一、概述
風井防爆門是風井井口專用防爆設施,亦是礦井通風系統的核心安全組件,其運行狀態直接關系礦井通風安全。正常工況下,防爆門保持常閉;當風機停機、礦井發生災害時,可自動開啟,分別實現井口防護、井下能量及有害氣體釋放,避免主扇風機受損;反風演習時,可按需開啟風機,保障反風運行安全。

常規防爆門反風演習時,需操作人員現場手動操作反風裝置,不僅增加勞動量,更存在近距離作業的安全隱患。為強化礦井安全基礎、改善作業環境、完善安全設施,結合井口實際工況,開展防爆門改造工作,改造後實現以下核心功能,徹底解決現場操作痛點:
一鍵反風:遠程操作鎖緊防爆門,確保反風演習期間關閉到位,保障反風安全;
遠程解鎖:反風演習結束後,遠程解除閉鎖,使防爆門恢複正常工作狀態;
一鍵複位:防爆門自動開啟後,無需人員近距離作業,一鍵即可完成複位;
聯動功能:與一鍵倒機系統聯動,預留控製接口,可由該系統統一控製防爆門閉鎖、解鎖、複位等動作。
二、方案
結合礦井井口實際工況,排查現有設施安全隱患,兼顧運輸、行人及行車安全,從安全性、實用性、可操作性三大維度出發,在原有防爆門基礎上,增設液壓反風裝置及複位油缸裝置,實現防爆門遠距離操控及自動複位,降低人員勞動量,規避現場操作安全風險,無需大規模改動現有井口設施。

(一)方案實施內容
立風機防爆門主要由防爆蓋、鋼絲繩、導向滑輪、重錘支架、重錘組成,在原有結構基礎上,新增一鍵反風裝置、複位裝置,實現就地控製與遠程控製雙重操作模式,預留遠程上位機控製接口,滿足遠距離一鍵操控需求。
主扇風機正常運行時,風道內處於負壓狀態,防爆門保持常閉,複位油缸處於伸出狀態;當風機異常導緻巷道負壓消失時,防爆門在重錘作用下自動開啟。風機切換、反風演習期間,操作人員可遠程操作反風壓板旋轉90°,壓緊防爆門保障作業順利開展;作業完成、風機恢複正常後,反向操作反風壓板,使防爆門恢複常態。
複位油缸處於縮回狀態時,油缸拉起配重,防爆門依靠自身重力保持關閉;風機異常停機時,可選擇性開啟防爆門。風機切換期間,防爆門憑借自身重力即可維持正常工作狀態,無需操作反風壓板。改造後,反風、複位全流程實現遠距離一鍵控製,大幅降低操作人員勞動強度。
(二)裝置組成與安裝
采用機電液一體化控製模式,裝置由遠控集控箱、液壓站、反風油缸及相關附件組成,基於原有防爆門設計製造,可實現現有防爆門就地快速改造,無需改動現有核心設施。

1. 液壓反風裝置:反風油缸安裝於防爆門旁側,通過液壓油管與液壓站連接;液壓站可根據現場場地條件,選擇安裝在防爆門旁側或就近機房內,由機房內固定的集控箱控製,實現液壓站自動啟動,完成反風加壓、釋壓動作。
2. 反風壓緊裝置:采用優質高壓力轉角油缸,以油壓為動力,實現旋轉加壓自鎖、旋轉釋壓複位。活塞下行時,壓板旋轉至設計角度後直線下壓,壓緊防爆門完成反風閉鎖;缸體采用優質機械構造用碳素鋼製造,內部經特殊加工,表面光滑,確保運行可靠、使用壽命長久。
3. 複位裝置:複位油缸安裝於新增配重支架上,與反風裝置共用一套液壓站,通過鋼絲繩纏繞實現防爆門複位,借助油缸運動實現防爆門選擇性開啟,控製方式與液壓反風裝置保持一緻,無需額外增設控製系統。
(三)工作原理
1. 一鍵反風
開展反風演習、切換風機時,操作人員可遠距離操控集控箱,按下信號按鈕啟動液壓站,液壓站電磁閥動作,向反風油缸輸入壓力,轉角油缸旋轉壓緊防爆門,完成反風準備;作業完成後,反向操作集控箱信號按鈕,液壓站電磁閥反向動作,輸入反向壓力,轉角油缸旋轉釋壓,恢複待機狀態,防爆門回歸正常負壓工作模式。
2. 一鍵複位
裝置嚴格遵循煤礦設計規程標準,反風油缸數量根據行業標準及現場工況確定。當風機突發故障、礦井遭遇災害時,複位裝置可根據甲方需求,設定開啟時間或選擇自動開啟模式:
(1)設定開啟時間:防爆門複位後油缸不伸出,油缸克服配重重力,停風倒機時無需啟動反風裝置壓緊;
(2)自動開啟:複位油缸伸出,防爆門依靠負壓及自身重力維持常閉狀態;負壓消失後,防爆門自動開啟;風機恢複正常後,複位油缸縮回抵消配重力,防爆門自動複位,此種情況下需啟動反風裝置壓緊防爆門,方可開展反風作業。
3. 集控液壓站
液壓站核心元件采用進口產品,系統配備壓力保護、過載保護及卸荷功能,保障長期穩定運行;可根據現場需求,選配電控輔熱功能,在液壓站加裝電輔熱裝置,由主控製箱統一控製,確保冬季低溫環境下液壓系統正常運轉,規避低溫對設備運行的影響。

三、主要技術參數
控製模式:機電液一體化綜合控製,支持就地控製與遠程控製雙重模式;
裝置特性:基於原有防爆門設計,可實現現有運行防爆門就地快速改造,無需大規模改動現有設施;
安裝布局:反風裝置通過液壓油管與液壓站連接,液壓站可安裝於防爆門旁側或就近機房,由機房集控箱統一控製;
反風機構:采用油缸控製,實現反風自鎖;缸體為優質機械構造用合金鋼,內部特殊加工,運行可靠、使用壽命長;
複位機構:與反風機構共用一套液壓站,實現防爆門一鍵複位及選擇性開啟,適配原有防爆門結構;
聯動接口:預留遠程控製接口,可接入礦井相關控製系統,實現一鍵反風鎖緊、一鍵複位功能,適配礦井自動化建設需求。

四、產品特點
1. 一鍵反風,操作便捷
反風演習、風機切換時,操作人員可遠距離操控集控箱,通過信號按鈕控製液壓站工作,液壓系統向反風機構輸入壓力,油缸壓緊防爆門完成反風動作;作業完成後,反向操作即可實現油缸釋壓,防爆門快速恢複正常負壓工作狀態,全程無需現場手動操作。
2. 一鍵複位,安全***
風機故障、礦井災害發生時,複位裝置可按需設定開啟時間或自動開啟;負壓消失後防爆門自動開啟,系統恢複正常後,通過複位油缸動作實現一鍵複位,無需人員近距離作業,大幅提升作業安全性與效率,僅特殊工況下需配合反風裝置壓緊操作。
3. 遠程聯動,適配自動化
一鍵反風、一鍵複位均支持遠距離操作,油缸施壓穩定可靠,徹底規避現場操作安全隱患;集控箱預置控製線路輸出端,自動化程度較高的礦井可直接並入一鍵倒機系統,實現防爆門與倒機系統聯動控製,進一步提升通風系統安全水平,降低人員勞動量,契合礦井自動化建設發展需求。

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