防射线防护门的工程应用及设计探讨

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射线是由各种放射性核素发射出的、具有特定能量的粒子或光子束流。核工程常见的和需要 防护的射线 主要有 射线、13射射线、 射线、X射线 和中子射线等。

防射线防护门，顾名思义 ，就是能够将射线(主要是射线，因其穿透力较强)进行有效地阻挡或削弱 ，保证周边环境和工作人员或公众的辐射防护安全的放射性场所的出人口控制装置。

1 防射线屏蔽门的分类防射线防护门根据其开启方式可分为：平开防护门、推拉防护门、旋转防护门、塞式防护门等不同型式 。防射线防护门的分类见表 1。

表 1防射线防护门分类表序号 名称 启闭方式 气密性要求 备注有 需考虑门板和门框之 手动无 间的密封设计1 平开防护门 有 需考虑门板和门框之电动 间的密封设计也可采用液压或气动 无等其他驱动方式手动 无 此类门气密性设计较 2 推拉防护门电动 无 复杂，-般不采用手动 无 此类门气密性设计较 3 旋转防护门电动 无 复杂，-般不采用可分为水平塞式和垂4 塞式防护门 电动 无 直塞式防护门，-般不考虑气密性要求2 防射线防护门的作用防射线防护门的作用主要表现在以下方面 ：修稿 日期 ：2013-05-21作者简介：邢建锋(1976-)，男，河北石家庄人，本科，中级职称(预评 高级 )。研 究方向：机械 传动或机械 防腐。

(1)屏蔽作用：使工作人员和周边环境剂量满足国家管理目标值.的要求。

(2)密封作用：特殊场所在考虑屏蔽的同时需采取防止气溶胶外溢的防护措施 ，防止由于吸入氡子体造成的内照射。

(3)安全作用 ：可设置位置传感器和红外探测器 ，如果在关门过程 中有人员接近或触碰 门，则 门停止关闭，自动打开 ，防止对人员产生夹伤或挤伤。

(4)控制要求作用 ：防护门开关可电脑控制 、按钮控制和手动控制，支持总线接口，在电脑上显示 门状态 ，在门上 LED显示工作状态。

(5)连锁功能 ：防护门与照射装置可设 电源连锁，开门状态无法开启射线装置或射线装置开启实验中无法开启防护门。

3 防射线门的工作原理及结构描述(1)平开防护门。平开式防护门是在门框的-侧设置有 上 、下固定铰链 ，通过铰链将 门板与 门框连接在-起 ，使 门板绕铰链轴旋转实现平开门的启 闭。

平开防护 门主要 由门框 、门板、铰链、门栓 、压紧机构 、缓冲止挡器等组成 。如需动力驱动，可安装电动或液动推杆或其它驱动机构。

防护门开启过程中对墙体的冲击.-般设置有缓冲止挡器。防护门内侧粘接有密封橡胶垫，关闭时与门框贴合，起密封和缓冲作用。平开防护门的结构如图1所示。

(2)推拉防护 门。推拉防护 门运动方向与门洞垂直，即平行与墙体方向运动，行走机构装在门体上方或下方(-般轻质门体安装在上方，可称上挂式驱动推拉防护门；重门驱动机构安装在下方，称底部驱动推拉防护门)。

推拉防护 门主要 由门板 、行走机构 、限位装置、把手、导轨及缓 冲止挡器等组成。如需动力驱动 ，-般采77· 产品与市场 ·1.下 铰 链2.上 铰 链3压 紧装置4.门拴5.把 手6门体7门框图 1 平开防护门结构示意图用电机驱动 ，与起重机大车行走机构类似 。

防护门设计时需考虑射线折射后的泄露 ，-般情况下 ，门板与墙体的缝隙根据辐射水平不同.取门板与墙体搭接宽度的 1/5～1/10为好。上挂式驱动推拉防护门的结构如图 2所示，底部驱动推拉防护门的结构如图3所示。

(3)旋转防护门。旋转防护门门体中心设有旋转轴和驱动机构 ，运动方式为绕门体 中心轴旋转 9O。后进行开启或关闭。驱动机构-般装在 门体上方或下方。

旋转防护门主要 由门板 、行走机构、限位装置 、把手 、导轨及缓冲止挡器等组成。如需动力驱动 ，-般采用 电机驱动，与起重机大车行走机构类似。旋转 防护门的结构如图 4所示 。

(4)塞式防护门。-种是平塞式防护门，主要 由屏蔽6781.底 支撑轴承 2.门框3.门板 4上轴承 1底 支撑 轴 承 2门框 3门板5门洞 6.驱动机构 4.上轴承 5.门洞 6 驱动机构图 4 底部驱动推拉防护门 图 5 底部驱动推拉防护门结构示意图 结构示意图4 防射线门设计及安装使用过程中的注意事项(1)平开防护门设计过程中主要需考虑驱动机构的驱动 方式 、安装位 置 、预设孔洞 的补强及连锁报警装置设计 ；安装过程 中重点要关注铰链 轴的垂直度调整 ，-般垂直度不 应大 于 1.5/1000；使 用 过 程中需定期进行检修 ，重点，l// !· / y 1/ 1升降驱动机构 2限位机构 3门板 4.定位装置 5-]洞 6l屏蔽墙图 6 垂直塞式防护门结构示意图需关注长时间使用后的门板变形造成启闭困难或 自行启闭及铰链失效硬气的门板倾翻对人员造成伤害。

