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[摘 要]本文分析煤矿通风安全上存在的问题、通风系统中风门的结构与影响，以及风门理论研究及其应用等。
[关键词]煤矿；通风系统；风门理论；研究与应用
中图分类号：TD441 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）05-0367-01
引言
矿井通风系统在煤矿生产中占有十分重要的地位与作用，它是矿井生产系统的咽喉要道和呼吸系统，是不可或缺的重要组成部分。保证矿井通风系统运行的正常，就能够提高矿井生产效率和防灾抗灾能力，并给予安全生产提供一定的可靠保障。
1 煤矿通风安全上存在的问题
煤矿按照相关规定进度开展机械通风系统建设，这是发展的方向，然而如今有些地区仍然存在没有进行的问题，或者进度开展不力。即使应对检查，也只是停留在自查自纠阶段，不能与专项督查进行有效的协同。通风系统的不规范布局，对地下开采工作的长期发展也造成了十分不利的影响，有的地下开采通风系统建设存在严重的缺陷，这主要集中在以下三个方面：一是存在较多通风系统漏洞。有的没有采用正确的采矿方法对矿产进行有效开采，同时，采掘施工也具有较大程度的无序性。加上多年问题的积累，使得采场通风存在着较大的难度。与此同时，有的还存在着其他一些不符合规定要求的现象，例如串联风、废巷通风等。如此一来，即使对机械通风设施进行了安装，其所发挥的作用与效果也不明显。二是缺乏相应的通风专业人员。有的煤矿由于受到诸多方面的限制，同时为了追求利益最大化，而不按相关的规定要求对专业的通风工作人员进行有效的配备。这样工作人员在对相应的通风系統使用时往往会出现一系列的问题，主要表现为通风设备安装位置错误、相关的通风构筑物（风门、风桥、风窗等）的设置不到位。诸多问题的存在，使得通风工作不能满足相关的规定要求，存在较大的安全隐患。三是通风警示标志设置不足。有的煤矿在临时停工的巷道处，没有设置相应的栅栏围护以及警示标语等，同时还存在着盲巷与采空区封闭不及时的现象。如此情况，甚至有些不明情况的工作人员进入其中以致可能发生中毒事故，对工作人员的生命安全造成了严重的威胁。这些通风系统中存在的问题，都迫切需要及时改进，以确保煤矿通风的安全。
2 通风系统中风门的结构及影响
1）风门结构。对推拉式双扇自动风门来说，它包括对称设在滑道内的左门板和右门板。左门板缩覆在左门包内，右门板缩覆在右门包内。左右两个门板顶部和底部分别对称设有两个钢丝绳固定轴，两个门板上的钢丝绳固定轴内设有牵引两门板作相对运动的钢丝绳，牵引钢丝绳的转角处均设有导向滑轮，而每个钢丝绳固定轴的侧面设有防止门板与门框摩擦的滑动轴承。左右门板底部的钢丝绳固定轴上设有便于门板作往复运动的滑动轴承左门包的门框上装有高压液动装置。液动装置主要由液压缸，设在液压缸内的活塞推杆所构成之。
2）避免风门开闭影响。风门在开启或关闭时容易造成风流短路，破坏通风系统和满足行人、行车的需要，为避免这些问题，就要采取必要的措施进行处理。要使风门结构严密不漏风，风门应迎风开启，使风门承受风流压力关闭更为严密，以防止在风流压力的区域风门受通风压力自行开启。风门的开启和关闭又受风压的影响大，因为风门门扇迎风流方向开启，当风门门扇面积大和风门两端风压差较大时，由于风压的作用，开启风门困难；而在关闭风门时，由于风压和风门重力的共同作用，门扇同门框的撞击力大，易挤伤行人和损坏风门。因此，设计风门时应考虑这些因素影响，以尽量避免此影响。
3 风门理论研究及其应用
1）风门使用中存在问题。风门作为矿井通风系统中的主要设施，其使用频率高。而主要进回风间的通风风门使用时间长，一般不易损坏，但部分风门，特别是工作面风门，在采动矿压影响下，极易损坏，形成隐患。风门作为既要通行人员、物料，又要起隔断风流的变动性设施，其管理和应用技术一直都没有突破性进展。但目前的风门闭锁、风门材质和自动化确实有一定的进步，因数量较多，条件限制，许多风门仍然存在着许多的漏洞和隐患问题。特别是受矿压变形的风门，不能完全的开关，漏风严重，这给通风管理特别是调改风和系统的稳定造成隐形危险。有些风压大的地点，一个人开不了，使用各种工具开启风门或支设风门，一方面破坏了风门，另一方面又人为的造成了风门处大量风量损失等问题。
2）风门通风理论研究及应用。一般风门的开启难易就是风压影响。作用在风门上的风压，使风门的开启需要力的作用，而门轴作为支点，门边的拉手或推动处，需要用力才能开启。作用力的大小与风门的面积和风门成正比。
