ZYJ-M5型礦用壓風自救裝置檢查維護改進設計

宋秀英，韓進軍，元江博，李雪方

(1.山西潞安化工集團 聚創(chuàng)分公司，山西 長治 046204；2.山西潞安化工集團 常村煤礦，山西 長治 046100；3.晉能控股電力集團 太陽能科技有限公司，山西 長治 046011)

按照《煤礦安全規(guī)程》、《礦井壓風自救裝置技術條件》(MT390-1995)及國家關于對煤礦“六大系統(tǒng)”中壓風、供水施救系統(tǒng)的相關要求，掘進面距工作面20～45 m巷道，回采工作面進、回風巷等地點，均必須按要求安裝規(guī)定數(shù)量的壓風自救裝置。在出現(xiàn)各類災害、事故時，所處環(huán)境中沒有適合工作人員呼吸的空氣時，必須使用壓風自救裝置[1]。

1 壓風自救裝置的使用與維護分析

1.1 結構介紹

常村煤礦目前使用的是“ZYJ-M5型礦用壓風自救裝置”，為一種新型的隔絕式氣體呼吸防護裝置，一箱5組，能同時提供給5人使用，實現(xiàn)互相照顧的效果。內部結構如圖1所示，主要包括箱體、進風總管、過濾器、分控氣壓閥、調壓閥、氣壓表和呼吸面罩等。主壓風管路連接至5個分控進氣閥上，再由分控進氣閥連接至調壓閥，最后連接到呼吸面罩上。調壓閥上安裝有1塊氣壓表，用于指示氣壓大小。

圖1 ZYJ-M5型壓風自救裝置內部結構

1.2 檢查與維護方法

按照《礦井壓風自救裝置技術條件》的規(guī)定，壓風自救裝置需要定期檢查與維護。常村煤礦現(xiàn)用井下壓風自救裝置的檢查項目、維護要求和具體檢查方法按照表1進行。

表1 常村煤礦井下壓風自救裝置檢查維護

2 檢查和維護過程中存在的主要問題

1) 頻繁打開壓風自救裝置的箱蓋造成的問題：由于井下環(huán)境惡劣，礦井通風使井下空氣處于流動狀態(tài),同時受煤塵和淋水的影響，頻繁打開箱蓋，開動插銷，會造成合頁以及插銷的損壞。根據規(guī)定，壓風自救裝置的零部件必須牢固、可靠，所以合頁和插銷的損壞可能導致要將整個裝置上井維修和更換，增加了生產成本[3]。

2) 每次檢查打開分控進氣閥造成的問題：分控進氣閥的上側直接連接主壓風進氣管路，為滿足現(xiàn)場生產動力用風，一直存在高壓氣體，打開分控進氣閥時，高氣壓對調壓閥的氣壓表有瞬間沖擊，指針瞬間擺動幅度大，容易造成氣壓表損壞或指針不靈活，讀數(shù)不正確，降低其使用壽命。另外，多次開關進氣閥，也會縮短進氣閥的使用壽命[4]。

3 改進措施

3.1 箱體的改進

為了有效解決每次檢查維護過程中需要頻繁打開裝置的前蓋，造成箱體的變形和箱體合頁損壞的問題，主要進行了以下改進。

1) 根據壓風自救裝置氣壓表的安裝位置，在壓風自救裝置外箱體的前門上，對應切割尺寸為120 mm×520 mm的觀察窗。

2) 切割規(guī)格為同等尺寸的樹脂玻璃1塊，安裝到觀察窗上，同時在樹脂玻璃和觀察窗之間使用密封膠進行密封。

3) 保留原有的箱體合頁，安裝位置不變，以便在特殊情況下使用。

經過改進，可以在不打開裝置箱體的情況下查看內部各部件的使用情況，有效降低了箱蓋的開關頻次，減少了箱蓋合頁的損壞概率，同時避免了在每次維護打開裝置的前蓋時，井下環(huán)境中煤粉、灰塵和水汽等進入箱體內部，保證了裝置內部的干凈整潔。

3.2 內部結構的優(yōu)化

為了解決每次檢查維護過程中，需要打開裝置內分控進氣閥門，壓風進氣管內高壓氣體對裝置內氣壓表的沖擊問題，將裝置內原有的分控進氣閥、減壓閥、壓力表的順序調整為減壓閥、壓力表、分控進氣閥，改造后的壓風自救裝置內部結構如圖2所示，具體的改造內容和方法如下：

圖2 改造后的壓風自救裝置內部結構

1) 將帶有壓力表的調壓閥通過自制變徑，安裝到主壓風管路的進氣端一側；

2) 調壓閥的出氣端，使用D25 mm的銅棒加工制作1個連接兩通，連接到分控閥門的進氣端；

3) 裝置內部其它部件的連接不變。

經過上述改造，大大降低了分控進氣閥門的開關次數(shù)，同時避免了高壓氣體對氣壓表的沖擊，延長了裝置的使用壽命。

4 結 語

1) 通過設置壓風自救裝置的觀察窗，有效地降低了每次檢查和維護過程中箱蓋的開關頻次，降低了箱蓋合頁的損壞率，保證了裝置內部的干凈整潔。

2) 通過調整裝置內部部件的安裝順序，解決了檢查維護過程中，壓風進氣管內高壓氣體對裝置內氣壓表的沖擊問題，降低了設備損壞率。

經過統(tǒng)計，常村煤礦每年的壓風自救裝置損壞數(shù)量降低了100臺左右，壓風自救裝置隨時都處于完好狀態(tài)，完善了礦井壓風自救系統(tǒng)，確保井下發(fā)生災變時，壓風自救系統(tǒng)的可靠性，為井下礦工提供了安全保障。