矿井防爆门闭锁装置

一、概述

        风井防爆门是风井井口专用防爆设施，亦是矿井通风系统的核心安全组件，其运行状态直接关系矿井通风安全。正常工况下，防爆门保持常闭；当风机停机、矿井发生灾害时，可自动开启，分别实现井口防护、井下能量及有害气体释放，避免主扇风机受损；反风演习时，可按需开启风机，保障反风运行安全。

         常规防爆门反风演习时，需操作人员现场手动操作反风装置，不仅增加劳动量，更存在近距离作业的安全隐患。为强化矿井安全基础、改善作业环境、完善安全设施，结合井口实际工况，开展防爆门改造工作，改造后实现以下核心功能，彻底解决现场操作痛点：

        一键反风：远程操作锁紧防爆门，确保反风演习期间关闭到位，保障反风安全；

        远程解锁：反风演习结束后，远程解除闭锁，使防爆门恢复正常工作状态；

        一键复位：防爆门自动开启后，无需人员近距离作业，一键即可完成复位；

        联动功能：与一键倒机系统联动，预留控制接口，可由该系统统一控制防爆门闭锁、解锁、复位等动作。

二、方案

        结合矿井井口实际工况，排查现有设施安全隐患，兼顾运输、行人及行车安全，从安全性、实用性、可操作性三大维度出发，在原有防爆门基础上，增设液压反风装置及复位油缸装置，实现防爆门远距离操控及自动复位，降低人员劳动量，规避现场操作安全风险，无需大规模改动现有井口设施。

（一）方案实施内容

        立风机防爆门主要由防爆盖、钢丝绳、导向滑轮、重锤支架、重锤组成，在原有结构基础上，新增一键反风装置、复位装置，实现就地控制与远程控制双重操作模式，预留远程上位机控制接口，满足远距离一键操控需求。

        主扇风机正常运行时，风道内处于负压状态，防爆门保持常闭，复位油缸处于伸出状态；当风机异常导致巷道负压消失时，防爆门在重锤作用下自动开启。风机切换、反风演习期间，操作人员可远程操作反风压板旋转90°，压紧防爆门保障作业顺利开展；作业完成、风机恢复正常后，反向操作反风压板，使防爆门恢复常态。

        复位油缸处于缩回状态时，油缸拉起配重，防爆门依靠自身重力保持关闭；风机异常停机时，可选择性开启防爆门。风机切换期间，防爆门凭借自身重力即可维持正常工作状态，无需操作反风压板。改造后，反风、复位全流程实现远距离一键控制，大幅降低操作人员劳动强度。

（二）装置组成与安装

        采用机电液一体化控制模式，装置由远控集控箱、液压站、反风油缸及相关附件组成，基于原有防爆门设计制造，可实现现有防爆门就地快速改造，无需改动现有核心设施。

        1. 液压反风装置：反风油缸安装于防爆门旁侧，通过液压油管与液压站连接；液压站可根据现场场地条件，选择安装在防爆门旁侧或就近机房内，由机房内固定的集控箱控制，实现液压站自动启动，完成反风加压、释压动作。

        2. 反风压紧装置：采用优质高压力转角油缸，以油压为动力，实现旋转加压自锁、旋转释压复位。活塞下行时，压板旋转至设计角度后直线下压，压紧防爆门完成反风闭锁；缸体采用优质机械构造用碳素钢制造，内部经特殊加工，表面光滑，确保运行可靠、使用寿命长久。

        3. 复位装置：复位油缸安装于新增配重支架上，与反风装置共用一套液压站，通过钢丝绳缠绕实现防爆门复位，借助油缸运动实现防爆门选择性开启，控制方式与液压反风装置保持一致，无需额外增设控制系统。

（三）工作原理

        1. 一键反风

        开展反风演习、切换风机时，操作人员可远距离操控集控箱，按下信号按钮启动液压站，液压站电磁阀动作，向反风油缸输入压力，转角油缸旋转压紧防爆门，完成反风准备；作业完成后，反向操作集控箱信号按钮，液压站电磁阀反向动作，输入反向压力，转角油缸旋转释压，恢复待机状态，防爆门回归正常负压工作模式。

        2. 一键复位

        装置严格遵循煤矿设计规程标准，反风油缸数量根据行业标准及现场工况确定。当风机突发故障、矿井遭遇灾害时，复位装置可根据甲方需求，设定开启时间或选择自动开启模式：

        （1）设定开启时间：防爆门复位后油缸不伸出，油缸克服配重重力，停风倒机时无需启动反风装置压紧；

        （2）自动开启：复位油缸伸出，防爆门依靠负压及自身重力维持常闭状态；负压消失后，防爆门自动开启；风机恢复正常后，复位油缸缩回抵消配重力，防爆门自动复位，此种情况下需启动反风装置压紧防爆门，方可开展反风作业。

        3. 集控液压站

        液压站核心元件采用进口产品，系统配备压力保护、过载保护及卸荷功能，保障长期稳定运行；可根据现场需求，选配电控辅热功能，在液压站加装电辅热装置，由主控制箱统一控制，确保冬季低温环境下液压系统正常运转，规避低温对设备运行的影响。

三、主要技术参数

        控制模式：机电液一体化综合控制，支持就地控制与远程控制双重模式；

        装置特性：基于原有防爆门设计，可实现现有运行防爆门就地快速改造，无需大规模改动现有设施；

        安装布局：反风装置通过液压油管与液压站连接，液压站可安装于防爆门旁侧或就近机房，由机房集控箱统一控制；

        反风机构：采用油缸控制，实现反风自锁；缸体为优质机械构造用合金钢，内部特殊加工，运行可靠、使用寿命长；

        复位机构：与反风机构共用一套液压站，实现防爆门一键复位及选择性开启，适配原有防爆门结构；

        联动接口：预留远程控制接口，可接入矿井相关控制系统，实现一键反风锁紧、一键复位功能，适配矿井自动化建设需求。

四、产品特点

        1. 一键反风，操作便捷

        反风演习、风机切换时，操作人员可远距离操控集控箱，通过信号按钮控制液压站工作，液压系统向反风机构输入压力，油缸压紧防爆门完成反风动作；作业完成后，反向操作即可实现油缸释压，防爆门快速恢复正常负压工作状态，全程无需现场手动操作。

        2. 一键复位，安全高效

        风机故障、矿井灾害发生时，复位装置可按需设定开启时间或自动开启；负压消失后防爆门自动开启，系统恢复正常后，通过复位油缸动作实现一键复位，无需人员近距离作业，大幅提升作业安全性与效率，仅特殊工况下需配合反风装置压紧操作。

        3. 远程联动，适配自动化

        一键反风、一键复位均支持远距离操作，油缸施压稳定可靠，彻底规避现场操作安全隐患；集控箱预置控制线路输出端，自动化程度较高的矿井可直接并入一键倒机系统，实现防爆门与倒机系统联动控制，进一步提升通风系统安全水平，降低人员劳动量，契合矿井自动化建设发展需求。