礦用隔爆兼本安一體式電動閘閥是煤礦井下給排水、消防、液壓管路系統(tǒng)的核心控制設備,融合隔爆防爆結構、本安電路設計、智能遠程控制三大技術特性,從“人-機-環(huán)”協(xié)同層面破解井下閥門手動操作的安全隱患與效率瓶頸,實現(xiàn)自動化控制升級與本質安全水平的雙重提升。
一、一體化設計賦能井下自動化控制升級
傳統(tǒng)礦用閘閥多為手動或分體式電動結構,需人工現(xiàn)場操作,不僅效率低下,還存在人員誤入危險區(qū)域的風險。隔爆兼本安一體式電動閘閥的核心優(yōu)勢在于機電一體化集成,將隔爆型電動執(zhí)行器、本安型控制模塊、閘閥閥體無縫整合,直接接入井下自動化控制系統(tǒng)。
1.遠程智能調控:閥門內置本安型PLC控制單元,支持與礦井綜合自動化平臺、水文監(jiān)測系統(tǒng)的聯(lián)動,可根據(jù)井下水位、壓力、流量等傳感器數(shù)據(jù),實現(xiàn)閥門的自動啟閉、開度調節(jié)與流量精準控制。例如在井下排水系統(tǒng)中,當水位達到預警閾值時,閥門可自動開啟大流量排水;水位回落至安全區(qū)間后,自動調節(jié)開度或關閉,無需人工干預,大幅提升排水系統(tǒng)的自動化響應速度。
2.數(shù)據(jù)化運維管理:閥門配備本安型數(shù)據(jù)采集模塊,實時上傳閥門開度、運行狀態(tài)、故障信息等數(shù)據(jù)至地面監(jiān)控中心,實現(xiàn)設備的遠程狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷。維護人員無需下井即可掌握閥門運行情況,針對潛在故障提前制定檢修計劃,降低設備停機率,提升井下管路系統(tǒng)的運維效率。
3.多場景聯(lián)動適配:支持手動/自動雙模式切換,在自動化系統(tǒng)故障時,可通過井下現(xiàn)場的本安型操作按鈕實現(xiàn)應急控制,兼顧自動化效率與應急可靠性。同時,一體化結構體積緊湊,適配井下狹窄空間安裝,可直接集成于泵房、管路中轉站等關鍵節(jié)點,簡化系統(tǒng)布線與安裝流程。

二、隔爆兼本安結構筑牢本質安全防線
井下存在瓦斯、煤塵等爆炸性混合物,設備的防爆性能是本質安全的核心。該類電動閘閥通過隔爆+本安的復合型防爆設計,從源頭消除電氣火花引爆風險,同時降低設備運行對井下環(huán)境的安全干擾。
1.隔爆外殼抵御爆炸沖擊:閥門的動力驅動單元、接線盒等非本安部件采用高強度鑄鋼隔爆外殼,防護等級達到IP65,可承受內部電氣元件故障產生的爆炸壓力,阻止火焰向外傳播,確保瓦斯、煤塵環(huán)境下的設備安全運行。外殼表面經(jīng)防靜電處理,避免靜電積聚引發(fā)的燃爆風險。
2.本安電路消除點火源:控制回路、傳感器接口等采用本安型設計,電路工作電壓、電流限制在安全閾值內,即使發(fā)生短路、故障,也不會產生足以點燃爆炸性混合物的電火花。本安型操作按鈕、信號傳輸線路無需額外防爆措施,可直接在危險區(qū)域使用,大幅提升操作安全性。
3.多重安全保護機制:內置過流、過載、過熱保護模塊,當閥門卡滯、電機過載時,自動切斷動力電源并發(fā)出故障報警信號,防止電機燒毀引發(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,適應井下振動環(huán)境,避免閥門誤動作導致的管路壓力異常、介質泄漏等安全隱患。
三、減少人工干預降低人員安全風險
本質安全的核心目標之一是減少人員在危險環(huán)境的暴露時間。傳統(tǒng)手動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閘閥的自動化控制模式,可將人員從現(xiàn)場操作中解放出來,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,設備的故障自診斷與預警功能,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“被動防護”轉向“主動預防”,構建人員-設備-環(huán)境的本質安全閉環(huán)。
礦用隔爆兼本安一體式電動閘閥通過自動化控制升級與本質安全設計的深度融合,既提升了井下管路系統(tǒng)的智能化運維水平,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提供了可靠的裝備支撐。