礦用自動遠程控制電氣控平衡風(fēng)門作為煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的 “智能閥門",通過機械平衡機構(gòu)抵消巷道風(fēng)壓、電氣控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動響應(yīng)、遠程平臺達成集中監(jiān)管,改變了傳統(tǒng)風(fēng)門 “人工操作難、密封性能差、監(jiān)管滯后" 的痛點。其融合隔爆防護、智能傳感與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),在高瓦斯礦井、智能化采掘面及深部高風(fēng)壓巷道中發(fā)揮著控制風(fēng)流、保障通行、防范風(fēng)險的核心作用,是現(xiàn)代化礦井通風(fēng)安全體系的關(guān)鍵支撐。
該風(fēng)門系統(tǒng)以 “平衡減阻、自動響應(yīng)、遠程可控" 為設(shè)計核心,由機械執(zhí)行、電氣控制、傳感監(jiān)測三大模塊協(xié)同構(gòu)成,各模塊均符合煤礦井下防爆、防塵、防潮的嚴苛要求。
機械平衡模塊:實現(xiàn)高風(fēng)壓環(huán)境下的低阻力啟閉
門體結(jié)構(gòu):門框采用 Q235B 鋼板焊接(厚度≥8mm),門扇為井字形鋼骨架覆高強度鋼板,中間填充硅酸鋁防火棉,邊緣嵌聚氨酯密封膠條,可適應(yīng)巷道變形量達 200mm。雙扇對開門通過曲柄連桿機構(gòu)聯(lián)動,利用杠桿原理將風(fēng)壓轉(zhuǎn)化為內(nèi)力抵消,使手動開啟力≤100N,解決了高風(fēng)壓巷道風(fēng)門難開啟的問題。



輔助裝置:門鉸鏈采用滾動軸承支撐,降低啟閉摩擦阻力;配備配重系統(tǒng)或彈簧復(fù)位裝置,確保風(fēng)門關(guān)閉時密封膠條壓縮量達 1-2mm,漏風(fēng)率可控制在 3% 以內(nèi),符合 MT/T 610-2019 標(biāo)準要求。
電氣控制模塊:構(gòu)建多級控制與安全閉鎖體系
控制核心:采用礦用隔爆兼本質(zhì)安全型 PLC 控制器(如西門子 1200 系列),支持 Modbus/CAN 總線通信,可接入礦井工業(yè)環(huán)網(wǎng)或 5G 專網(wǎng),實現(xiàn)就地與遠程雙重控制。供電電源采用 127V 安全電壓,驅(qū)動單元分為電動(隔爆電機 + 減速器)與氣動(氣缸 + 儲氣罐)兩種類型,其中氣動型氣源壓力穩(wěn)定在 0.6-0.8MPa,適配高瓦斯區(qū)域無電驅(qū)動需求。
閉鎖機制:采用 “機械互鎖 + 電氣閉鎖" 雙重防護,通過互鎖氣管或電路邏輯確保一道風(fēng)門開啟時,另一道風(fēng)門氣缸鎖定力≥500N,絕對杜絕風(fēng)流短路風(fēng)險,符合《煤礦安全規(guī)程》對通風(fēng)設(shè)施的核心要求。
傳感監(jiān)測模塊:實現(xiàn)全狀態(tài)感知與智能響應(yīng)
感知元件:集成熱釋紅外傳感器(探測距離 5-10m,安裝高度與角度可優(yōu)化)、風(fēng)壓傳感器(量程 0-1000Pa)、門位傳感器及瓦斯探頭,均為隔爆兼本安型設(shè)計,耐受井下高濕粉塵環(huán)境。部分 機型配備防夾傳感器,在門扇閉合路徑內(nèi)檢測到障礙物時立即停止并反向開啟,避免夾傷風(fēng)險。
交互裝置:配備聲光報警器(語音提示響度≥85dB,信號燈 50m 處清晰可見),可播報 “風(fēng)門開啟請注意"“對面風(fēng)門已開,請稍候" 等提示語,部分機型新增語音控制模塊,支持 “打開 A 門" 等指令觸發(fā),全程無需手動操作。
系統(tǒng)運行遵循 “多源感知 - 邏輯判斷 - 動作執(zhí)行 - 狀態(tài)反饋" 的流程,分為常規(guī)通行、應(yīng)急響應(yīng)兩種核心模式:
常規(guī)通行模式:當(dāng)人員或車輛進入紅外傳感器檢測區(qū)域,信號傳輸至 PLC 控制器,驅(qū)動電機或氣缸開啟風(fēng)門,同時觸發(fā)聲光報警并閉鎖對側(cè)風(fēng)門;通行結(jié)束后傳感器信號復(fù)位,延時 10-15 秒風(fēng)門自動關(guān)閉,閉鎖狀態(tài)解除。全過程中,風(fēng)壓傳感器實時監(jiān)測巷道壓差,平衡機構(gòu)動態(tài)調(diào)節(jié)門扇受力,確保啟閉平穩(wěn)無沖擊。
應(yīng)急響應(yīng)模式:當(dāng)?shù)V井監(jiān)控系統(tǒng)檢測到瓦斯超限(濃度≥1.0% CH?)或火災(zāi)信號時,地面中心可遠程解鎖閉鎖裝置,控制兩道風(fēng)門同時開啟作為逃生通道;若發(fā)生停電故障,UPS 備用電源保障核心監(jiān)測功能運行 2 小時,人員可通過杠桿式應(yīng)急裝置手動開啟風(fēng)門,開啟力仍≤100N。