CN109458207B - 一种煤矿井下设置有行车防撞装置的风门系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿井下设置有行车防撞装置的风门系统，包括风门和风门防撞装置，风门防撞装置设置在风门外侧的巷道内，包括：安装在巷帮上的横梁（4），安装在横梁下方、巷道底板上的底座（2），安装在横梁上、由多个导向滑轮（5）组成的滑轮组，穿过滑轮组各个导向滑轮的钢丝绳（6），与钢丝绳下垂的两端连接的防撞横杆（3）；钢丝绳被架设在滑轮组导向滑轮之间的部分通过连接件与向内侧开的风门门扇连接；底座设置有凹槽，风门关闭状态时钢丝绳下端的防撞横杆下落在底座的凹槽内阻车，风门开启时，防撞横杆在钢丝绳（6）的牵引下垂直向上运动至横梁下方。本发明能够用简单设备有效保障风门安全运行，杜绝无轨胶轮车碰撞风门事故发生。

Description

一种煤矿井下设置有行车防撞装置的风门系统

技术领域

本发明涉及煤矿井下设施技术领域，尤其涉及到井下运输技术领域，具体为一种煤矿井下设置有行车防撞装置的风门系统。

背景技术

随着煤矿辅助运输方式的发展，无轨胶轮车辅助运输在煤矿的应用日益广泛，是矿井运送人员、设备、材料的一种较为便捷的辅助运输方式，是矿井辅助运输的主要发展方向。我矿主要通过无轨胶轮车实现辅助运输，井下运输系统复杂、车辆运输频繁。井下车辆通过风门时，易撞坏风门，造成井下风流短路或工作面风量不足，破坏通风系统的稳定性和可靠性，降低矿井的抗灾能力，威胁矿井安全生产，给矿井瓦斯防治及防灭火管理工作带来严重安全隐患。因此保护通风设施是矿井生产中一项非常重要的工作。日常风门检修工作量大，维修时间长，有时还需进行烧焊作业，甚至更换风门，不但形成安全隐患，给安全管理带来诸多不便，而且占用大量人力物力，影响日常工作。

现有技术中风门防撞保护主要通过以下几种方案实现：

方案一：通过风门与阻车器的有机结合，并对阻车器进行改造，利用风门联锁的原理，使阻车器与风门的联锁装置形成联动，在机车或矿车运行到风门范围时，受到安装在轨道上的阻车器的阻止，在打开风门的过程中，通过风门的连锁装置将阻车器的阻车片自行打开，机车或矿车顺利通过风门，在关闭风门的过程中，阻车器上的回原弹簧将阻车片关闭，起阻车作用。

方案二：将防撞装置接入动力类风门的控制系统中，改造后，使防撞装置与风门控制系统形成联动，操作控制箱打开风门时，防撞装置打开，车辆顺利通过后，通过操作风门另一侧的控制箱关闭风门时，防撞装置关闭，起阻车作用。

方案三：给动力类风门添加一套信号设备，当信号阻断时，风门动力源自动动作，打开风门，或发出声光信号，提示此时的风门状态；当信号接通时，风门动力源自动动作，从而关闭风门，或发出声光信号，提示此时的风门状态，提醒司机注意保护风门。

方案四：通过PLC编程，实现与矿车绞车系统联动。通过绞车房的工控机对主令柜的PLC进行编程，通过运用光电编码器给PLC的井深数据值来给定阻车器打开或关闭的位置，这个位置的准确度需精确到cm，通过用ZCP指令巧妙将当前绞车运行位置与需要阻车器打开或关闭的位置作比较，达到所设定位置时，PLC有输出，继电器吸合，液压推杆推出，阻车器打开，反之，阻车器关闭。

上述四种方案，第一种方案，主要针对矿车或机车对风门的破坏，将阻车器接入风门联锁装置，会影响风门联锁装置的可靠性；第二种方案将防撞装置接入风门动力系统，会影响动力系统稳定性；第三种方案的成本投入较大；第四种方案需要进行PLC编程，工艺较为复杂；以上四种方案均不适合我矿井下实际使用。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种煤矿井下设置有行车防撞装置的风门系统以有效保障风门安全运行，以主动防护为手段，用简便的设施实现风门的稳定运行，杜绝无轨胶轮车碰撞风门事故的发生，提高通风系统的稳定性与可靠性，增强矿井的抗灾能力。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种煤矿井下设置有行车防撞装置的风门系统，包括风门和风门防撞装置，所述风门防撞装置设置在风门外侧的巷道内；所述风门防撞装置包括：安装在巷帮上的横梁，安装在横梁下方、巷道底板上的底座，安装在横梁上、由多个导向滑轮组成的滑轮组，穿过滑轮组各个导向滑轮的钢丝绳，与钢丝绳下垂的两端连接的防撞横杆；所述钢丝绳被架设在滑轮组导向滑轮之间的部分通过连接件与向内侧开的风门门扇连接；所述底座设置有凹槽，风门关闭状态时钢丝绳下端的防撞横杆下落在底座的凹槽内阻车，风门开启时，防撞横杆在钢丝绳的牵引下垂直向上运动至横梁下方。

