矿用自动风门的设计与应用

收稿日期:2012－05－28
作者简介:胡跃伟(1971—)，男，助理工程师，河南登封人，2010年毕业于河南理工大学，现从事矿井安全生产管理工作。

矿用自动风门的设计与应用
胡跃伟，张光辉，夏永中
(郑煤集团公司大平煤矿，河南登封452473)
摘要:传统风门主要通过人力开启，而人为长时间开启风门会影响矿井通风系统的稳定性，且人工启闭风门费时费力，影响矿井生产及运输效率。

阐述了矿用自动风门的工作原理、结构组成和安装要求。

实践表明，该自动风门的使用增大了人员通过风门时的安全系数，提高了矿井通风系统的可靠性，实现了井下通风设施的自动控制。

关键词:自动风门;通风系统;感测器中图分类号:TD726
文献标志码:B
文章编号:1003－0506(2012)09－0021－02
煤矿井下风门是矿井通风设施的重要组成部
分，具有阻断风流、改变风流方向、调节风量、稳定通风系统的作用。

通风系统管理水平的不断提升对风门等通风设施提出了更高的要求。

目前，矿用风门主要通过人力开启。

但人为长时间开启风门，会影响矿井通风系统的稳定性;再者对于井下生产运输系统，风压过大时人工开启困难，费时费力，影响运输效率。

因此，设计和应用自动风门控制设备，可提高风门的实用性，增强通风系统的稳定性和可靠性，提高矿井运输效率和生产自动化程度。

1功能及适用范围自动风门主要适用于行人巷道、行人车场或人
车共用巷道内通风设施的设置和通风系统的调整。

可根据车辆和行人通行情况实现自动启闭。

安装后，能满足矿井反风要求，提高了矿井自动化程度;即使在矿井停电状态下，也可由人工手动进行启闭，使用方便，便于维护，安全可靠。

2
装置组成及参数
2.1
装置组成
该风门控制设备主要由电源箱、主控机、电磁
阀、气动(液压)推杆、钢丝绳、滑轮、风门、红外光控探头等组成。

2.2主要技术参数
控制设备主机采用矿用隔爆兼本质安全型电源
箱，电源额定电压为AC36V /127V ，电压允许波动范围－25% +10%，输出最高开路电压DC9V ，输出最大短路电流DC500mA ，输出外部允许分布电容0.1μF /km ，输出外部允许分布电感1mH /km ，继电器输出接点容量AC250V /10A ;门磁、红外光控探头为有源器件，额定电压为9V ，静态电流小于10mA ，最大动作电流小于15mA ;闭锁信号小于9V 、10mA ，音频输出功率大于或等于2W ;监测传感器均为本质安全型，各传感器连线不超过1000m ，分布电容小于0.1μF ，分布电感小于1mH 。

3工作原理
该自动风门工作原理如图1所示。

自动风门采
用红外光控探头作为检测器，分别安装在风门的两端。

无论行人从巷道的哪端进入，当矿灯照射到红外光控探头，红外光控探头即开始进行检测并为控制设备提供信号。

行人到达A 组风门时，用矿灯照射红外光控探头，其信号经控制器处理后输出，直接控制A 组2道风门电磁阀开启A 组风门，
A 组风门绿色指示灯亮，语音提示“风门打开，请注意安全”;同时，
B 组风门红色指示灯亮，语音提示
“对面
风门图1自动风门工作原理示意
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已开，请稍候”。

A、B两组风门之间具有闭锁控制功能，当A组风门打开时，B组风门实现闭锁无法开启，待最后一个行人通过后，用矿灯照A组另一道风门的红外光控探头，风门A自动关闭。

同样，当行人反向通过B组风门时，原理相同。

此外，风门处还设置了解锁按钮，出现紧急情况时，按下解锁按钮，电源箱断电，全系统停止工作，可手动实现风门启闭。

该功能主要针对特殊情况(如两组风门需同时打开)时使用。

矿井停电时，风门自动解锁，由人工手动开闭风门。

4构件用途及安装要求
A、B两组风门之间具有电控闭锁和机械闭锁功能，避免正常生产时两组风门同时开启，造成风流短路。

风门的各个构件一定要满足其安装要求。

(1)光控感测器(2个):分别位于风门的两侧。

应安装在平时无光照射处，2个感测器作用相同，当用矿灯或其他光源照射后感测器动作，控制风门的启闭。

(2)门磁感测器(2个):分别位于风门的完全开启处或完全关闭处，用于检测风门开启和关闭是否到位。

两感测器的作用不同，当风门完全关闭时门磁感测器A动作，关门过程结束;当风门完全开启时门磁感测器B动作，开门过程结束。

2个感测器位置不能接反，并且感测器的安装位置必须精确、到位。

(3)电磁阀(2个):分别用于控制风门开启和关闭。

当关门时电磁阀1开启，电磁阀2关闭;反之，当开门时电磁阀2开启，电磁阀1关闭。

2个电磁阀位置不能接反。

(4)手动开关(2个)(可选):分别位于风门的两侧。

两开关必须为常开按钮，并联安装，用于直接控制风门的开启与关闭。

(5)门吸(1个):当风门A开启时，风门B门吸吸合;当风门B开启时，风门A门吸吸合，防止一扇门开启时，另一扇门被人为强行打开，造成风路直通。

(6)音箱(1个):用于语音输出。

音量可通过控制板上的电位器调节。

在安装和维护时，必须保证以上装置全部准确到位，光控感测器和门磁感测器不可不装或少装，确认无误后方可通电测试。

5结语
矿用自动风门的使用提升了人员通过风门时的安全系数，避免了人工开启风门的诸多弊端，降低了职工劳动强度，提高了矿井通风系统的可靠性，实现了井下通风设施的自动控制和开关动态监测，提高了矿井生产的机械化和自动化水平。

①两组风门实现了完全闭锁，避免了同时打开造成的风流短路，保证了矿井通风系统的稳定性，提升了防突管理水平;
②风门为匀速启闭，且由灯光控制，节约了时间，提高了功效;③可采用气压控制，在无气或气压不足区域可选用液压控制，使用范围广泛;④采用分散式控制方式，1个自动装置控制一组风门，具有设备体积小、质量小、连线少、性能可靠、便于安装维护等优点，同时也节省了大量的连接电缆。

(责任编辑:许久峰
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(上接第20页)内部原有随机分布的裂纹得到活化和繁衍产生断裂，而且使未损伤的物料产生新的断裂面，其破碎率比较高。

3结论
(1)利用冲击破碎，在6 14m/s的冲击速度范围内，50mm筛下破碎率随冲击速度的提高呈线性增长;在相同的冲击速度下，50mm筛下破碎率随着物料硬度的增加呈指数关系衰减。

(2)利用冲击破碎方法，对硬度差异较大的煤和矸石可以进行有效分选，且硬度差别越大越有利于提高煤矸的分选效果。

参考文献:
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(责任编辑:许久峰)
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