輛的隨時通行，但不允許風流通過。

由于礦井通風的壓差大，風門開啟常需二三人同時用力打開，不但費力、還造成運料車通行困難，也很容易發生夾傷人員事故。

引進自動（風壓為動力；電控或感應開關、換向）的鐵質風門后，受地壓影響，作用在墻體和風門葉片上的推移、傳動部件也易受阻、形變或失靈。

2 改進風門的思路

針對本礦風門在使用中存在的一些問題，改進的思路如下：

（1）將剛性開關風門改為柔性開關風門；

（2）將一路壓源改為兩路壓源；

（3）將電控或感應開關換向改為手控操縱開關換向；

（4）將固定透視窗改為活動透視窗；

（5）縮小開啟力度，降低生產成本；

（6）將漏風系數和維護強度降為最小。

3 改進風門的制作、安裝與使用

3.1 液壓伸縮缸與滑輪的組合

（1）一般選用輕型、氣密性好的液壓或氣壓伸縮缸，其缸體長600～700mm，缸外直徑為80mm，缸內的伸縮推桿直徑為40mm，缸體尾端的銷孔直徑不小于22mm。缸體近兩端的進、出液連接口，以U型卡銷聯固為方便。也可利用廢舊的綜采液壓支架或抽放鉆機上的缸體。

（2）自制加工有U型護套的單個滑輪。輪徑60mm，輪厚25mm，輪槽深10mm，輪心孔徑13mm。U型護套用4mm×60mm的扁鐵冷壓成型，在兩邊大于輪徑的對中處鉆孔，孔徑13mm，以利直徑12mm的鏍桿栓銷滑輪和護套。帶護套的組滑輪不會導致鋼絲繩雜亂、偏輪。

（3）分別將一個滑輪的護套底部焊點在缸體尾部和推桿的頭部，再根據滑輪組的省力特性來確定滑輪的組合數目。推桿上可設一單個的滑輪，缸尾部可加一個有護套的單個滑輪成滑輪組。同時可在栓銷的鏍桿端部焊一個鏍帽，便于固定在纏繞滑輪組上鋼線繩的一端（見圖1）。

圖1 滑輪組示意

3.2 多向閥閘的管路連接

在風門段巷幫一側的Φ50mm風管和Φ25mm水管上開通連接口，用預留好的相應的直通、三通、10＃高壓軟管及球形截止閥，接流分支后，支管的主流與多向閥閘（四孔）的主進壓（風、水）口相連，換向進（風、水）口1和換向進（風、水）口2分別聯向伸縮缸體的尾端和前端的連接口上，卸壓排放口接短管置于幫角水溝旁。即完成了一個多向閥閘A的簡單連接。

圖2 多向閥閘與管路連接示意

在風墻反向的適當處也安裝一個多向閥閘B，閘口1和2的管路與風墻正向多向閥閘A閘口1和2的管路相通（見圖2）。應該注意的是：（壓）風管和（防塵）水管聯接互通后，用球形截止閥控制壓力總源向的互換，且只能單一、取強的專用風壓或專用水壓。

3.3 安裝步驟

（1）風門的砌筑與安裝：在巷中選擇頂板和煤墻兩幫比較完整的地段進行掏槽，槽寬略大于風墻的厚度，槽深200mm。用水泥預制塊加水泥漿按規定全斷面砌筑，在兩幫分別預留好管、線、纜孔，過風筒的鐵筒和刮板運輸機孔后，再確定風門的位置。風門柱子是用直徑不小于200 mm的圓木自制，開有葉片槽。門柱和葉片要配套。門葉是用木板按規格（長×寬×厚）橫豎兩層、中間夾風布釘成。砌筑時，正、反向門柱框的下端與墻腳平齊，上端斜傾5°～8°嵌入墻體，四角兩兩對齊。門框頂上的過橋可用11＃礦工鋼或槽鋼（錨索托梁），高于框頂100～150mm架設，此舉能耐阻壓和延長葉片的維護期，也便于檢修、換柱。安裝門葉時，在靠風水管旁的柱上與下端用鏍桿或道釘裝好合頁片，把鐵夾和把手對應比劃及鉆孔后，用直徑12mm的長鏍桿栓緊夾板，然后裝門葉銷固門柱于合頁里面，再在門柱上釘一塊長300mm、寬200mm的舊運輸膠帶，最后在門柱與門葉合縫的槽與邊上釘上風布條（葉片因門柱斜傾而重心偏移，產生傾向力，在張開不大于100°的范圍內，能自動閉合）。同時，在風門的葉片上開一個350mm見方的能拉開或推移的小窗，用透明的塑板做窗葉，這樣就能及時知道風門內外人員的活動情況而減少開門時產生的誤傷，也能調節風量或人力開啟的壓差。