进一步的优化方案，所述防撞横杆设置有至少两个，且自钢丝绳下垂的两端平行向上排列，各个防撞横杆之间通过铁链连接，铁链的上端连接至横梁。

进一步的，横梁的两端设置有与巷帮连接的固定件。

进一步的，滑轮组中设置有4个导向滑轮，钢丝绳被中间两个导向滑轮拉伸的部分通过连接件与向内侧开的风门门扇连接。

进一步的，所述横梁、所述防撞横杆均与风门门框横梁平行；所述底座设置有左右两个，两个底座之间的距离不小于风门的宽度，两个底座凹槽中心的连线与防撞横杆平行；单个底座与风门门框相平行。

进一步的，所述防撞横杆上设置有反光标志。

进一步的，所述导向滑轮为卧式滑轮。

进一步的，所述风门设置有两道，按行车驶入方向依次设置有第一道风门和第二道风门；所述风门防撞装置设置有两个，第一风门防撞装置设置在第一道风门的前方5~6m处，第二风门防撞装置设置在第二道风门的后方5~6m处；两个风门均设置有一个向内侧开的门扇和一个向外侧开的门扇，第一风门防撞装置与第一道风门向内侧开的门扇连接，第二风门防撞装置与第二道风门向内侧开的门扇连接，两道风门向外侧开的两个门扇之间通过轴联器连接。

工作方法包括以下步骤：

1）当车辆行驶到第一风门防撞装置前时，司机停车并打开第一道风门门扇, 钢丝绳牵引力作用于滑轮，通过滑轮导向拉动第一风门防撞装置的防撞横杆沿运动方向开始上升,第一道风门门扇完全打开时，第一风门防撞装置的防撞横杆上升至横梁下方；此时第二道风门闭锁，第二风门防撞装置的防撞横杆处于阻车位置；

2）车辆通过第一风门防撞装置和第一道风门进入两道风门中间，关闭第一道风门，第一风门防撞装置的防撞横杆下降落至阻车位置；司机打开第二道风门,钢丝绳牵引力作用于卧式滑轮，通过滑轮导向拉动第二风门防撞装置的防撞横杆沿运动方向开始上升,第二道风门门扇完全打开时，第二风门防撞装置的防撞横杆上升至横梁下方；此时第一道风门闭锁；

3）车辆通过第二道风门和第二风门防撞装置的防撞横杆后，关闭第二道风门，第二风门防撞装置的防撞横杆下降落至阻车位置。

本发明的防撞装置是一种采用导向滑轮传动原理而设计的装置，它主要用于煤矿井下各类风门的防护。防撞装置通过钢丝绳与风门门扇相连接，以滑轮作为导向装置，实现装置与风门的同步动作；以风门自身动力为原始动力，带动与门扇相连接的钢丝绳做往返直线运动，使防撞横杆做往返的垂直运动。装置安设高度及宽度参照所对应风门的限制高度、宽度进行安设，以免影响风门的净通过度。

本发明的有益效果是：

1、降低了通行车辆碰撞风门的事故几率，大幅度的提高了风门的使用寿命。

2、减少了风门维护量和维护成本，降低了人工物料成本，提高了风门运行的可靠性。

3、解决了因通行车辆撞坏风门，致使井下风流短路或作业地点风量减小造成矿井通风系统不稳定的安全隐患。

4、为矿井通风系统的平稳有效运行提供了保障，为矿井的安全生产创造了先决条件。

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明一种煤矿井下设置有行车防撞装置的风门系统结构示意图；

图2为风门防撞装置结构示意图；

图3为本发明工作图1；

图4为本发明工作图2；

图5为本发明工作图3。

附图标记：

1.固定件；2.底座；3.防撞横杆；4.横梁；5.导向滑轮；6.钢丝绳；7.铁链；

E1.第一风门防撞装置的防撞横杆；E2.第二风门防撞装置的防撞横杆；F1. 第一风门防撞装置的底座；F2. 第二风门防撞装置的底座；A.第一道风门的向内侧开的门扇；B.第一道风门的向外侧开的门扇；C.第二道风门的向外侧开的门扇；D. 第二道风门的向内侧开的门扇。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种煤矿井下设置有行车防撞装置的风门系统，包括风门和风门防撞装置，如图2所示，所述风门防撞装置设置在风门外侧的巷道内；所述风门防撞装置包括：安装在巷帮上的横梁4，安装在横梁4下方、巷道底板上的底座2，安装在横梁4上、由多个导向滑轮5组成的滑轮组，穿过滑轮组各个导向滑轮5的钢丝绳6，与钢丝绳6下垂的两端连接的防撞横杆3；所述钢丝绳6被架设在滑轮组导向滑轮5之间的部分通过连接件与向内侧开的风门门扇连接；所述底座2设置有凹槽，风门关闭状态时钢丝绳6下端的防撞横杆3下落在底座2的凹槽内阻车，风门开启时，防撞横杆3在钢丝绳6的牵引下垂直向上运动至横梁4下方。