①在风门扇中开小风门：一个S=4m2的风门，在P1-P3=200mmH20瞬时风压的作用下，风门承受的力为：F=P·S=200×4=800kg，这时一个人在门边要做出400kg以上的力方能开启风门。假如在风门上套设小风门，其风门的形状不同，都能将推动风门的力缩小。如小门的面积为S=0.1m2，则所需推拉力只需F=0.1×200=20kg，这就很容易推拉开风门。小风门（见图1示意）开启后，风流能通过小风门的风口进入风门中间，P1与P3间的压力差就快速缩小，即P1-P3差压减小很大。此时主要风压力作用在第二道风门上，则开启第一道风门容易。假如两道风门漏风相同。P1-P3=RQ2，开关小风门，使风门风阻R的变化很大，而漏风Q变化较小，这样开启小风门后，在风门两边的风压减小，压力减小，开启风门就更加容易。
②应用立轴式风门：由于风门轴设于风门偏中间，轴两边门扇，作用力相当，差力仅为门轴两边的门扇面积差。这样只需轻轻推拉一边，即可转开风门。风门开启后可根据行人或运料决定是否将风门推到一边的程度。
③风门漏风问题：当风门漏风很小时，h=RQ2，风量很小，容易开启。由于风门都为两道或以上，在第一道风门只需开启很小的面积，就能将风压降下，压差很小，很容易开启。风门越是漏风严重，越不容易被开启。风量漏风不能填足中间量，就要流动大量空气，差压不能缩小，风门压力减小不大，开启就仍然困难。按极限分析，当风门不漏风时，每道风门的开启都如硐室门，无压力作用，就跟容易开启。因此，控制漏风，也是便于开启风门的方法。
结束语
风门是矿井通风系统中的一个主要设施，它平时所起的作用就是：既要隔断风流，又要方便行人或行车。风门的管理在通风系统中占有很大比例，做好风门的管理，既能保证有效通风、减少能耗、减少事故，又便于风门的开启。因此，尽量减少风门对矿井风量的影响，加强对风门中的通风理论分析与研究应用也都有着十分重要的现实意义，也是煤矿通风系统中需要引起重视的一个重要问题。
参考文献
[1] 贾双春，姚理忠，王慧堂.风门倾角与巷道倾角关系的分析及应用[J].煤，2000，2：46-47，53.
[2] 冯杰，张发明.矿井风门功能完善及技术改进[J].煤矿安全，2OOO，（4）.
[3] 闫云汇.无压风门在矿井通风中的应用[J].水力采煤与管道运输，2OO7，（1）.
[4] 贺亮，刘明园.风门的合理设置及改进[J].煤炭技术，2009，9：9-11.
[5] 张燕斌.风门中的通风理论与应用[J].技术与市场，2014，1O：25，27.
[关键词]煤矿；通风系统；风门理论；研究与应用
中图分类号：TD441 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）05-0367-01
引言
矿井通风系统在煤矿生产中占有十分重要的地位与作用，它是矿井生产系统的咽喉要道和呼吸系统，是不可或缺的重要组成部分。保证矿井通风系统运行的正常，就能够提高矿井生产效率和防灾抗灾能力，并给予安全生产提供一定的可靠保障。
1 煤矿通风安全上存在的问题
煤矿按照相关规定进度开展机械通风系统建设，这是发展的方向，然而如今有些地区仍然存在没有进行的问题，或者进度开展不力。即使应对检查，也只是停留在自查自纠阶段，不能与专项督查进行有效的协同。通风系统的不规范布局，对地下开采工作的长期发展也造成了十分不利的影响，有的地下开采通风系统建设存在严重的缺陷，这主要集中在以下三个方面：一是存在较多通风系统漏洞。有的没有采用正确的采矿方法对矿产进行有效开采，同时，采掘施工也具有较大程度的无序性。加上多年问题的积累，使得采场通风存在着较大的难度。与此同时，有的还存在着其他一些不符合规定要求的现象，例如串联风、废巷通风等。如此一来，即使对机械通风设施进行了安装，其所发挥的作用与效果也不明显。二是缺乏相应的通风专业人员。有的煤矿由于受到诸多方面的限制，同时为了追求利益最大化，而不按相关的规定要求对专业的通风工作人员进行有效的配备。这样工作人员在对相应的通风系統使用时往往会出现一系列的问题，主要表现为通风设备安装位置错误、相关的通风构筑物（风门、风桥、风窗等）的设置不到位。诸多问题的存在，使得通风工作不能满足相关的规定要求，存在较大的安全隐患。三是通风警示标志设置不足。有的煤矿在临时停工的巷道处，没有设置相应的栅栏围护以及警示标语等，同时还存在着盲巷与采空区封闭不及时的现象。如此情况，甚至有些不明情况的工作人员进入其中以致可能发生中毒事故，对工作人员的生命安全造成了严重的威胁。这些通风系统中存在的问题，都迫切需要及时改进，以确保煤矿通风的安全。
2 通风系统中风门的结构及影响
