礦用隔爆兼本安一體式電動(dòng)閘閥是煤礦井下給排水、消防、液壓管路系統(tǒng)的核心控制設(shè)備,融合隔爆防爆結(jié)構(gòu)、本安電路設(shè)計(jì)、智能遠(yuǎn)程控制三大技術(shù)特性,從“人-機(jī)-環(huán)”協(xié)同層面破解井下閥門手動(dòng)操作的安全隱患與效率瓶頸,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制升級(jí)與本質(zhì)安全水平的雙重提升。
一、一體化設(shè)計(jì)賦能井下自動(dòng)化控制升級(jí)
傳統(tǒng)礦用閘閥多為手動(dòng)或分體式電動(dòng)結(jié)構(gòu),需人工現(xiàn)場(chǎng)操作,不僅效率低下,還存在人員誤入危險(xiǎn)區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)。隔爆兼本安一體式電動(dòng)閘閥的核心優(yōu)勢(shì)在于機(jī)電一體化集成,將隔爆型電動(dòng)執(zhí)行器、本安型控制模塊、閘閥閥體無(wú)縫整合,直接接入井下自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
1.遠(yuǎn)程智能調(diào)控:閥門內(nèi)置本安型PLC控制單元,支持與礦井綜合自動(dòng)化平臺(tái)、水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng),可根據(jù)井下水位、壓力、流量等傳感器數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)閥門的自動(dòng)啟閉、開度調(diào)節(jié)與流量精準(zhǔn)控制。例如在井下排水系統(tǒng)中,當(dāng)水位達(dá)到預(yù)警閾值時(shí),閥門可自動(dòng)開啟大流量排水;水位回落至安全區(qū)間后,自動(dòng)調(diào)節(jié)開度或關(guān)閉,無(wú)需人工干預(yù),大幅提升排水系統(tǒng)的自動(dòng)化響應(yīng)速度。
2.數(shù)據(jù)化運(yùn)維管理:閥門配備本安型數(shù)據(jù)采集模塊,實(shí)時(shí)上傳閥門開度、運(yùn)行狀態(tài)、故障信息等數(shù)據(jù)至地面監(jiān)控中心,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷。維護(hù)人員無(wú)需下井即可掌握閥門運(yùn)行情況,針對(duì)潛在故障提前制定檢修計(jì)劃,降低設(shè)備停機(jī)率,提升井下管路系統(tǒng)的運(yùn)維效率。
3.多場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)適配:支持手動(dòng)/自動(dòng)雙模式切換,在自動(dòng)化系統(tǒng)故障時(shí),可通過(guò)井下現(xiàn)場(chǎng)的本安型操作按鈕實(shí)現(xiàn)應(yīng)急控制,兼顧自動(dòng)化效率與應(yīng)急可靠性。同時(shí),一體化結(jié)構(gòu)體積緊湊,適配井下狹窄空間安裝,可直接集成于泵房、管路中轉(zhuǎn)站等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),簡(jiǎn)化系統(tǒng)布線與安裝流程。

二、隔爆兼本安結(jié)構(gòu)筑牢本質(zhì)安全防線
井下存在瓦斯、煤塵等爆炸性混合物,設(shè)備的防爆性能是本質(zhì)安全的核心。該類電動(dòng)閘閥通過(guò)隔爆+本安的復(fù)合型防爆設(shè)計(jì),從源頭消除電氣火花引爆風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)降低設(shè)備運(yùn)行對(duì)井下環(huán)境的安全干擾。
1.隔爆外殼抵御爆炸沖擊:閥門的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元、接線盒等非本安部件采用高強(qiáng)度鑄鋼隔爆外殼,防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP65,可承受內(nèi)部電氣元件故障產(chǎn)生的爆炸壓力,阻止火焰向外傳播,確保瓦斯、煤塵環(huán)境下的設(shè)備安全運(yùn)行。外殼表面經(jīng)防靜電處理,避免靜電積聚引發(fā)的燃爆風(fēng)險(xiǎn)。
2.本安電路消除點(diǎn)火源:控制回路、傳感器接口等采用本安型設(shè)計(jì),電路工作電壓、電流限制在安全閾值內(nèi),即使發(fā)生短路、故障,也不會(huì)產(chǎn)生足以點(diǎn)燃爆炸性混合物的電火花。本安型操作按鈕、信號(hào)傳輸線路無(wú)需額外防爆措施,可直接在危險(xiǎn)區(qū)域使用,大幅提升操作安全性。
3.多重安全保護(hù)機(jī)制:內(nèi)置過(guò)流、過(guò)載、過(guò)熱保護(hù)模塊,當(dāng)閥門卡滯、電機(jī)過(guò)載時(shí),自動(dòng)切斷動(dòng)力電源并發(fā)出故障報(bào)警信號(hào),防止電機(jī)燒毀引發(fā)的電氣故障;閥體與執(zhí)行器的連接部位配備防松脫裝置,適應(yīng)井下振動(dòng)環(huán)境,避免閥門誤動(dòng)作導(dǎo)致的管路壓力異常、介質(zhì)泄漏等安全隱患。
三、減少人工干預(yù)降低人員安全風(fēng)險(xiǎn)
本質(zhì)安全的核心目標(biāo)之一是減少人員在危險(xiǎn)環(huán)境的暴露時(shí)間。傳統(tǒng)手動(dòng)閘閥操作需工作人員頻繁往返于井下泵房、管路巷道等高危區(qū)域,面臨頂板垮落、瓦斯超限、透水等安全威脅。
礦用隔爆兼本安一體式電動(dòng)閘閥的自動(dòng)化控制模式,可將人員從現(xiàn)場(chǎng)操作中解放出來(lái),地面監(jiān)控中心即可完成全流程控制,大幅降低人員下井作業(yè)頻次。同時(shí),設(shè)備的故障自診斷與預(yù)警功能,可提前發(fā)現(xiàn)管路泄漏、閥門卡滯等隱患,避免人工巡檢的疏漏,從“被動(dòng)防護(hù)”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)預(yù)防”,構(gòu)建人員-設(shè)備-環(huán)境的本質(zhì)安全閉環(huán)。
礦用隔爆兼本安一體式電動(dòng)閘閥通過(guò)自動(dòng)化控制升級(jí)與本質(zhì)安全設(shè)計(jì)的深度融合,既提升了井下管路系統(tǒng)的智能化運(yùn)維水平,又從源頭降低了安全事故發(fā)生概率,為煤礦井下安全生產(chǎn)提供了可靠的裝備支撐。