横梁4的两端设置有与巷帮连接的固定件1。所述横梁4、所述防撞横杆3均与风门门框横梁平行；所述底座2设置有左右两个，两个底座之间的距离不小于风门的宽度，两个底座2凹槽中心的连线与防撞横杆3平行；单个底座与风门门框相平行。所述导向滑轮5为卧式滑轮。

所述防撞横杆3设置有至少两个，且自钢丝绳6下垂的两端平行向上排列，各个防撞横杆之间通过铁链7连接，铁链7的上端连接至横梁4。本实施例中防撞横杆设置有两个。

本实施例滑轮组中设置有4个导向滑轮5，钢丝绳6被中间两个导向滑轮拉伸的部分通过连接件与向内侧开的风门门扇连接。

本实施例中防撞横杆3上设置有反光标志。

如图1所示，本实施例中风门设置有两道，按行车驶入方向依次设置有第一道风门和第二道风门；所述风门防撞装置设置有两个，第一风门防撞装置设置在第一道风门的前方5~6m 处，第二风门防撞装置设置在第二道风门的后方5~6m处；两个风门均设置有一个向内侧开的门扇和一个向外侧开的门扇，第一风门防撞装置与第一道风门向内侧开的门扇连接，第二风门防撞装置与第二道风门向内侧开的门扇连接，两道风门向外侧开的两个门扇之间通过轴联器连接。

本实施例中：横梁4为普通槽钢，防撞横杆3为普通钢管；底座2由普通钢板制作；钢丝绳的直径为6~8mm并配套绳卡；卧式滑轮以螺栓固定。

本实施例系统具有以下特点：

1）适用于煤矿井下各类风门；以风门自身动力为原始动力，无需为其配置专用动力源。

2）该防撞装置只与风门门扇相连接，不影响风门原始作用，不嵌入风门控制系统，应用性广。

3）纯机械装置：结构简单、安全可靠、坚固耐用、开启灵活、安装维护简单方便等特点。

4）安装时防撞装置横梁与风门门框横梁相平行，底座与风门门框相平行，不影响风门净通过度。

安装过程中的注意事项:

1）风门处于关闭状态。

2)在风门前5-6米范围内将装有导向滑轮的槽钢（横梁）固定在巷帮上，使横梁与风门门框横梁相平行。

3)在横梁下方安装底座，底座与风门门框平行，将其固定在巷道底板上，并与横梁上的卧式滑轮相平行。

4) 根据现场确定钢丝绳的最小长度范围，并按照顺序将防撞横杆、横梁上的滑轮、风门进行连接。

5) 根据现场实际情况确定铁链最小长度范围，用铁链将防撞装置的主体部分（防撞横杆、横梁）进行连接。

6) 安装完毕后进行阻车实验，调整防撞横杆在铁链上的位置，并固定。

技术关键点：

1)如图2所示，该结构形式的防撞装置安装时，防撞装置的横梁与风门门框横梁平行，带有凹形槽的底座与风门门框相平行，不影响风门的净通过度。通过改变防撞装置的横梁、底座的位置，可以限制不同宽度和高度的车辆通行（小于风门的净通过度）。

2)如图1所示，该防撞装置只与风门门扇相连接，形成联动，不影响风门原始作用，实现防撞装置与风门同步动作，打开风门时，防撞装置关闭，关闭风门时，防撞装置打开。

3)如图1所示，防撞横杆与风门之间的连接使用钢丝绳，打开风门时，钢丝绳牵引力作用于卧式滑轮，通过滑轮的导向作用来改变防撞横杆的运动方向。

实施例2

实施例1中的煤矿井下设置有行车防撞装置的风门系统，工作方法包括以下步骤：

1）如图3所示，当车辆行驶到第一风门防撞装置前时，司机停车按虚线箭头指示打开第一道风门门扇A, 钢丝绳牵引力作用于滑轮，通过滑轮导向拉动第一风门防撞装置的防撞横杆E1沿运动方向开始上升,第一道风门门扇完全打开时，第一风门防撞装置的防撞横杆E1上升至横梁下方（≤0.1m）；此时第二道风门闭锁，第二风门防撞装置的防撞横杆E2处于阻车位置（第二风门防撞装置的底座F2的凹槽内）；