（2）液壓伸縮缸的安裝：在采用直徑20mm的錨桿支護巷幫上，選定在近風門3m處重打或外露過長錨桿，將伸縮缸尾端的銷孔安固在錨桿上，其前端用鐵絲扎緊在另一根錨桿上，且與巷幫單個的導向輪、風門上的聯動鏍桿成水平狀。細鋼絲繩的一頭卡在伸縮缸（回位）前端的推移桿上，經尾端的第一個滑輪后，繞向前端桿上的單個滑輪，再回向尾端的第二個滑輪，經巷幫上的導向輪后，卡在關閉風門上的近邊的夾板鏍桿上。

（3）多向閥閘的安裝：在近風門的寬闊、安全、方便處，將多向閥閘裝在方鐵板上固定于巷幫錨桿上或風水鐵管旁，分別標識和規范好風源、水源、A閥閘、B閥閘的管路，以利操作和檢修，風門系統安裝及使用示意見圖3。

圖3 風門系統安裝及使用示意

3.4 使用方法

（1）確定供壓源。風、水管上均有供壓時，只能開一源，關一源（或為備用源），若風水管上均無壓力時，還可人力直接開啟。

（2）過第一道風門時，先觀察透視窗，查看風門內無人員活動后，再手動操縱設在正向風門前的A閥桿向左（右），壓源由進壓口經2路管進入伸縮缸尾端，壓力將推桿推出，帶動聯在桿頭和風門葉片上的鋼絲繩，經滑輪組的儲繩和省力后，徐徐將正、反向兩道風門開啟到理想的位置，即可停止A閥桿的操縱，把操縱桿位歸中，供壓停止。

（3）進入第一道風門后，手動操縱設在反向風門后的B閥桿向右（左），壓源由進壓口經1路管進入伸縮缸頭端，壓力將推桿縮回，使儲存的鋼絲繩松馳，正、反風門因自重傾力和釘在門柱上膠帶的彈助下而緩緩關閉，密合在柱槽內后，即可停止B閥桿的操縱，把操縱桿位歸中，供壓停止。

（4）出第一道風門時，經透視風門前無人員活動后，操縱設在反向風門后的B閥桿向左（右），同理，風門打開。過了風門之后，操縱設在正向風門前的A閥桿向右（左），同理，風門自動合閉。

（5）若有兩道或三道風門時，也是按此方法進出如常。若在兩風門中，只用一個多向閥閘來控制，先要第一道風門關閉，再開啟第二道風門時，就要在聯第二道風門的1路管上增設一個阻尼開關，即可執行瞬時聯動。

（6）當風水管路檢修均無供壓時，先將第一道的正向風門葉片上的透視窗拉開（向左或向右推開），以減少風向對風門的壓力，再握住門葉上的把手，把風門打開。進身后，連續著一手推開反向風門，關好小窗，再關閉反向風門。若有礦車通過時，先將正、反風門同時打開，用小鉤臨時掛住把手于墻幫上，待礦車通過后，再將兩風門同時聯鎖關閉。第二道風門的過往也是如此。

5 結語

經采用風壓和水壓（可互換）為動力、液壓伸縮缸與滑輪傳動、手動多向閥閘的組合，在聯絡巷的木質風門上使用后，取得了良好的效果，不僅簡易獨特，又經濟耐用，使用方便，維護量少，密封增強，漏風減小。此方法也可運用到上下山絞車道安全門的開啟；中央水倉、蓄水渠道中閘門的升降等處。