(2)推拉防护门设计过程中主要需根据推拉力的大小选用合适 的驱动机构 ，且需考虑驱动机构失效情况下的应急开启及极限位置的缓冲止挡机构设计。安装过程 中需重点关注运行轨道安装过程中的平整度：使用过程 中需定期进行检修 ，重点需关注止挡或缓冲装置失效引起的脱轨事故发生。

(3)旋转门设计过程中重点需考虑底支撑轴承的承载力、驱动方式及位置设计、门板 的设计及设备检修要求 ；安装过程中重点关注门板的吊运就位及上下轴承同轴度的控制 ；使用过程中需定期进行检修 ，重点需关注由于长时间使用驱动装置磨损引起的误差导致旋转不到位 问题和安全连锁装置。

(4)塞式防护门设计过程 中需考虑驱动方式 、检修空间的预留、人员的进 出问题 ；安装过程中需重点考虑门体的吊运 、驱动装置的安装 、导轨或定位机构的误差等因素 ；使用过程中需重点关注驱动机构的定期检修 、安全连锁机构定期维护 ，防止机构失效造成人员伤害。

(下转第 81页)·产 品与市长需加长钻杆时 ，应根据孔深度选择钻杆继续钻孔 。在孔内装入适量的树脂药卷 ，将安装套装入钻卡 ，将锚杆装入套头 ，操纵钻机旋转 阀及给进阀。升起钻臂 ，将锚杆导人钻孔内。当托盘与顶板距离约 50mm时停止。停止旋转。使用给进阀向上推锚杆使锚杆托板与岩面紧贴，保持-段时 间〉下钻臂 ，取下连接套 ，人工紧 固锚杆。其余顶锚杆及侧帮锚杆，重复上述过程即可。

(4)劳动组织。根据矿井 的开拓布局和施工技术条件实行 三八”工作制，即三个生产班 ，每班 8小时循环作业 ，设备检修维护、材料运输等利用早班时间进行 。

生产班每班配备有班长、掘锚机司机 、破碎机司机 、胶带机司机、支护工 、电钳工等工种 ，三个班共配备 57人。各工种作业人员应互相协调充分利用工时 ，提高生产效率 ，特别要坚持正规循环作业 ，确保工作面安全生产和设备高效运转 ，从而实现稳产 、高效。

4 应用效果ABM20型掘锚机和 JLY800/322型掘锚机后配套连续运输装备 2009年 5月 25日开始井下安装调试 .6月1日正式投入生产 ，在掘进工程 中最高月进尺 439.5m。

掘锚机组施工 的 13采 区西翼回风大巷 的围岩地质条件较为复杂 ，巷道顶板压力大 ，易 冒落 ，巷道两帮易片帮，造成支护强度加大，锚索长度 10.3m，达到 1.67根/m，致使巷道支护工序时间大大延长 ，掘锚时间比平均为 1：7，设备 的主要性 能特点 即掘锚平行作业的优势没有充分发挥出来 ，大大影响了掘锚机掘进速度。

5 结束语掘锚机及其后配套连续运输装备在巷道快速掘进中的配套技术 已经在神华宁东矿区、神东矿区、东胜矿区及山西潞安矿区等普遍应用，为矿井的安全 、高效生产提供了关键技术支持 ：(1)掘锚机能够完成截割、装运 、转载煤岩同时又能打眼安装锚杆 ，它在煤巷快速掘进 ，提高锚杆支护效果以及改善作业环境等方面具有很大的技术优势，并且其掘进时-次成巷 ，工程质量易于控制。

(2)实践证 明，掘锚机 、JLY800/322型掘锚机后配套连续运输装备的配套使用 ，解决了巷道掘进过程 中设备牵引、物料破碎、煤流缓冲、底板松软等生产中遇到的难题 .不但大大提高了掘锚机掘进作业线设备的综合配套能力 ，充分发挥 了掘锚机的生产能力 ，加快煤巷掘进速度 .实现采掘均衡协调发展 。从而提高了采煤工作面开采的效率 ，同时也减轻了工人的劳动强度和提高了生产的安全性 ，极大满足 了高产高效煤矿综采面的接续需求 .是我国煤矿实现高产高效集约化生产的理想掘锚机后配套设备 。

(3)随着矿井开采的深入 ，掘采煤层会越来越深 ，掘进条件也会越来越差 ，所以掘锚机及其后配套运输装备将具有更广 阔的应用前景。掘锚机快速掘进技术的研究对煤炭深层开采 的实现具有重要的现实意义 。