1）风门结构。对推拉式双扇自动风门来说，它包括对称设在滑道内的左门板和右门板。左门板缩覆在左门包内，右门板缩覆在右门包内。左右两个门板顶部和底部分别对称设有两个钢丝绳固定轴，两个门板上的钢丝绳固定轴内设有牵引两门板作相对运动的钢丝绳，牵引钢丝绳的转角处均设有导向滑轮，而每个钢丝绳固定轴的侧面设有防止门板与门框摩擦的滑动轴承。左右门板底部的钢丝绳固定轴上设有便于门板作往复运动的滑动轴承左门包的门框上装有高压液动装置。液动装置主要由液压缸，设在液压缸内的活塞推杆所构成之。
2）避免风门开闭影响。风门在开启或关闭时容易造成风流短路，破坏通风系统和满足行人、行车的需要，为避免这些问题，就要采取必要的措施进行处理。要使风门结构严密不漏风，风门应迎风开启，使风门承受风流压力关闭更为严密，以防止在风流压力的区域风门受通风压力自行开启。风门的开启和关闭又受风压的影响大，因为风门门扇迎风流方向开启，当风门门扇面积大和风门两端风压差较大时，由于风压的作用，开启风门困难；而在关闭风门时，由于风压和风门重力的共同作用，门扇同门框的撞击力大，易挤伤行人和损坏风门。因此，设计风门时应考虑这些因素影响，以尽量避免此影响。
3 风门理论研究及其应用
1）风门使用中存在问题。风门作为矿井通风系统中的主要设施，其使用频率高。而主要进回风间的通风风门使用时间长，一般不易损坏，但部分风门，特别是工作面风门，在采动矿压影响下，极易损坏，形成隐患。风门作为既要通行人员、物料，又要起隔断风流的变动性设施，其管理和应用技术一直都没有突破性进展。但目前的风门闭锁、风门材质和自动化确实有一定的进步，因数量较多，条件限制，许多风门仍然存在着许多的漏洞和隐患问题。特别是受矿压变形的风门，不能完全的开关，漏风严重，这给通风管理特别是调改风和系统的稳定造成隐形危险。有些风压大的地点，一个人开不了，使用各种工具开启风门或支设风门，一方面破坏了风门，另一方面又人为的造成了风门处大量风量损失等问题。
2）风门通风理论研究及应用。一般风门的开启难易就是风压影响。作用在风门上的风压，使风门的开启需要力的作用，而门轴作为支点，门边的拉手或推动处，需要用力才能开启。作用力的大小与风门的面积和风门成正比。
①在风门扇中开小风门：一个S=4m2的风门，在P1-P3=200mmH20瞬时风压的作用下，风门承受的力为：F=P·S=200×4=800kg，这时一个人在门边要做出400kg以上的力方能开启风门。假如在风门上套设小风门，其风门的形状不同，都能将推动风门的力缩小。如小门的面积为S=0.1m2，则所需推拉力只需F=0.1×200=20kg，这就很容易推拉开风门。小风门（见图1示意）开启后，风流能通过小风门的风口进入风门中间，P1与P3间的压力差就快速缩小，即P1-P3差压减小很大。此时主要风压力作用在第二道风门上，则开启第一道风门容易。假如两道风门漏风相同。P1-P3=RQ2，开关小风门，使风门风阻R的变化很大，而漏风Q变化较小，这样开启小风门后，在风门两边的风压减小，压力减小，开启风门就更加容易。
②应用立轴式风门：由于风门轴设于风门偏中间，轴两边门扇，作用力相当，差力仅为门轴两边的门扇面积差。这样只需轻轻推拉一边，即可转开风门。风门开启后可根据行人或运料决定是否将风门推到一边的程度。
③风门漏风问题：当风门漏风很小时，h=RQ2，风量很小，容易开启。由于风门都为两道或以上，在第一道风门只需开启很小的面积，就能将风压降下，压差很小，很容易开启。风门越是漏风严重，越不容易被开启。风量漏风不能填足中间量，就要流动大量空气，差压不能缩小，风门压力减小不大，开启就仍然困难。按极限分析，当风门不漏风时，每道风门的开启都如硐室门，无压力作用，就跟容易开启。因此，控制漏风，也是便于开启风门的方法。
结束语
风门是矿井通风系统中的一个主要设施，它平时所起的作用就是：既要隔断风流，又要方便行人或行车。风门的管理在通风系统中占有很大比例，做好风门的管理，既能保证有效通风、减少能耗、减少事故，又便于风门的开启。因此，尽量减少风门对矿井风量的影响，加强对风门中的通风理论分析与研究应用也都有着十分重要的现实意义，也是煤矿通风系统中需要引起重视的一个重要问题。
参考文献
[1] 贾双春，姚理忠，王慧堂.风门倾角与巷道倾角关系的分析及应用[J].煤，2000，2：46-47，53.
[2] 冯杰，张发明.矿井风门功能完善及技术改进[J].煤矿安全，2OOO，（4）.
[3] 闫云汇.无压风门在矿井通风中的应用[J].水力采煤与管道运输，2OO7，（1）.
[4] 贺亮，刘明园.风门的合理设置及改进[J].煤炭技术，2009，9：9-11.
[5] 张燕斌.风门中的通风理论与应用[J].技术与市场，2014，1O：25，27.