[发明专利]矿井巷道柔性气动风门

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿井巷道气动风门，特别是一种矿井巷道柔性气动风门，属于矿井通风控制领域。

背景技术

良好的通风是保证地下开采矿山井下空气质量的决定性因素。风门是矿井通风控制系统常用的区域调风重要设施，其主要作用是调节巷道的通风阻力，以控制相应区域的风量。目前矿井巷道风门均采用钢材、木材等各种相对刚性的材料，并且，由于井下巷道大都需担负矿石、人员、材料的运输任务，运输设备通过风门设施时，通常采用自动控制系统开闭风门，但在控制系统出现故障的情况下，往往会发生撞击事故，导致风门损坏、人员伤害；并且井下环境差，风门很容易出故障，维修及安装都很不便。中国专利文献的申请号为200620128411.X的实用新型专利公开了一种“矿井井下风门防撞装置”，其解决问题的手段是，当风门关闭时，通过阻车装置对机车强行制动，以达到保护风门的目的。此方式尚存在两个问题：一是当车辆在正常行进时，通过阻车装置强行制动仍可能发生安全事故；二是阻车装置本身发生故障仍不能完全避免。因此，从本质上消除这一安全隐患仍是值得重视的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种矿井巷道柔性气动风门，它既能满足风量控制的要求，又可消除可能发生撞击事故的安全隐患，实现本质安全。

本发明所采用的技术方案是：门页为气密的两层柔性薄片在边缘相连接成的密封空腔，门页靠巷道壁一侧开与压缩空气管接通的充泄气口，门页的宽度方向与涡卷弹簧固定，涡卷弹簧的一端固定于巷道壁。当压缩空气管通过充泄气口向门页的密封空腔充气时，气压克服涡卷弹簧的卷缩弹性力使门页膨胀伸展，门页展开为柔性板状，巷道中风门呈关闭状态；当将柔性门页中的气体泄放时，由于涡卷弹簧的弹性卷缩恢复力，致使柔性门页随涡卷弹簧卷缩回收，从而打开门页。

由于风门关闭时，风门迎风侧与背风侧将产生较大的压力差，仅依赖充气柔性门页充气后提供的刚度较难避免靠近巷道壁处产生折叠而不能有效关闭风门，因此，在巷道顶部设置有风门顶部导轨，底部设置有风门底部导轨，该二导轨上有导槽，门页上、下侧的涡卷弹簧端部与导槽滑动连接，连接的方式可采用在导槽中装入滚轮或滑块，再与涡卷弹簧端部铰接。顶部与涡卷弹簧的铰接可采用刚性的顶部连杆，而底部与涡卷弹簧的铰接则宜采用柔性的连接绳，这样才能提供更大的风门关闭强度，同时又保证最大的安全。

门页的两层柔性薄片之间设置有一系列均布的门页接点，每隔一定间距将两层非透气柔性薄片(膜)连接定位，既可保证压缩空气充入门页空腔，又能保证门页很好的板状形态，避免充气时变成鼓球状。

为本发明的有益效果是：采用柔性风门的设计，依靠传统的自动控制手段就可实现风门的充、泄气，达到风门的关闭、打开的目的。当出现控制系统故障时，即使出现车辆撞门现象，由于风门的柔性和连杆的可脱位性，仍可保证人员、车辆和风门设施的安全。门页结构简单，成本低，在矿井的恶劣环境中不易损坏，坏后也很容易更换。

附图说明

图1为本发明的结构及门页卷缩开启状态示意图；

图2为本发明的结构及门页伸展关闭状态示意图；

图3为本发明的门页卷缩时的俯视示意图。

图中各标号依次为：风门顶部导轨1、风门底部导轨2、门页3、涡卷弹簧4、顶部连杆5、底部连接绳6、电机车架线电缆7、电机车轨道8、巷道排水沟9、门页接点10、导槽11、滚轮12。

具体实施方式

由于通过风门调节巷道的通风阻力，主要是控制相应区域的风量，因此风门关闭时的密闭性能并非是必要条件，故该实施方式为非密闭方式。

参见图1、2，风门顶、底部设置刚性导轨1和2，顶、底部导轨之间安装的双开柔性风门，每件门页3由两层气密柔性薄片(膜)材料三条涡卷弹簧4组成(见图3)。其中，两层非透气柔性薄片(膜)材料四周边密封连接，形成密封的空腔，仅在靠巷道壁一侧开一至三个孔，作为充、泄气口(图中未画出)，与压缩空气管接通。当门页3处于充气状态时，为使其呈板状形态，在两层非透气柔性薄片(膜)材料上，每隔一定间距在两层非透气柔性薄片(膜)材料上设置门页接点10；当向柔性门页3充气时，气压克服涡卷弹簧4的卷缩弹性力使其伸展，同时柔性门页3展开，风门呈关闭状态；当将柔性门页3中的气体泄放时，由于涡卷弹簧4的弹性卷缩恢复力，致使柔性门页3随涡卷弹簧4卷缩回收，从而打开风门。

另外，由于风门关闭时，风门迎风侧与背风侧将产生较大的压力差，仅依赖充气柔性门页3充气后提供的刚度较难避免靠近巷道壁处产生折叠而不能有效关闭风门，因此，在涡卷弹簧4的前端部(见图3，卷缩状态时位于涡卷中心)设置一长度与涡卷弹簧4宽度相等的加强连接条，该连接条分别通过一可脱位的顶部连杆5和底部连接绳6连接，该顶部连杆5和底部连接绳6的另一端又分别与风门顶、底部刚性导轨1和2上导槽11中所装滚轮12连接，用以提供更大的风门关闭强度。底部的连接绳6应为可伸缩柔性绳，以进一步保证安全性。