ZYJ-M5型矿用压风自救装置检查维护改进设计

宋秀英，韩进军，元江博，李雪方

(1.山西潞安化工集团 聚创分公司，山西 长治 046204；2.山西潞安化工集团 常村煤矿，山西 长治 046100；3.晋能控股电力集团 太阳能科技有限公司，山西 长治 046011)

按照《煤矿安全规程》、《矿井压风自救装置技术条件》(MT390-1995)及国家关于对煤矿“六大系统”中压风、供水施救系统的相关要求，掘进面距工作面20～45 m巷道，回采工作面进、回风巷等地点，均必须按要求安装规定数量的压风自救装置。在出现各类灾害、事故时，所处环境中没有适合工作人员呼吸的空气时，必须使用压风自救装置[1]。

1 压风自救装置的使用与维护分析

1.1 结构介绍

常村煤矿目前使用的是“ZYJ-M5型矿用压风自救装置”，为一种新型的隔绝式气体呼吸防护装置，一箱5组，能同时提供给5人使用，实现互相照顾的效果。内部结构如图1所示，主要包括箱体、进风总管、过滤器、分控气压阀、调压阀、气压表和呼吸面罩等。主压风管路连接至5个分控进气阀上，再由分控进气阀连接至调压阀，最后连接到呼吸面罩上。调压阀上安装有1块气压表，用于指示气压大小。

图1 ZYJ-M5型压风自救装置内部结构

1.2 检查与维护方法

按照《矿井压风自救装置技术条件》的规定，压风自救装置需要定期检查与维护。常村煤矿现用井下压风自救装置的检查项目、维护要求和具体检查方法按照表1进行。

表1 常村煤矿井下压风自救装置检查维护

2 检查和维护过程中存在的主要问题

1) 频繁打开压风自救装置的箱盖造成的问题：由于井下环境恶劣，矿井通风使井下空气处于流动状态,同时受煤尘和淋水的影响，频繁打开箱盖，开动插销，会造成合页以及插销的损坏。根据规定，压风自救装置的零部件必须牢固、可靠，所以合页和插销的损坏可能导致要将整个装置上井维修和更换，增加了生产成本[3]。

2) 每次检查打开分控进气阀造成的问题：分控进气阀的上侧直接连接主压风进气管路，为满足现场生产动力用风，一直存在高压气体，打开分控进气阀时，高气压对调压阀的气压表有瞬间冲击，指针瞬间摆动幅度大，容易造成气压表损坏或指针不灵活，读数不正确，降低其使用寿命。另外，多次开关进气阀，也会缩短进气阀的使用寿命[4]。

3 改进措施

3.1 箱体的改进

为了有效解决每次检查维护过程中需要频繁打开装置的前盖，造成箱体的变形和箱体合页损坏的问题，主要进行了以下改进。

1) 根据压风自救装置气压表的安装位置，在压风自救装置外箱体的前门上，对应切割尺寸为120 mm×520 mm的观察窗。

2) 切割规格为同等尺寸的树脂玻璃1块，安装到观察窗上，同时在树脂玻璃和观察窗之间使用密封胶进行密封。

3) 保留原有的箱体合页，安装位置不变，以便在特殊情况下使用。

经过改进，可以在不打开装置箱体的情况下查看内部各部件的使用情况，有效降低了箱盖的开关频次，减少了箱盖合页的损坏概率，同时避免了在每次维护打开装置的前盖时，井下环境中煤粉、灰尘和水汽等进入箱体内部，保证了装置内部的干净整洁。

3.2 内部结构的优化

为了解决每次检查维护过程中，需要打开装置内分控进气阀门，压风进气管内高压气体对装置内气压表的冲击问题，将装置内原有的分控进气阀、减压阀、压力表的顺序调整为减压阀、压力表、分控进气阀，改造后的压风自救装置内部结构如图2所示，具体的改造内容和方法如下：

图2 改造后的压风自救装置内部结构

1) 将带有压力表的调压阀通过自制变径，安装到主压风管路的进气端一侧；

2) 调压阀的出气端，使用D25 mm的铜棒加工制作1个连接两通，连接到分控阀门的进气端；

3) 装置内部其它部件的连接不变。

经过上述改造，大大降低了分控进气阀门的开关次数，同时避免了高压气体对气压表的冲击，延长了装置的使用寿命。

4 结 语

1) 通过设置压风自救装置的观察窗，有效地降低了每次检查和维护过程中箱盖的开关频次，降低了箱盖合页的损坏率，保证了装置内部的干净整洁。

2) 通过调整装置内部部件的安装顺序，解决了检查维护过程中，压风进气管内高压气体对装置内气压表的冲击问题，降低了设备损坏率。

经过统计，常村煤矿每年的压风自救装置损坏数量降低了100台左右，压风自救装置随时都处于完好状态，完善了矿井压风自救系统，确保井下发生灾变时，压风自救系统的可靠性，为井下矿工提供了安全保障。