2）如图4所示，车辆通过第一风门防撞装置和第一道风门进入两道风门中间，关闭第一道风门，第一风门防撞装置的防撞横杆E1下降落至阻车位置（第一风门防撞装置的底座F1的凹槽内）；司机打开第二道风门门扇C,钢丝绳牵引力作用于卧式滑轮，通过滑轮导向拉动第二风门防撞装置的防撞横杆E2沿运动方向开始上升,第二道风门门扇完全打开时，第二风门防撞装置的防撞横杆E2上升至横梁下方（≤0.1m）；此时第一道风门闭锁；

3）如图5所示，车辆通过第二道风门和第二风门防撞装置的防撞横杆E2后，关闭第二道风门，第二风门防撞装置的防撞横杆E2下降落至阻车位置（第二风门防撞装置的底座F2的凹槽内）。

Claims (6)

1.一种煤矿井下设置有行车防撞装置的风门系统，其特征在于：包括风门和风门防撞装置，所述风门防撞装置设置在风门外侧的巷道内；所述风门防撞装置包括：安装在巷帮上的横梁（4），安装在横梁（4）下方、巷道底板上的底座（2），安装在横梁（4）上、由多个导向滑轮（5）组成的滑轮组，穿过滑轮组各个导向滑轮（5）的钢丝绳（6），与钢丝绳（6）下垂的两端连接的防撞横杆（3）；所述钢丝绳（6）被架设在滑轮组导向滑轮（5）之间的部分通过连接件与向内侧开的风门门扇连接；所述底座（2）设置有凹槽，风门关闭状态时钢丝绳（6）下端的防撞横杆（3）下落在底座（2）的凹槽内阻车，风门开启时，防撞横杆（3）在钢丝绳（6）的牵引下垂直向上运动至横梁（4）下方；所述防撞横杆（3）设置有至少两个，且自钢丝绳（6）下垂的两端平行向上排列，各个防撞横杆之间通过铁链（7）连接，铁链（7）的上端连接至横梁（4）；滑轮组中设置有4个导向滑轮（5），钢丝绳（6）被中间两个导向滑轮拉伸的部分通过连接件与向内侧开的风门门扇连接，所述横梁（4）、所述防撞横杆（3）均与风门门框横梁平行；所述底座（2）设置有左右两个，两个底座之间的距离不小于风门的宽度，两个底座（2）凹槽中心的连线与防撞横杆（3）平行，单个底座与风门门框相平行。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下设置有行车防撞装置的风门系统，其特征在于：横梁（4）的两端设置有与巷帮连接的固定件（1）。

3.根据权利要求1所述的煤矿井下设置有行车防撞装置的风门系统，其特征在于：所述防撞横杆（3）上设置有反光标志。

4.根据权利要求1所述的煤矿井下设置有行车防撞装置的风门系统，其特征在于：所述导向滑轮（5）为卧式滑轮。

5.根据权利要求1所述的煤矿井下设置有行车防撞装置的风门系统，其特征在于：所述风门设置有两道，按行车驶入方向依次设置有第一道风门和第二道风门；所述风门防撞装置设置有两个，第一风门防撞装置设置在第一道风门的前方5~6m 处，第二风门防撞装置设置在第二道风门的后方5~6m处；两个风门均设置有一个向内侧开的门扇和一个向外侧开的门扇，第一风门防撞装置与第一道风门向内侧开的门扇连接，第二风门防撞装置与第二道风门向内侧开的门扇连接，两道风门向外侧开的两个门扇之间通过轴联器连接。

6.根据权利要求1所述的煤矿井下设置有行车防撞装置的风门系统，其特征在于：工作方法包括以下步骤：

1）当车辆行驶到第一风门防撞装置前时，司机停车并打开第一道风门门扇, 钢丝绳牵引力作用于滑轮，通过滑轮导向拉动第一风门防撞装置的防撞横杆沿运动方向开始上升,第一道风门门扇完全打开时，第一风门防撞装置的防撞横杆上升至横梁下方；此时第二道风门闭锁，第二风门防撞装置的防撞横杆处于阻车位置；

2）车辆通过第一风门防撞装置和第一道风门进入两道风门中间，关闭第一道风门，第一风门防撞装置的防撞横杆下降落至阻车位置；司机打开第二道风门,钢丝绳牵引力作用于卧式滑轮，通过滑轮导向拉动第二风门防撞装置的防撞横杆沿运动方向开始上升,第二道风门门扇完全打开时，第二风门防撞装置的防撞横杆上升至横梁下方；此时第一道风门闭锁；

3）车辆通过第二道风门和第二风门防撞装置的防撞横杆后，关闭第二道风门，第二风门防撞装置的防撞横杆下降落至阻车位置。