礦用自動遠程控制電氣控平衡風門是現代化煤礦通風系統的核心構筑物,融合機械平衡、自動控制與遠程通信技術,既能通過平衡機構抵消巷道風壓影響,又能實現風門的無人化操作與集中監管,在保障通風系統穩定、提升運輸效率、降低安全風險等方面發揮著不可替代的作用。尤其適用于深部開采、高瓦斯環境及智能化礦井的通風需求,是煤礦 “智能通風 + 安全管控" 體系的關鍵裝備。
該風門系統由機械本體、驅動控制、傳感監測、遠程交互四大模塊構成,各部分協同實現風門的平衡運行與智能控制:
機械平衡模塊:核心為雙扇門體與四連桿平衡機構,門體采用型鋼焊接框架,外覆高強度鋼板,中間填充硅酸鋁防火棉,兼具抗壓性與隔熱性。平衡機構通過連桿將兩扇門聯動,使風門兩側風壓轉化為內力相互抵消,配合配重系統(鋼絲繩 + 滑輪),可將開啟力降至 10kg 以下, 解決高風壓巷道風門難開啟的問題。



驅動執行模塊:分為電動與氣動兩種主流類型。電動型采用礦用隔爆電機(扭矩可達 500N?m)搭配減速器,適配智能化礦井的電力驅動需求;氣動型以井下壓縮空氣為動力(氣源壓力 0.5-0.6MPa),通過氣缸驅動門扇,防爆性能更優,適用于高瓦斯區域。部分 機型配備雙執行器冗余設計,主執行器故障時備用裝置可立即接管。
傳感監測模塊:集成紅外 / 光控傳感器(感應距離 5-10 米可調)、風壓傳感器(量程 0-2000Pa)、門位傳感器及瓦斯探頭,可實時檢測行人車輛、巷道壓差、風門狀態及氣體濃度,為控制決策提供數據支撐。傳感器均采用礦用隔爆兼本安型設計,耐受井下高濕、粉塵環境。
遠程控制模塊:以 PLC 控制器為核心,通過 TCP/Modbus 協議接入礦井環網,支持 RJ45 接口與單模雙纖傳輸,實現與地面監控中心的實時數據交互。地面上位機系統可顯示風門狀態、傳感器數據及視頻監控畫面,具備三級權限管理功能。
系統運行遵循 “感知 - 決策 - 執行 - 反饋" 的閉環流程,具體分為常規通行與應急響應兩種模式:
常規通行流程:當行人或單軌吊進入紅外傳感器檢測范圍,傳感器將高電平信號傳輸至 PLC 控制器;控制器立即驅動執行機構開啟風門,同時觸發聲光報警(綠燈 +“風門已打開請注意" 提示),并對另一道風門實施電氣閉鎖(紅燈 +“對面風門已開,請稍后" 提示);通行結束后,傳感器信號復位,延時 10-15 秒后控制器驅動風門關閉,閉鎖狀態自動解除。整個過程中,風壓傳感器實時監測巷道壓差,平衡機構動態調節門扇受力,確保關閉平穩無沖擊。
應急響應流程:當礦井監控系統檢測到瓦斯超限、火災等險情時,地面中心可遠程解鎖閉鎖裝置,控制兩道風門同時開啟作為逃生通道;若發生停電故障,系統自動切換至手動模式,通過杠桿式應急裝置或氣動按鈕可快速開啟風門,UPS 備用電源可保障核心監測功能持續運行 2 小時。
多重閉鎖防短路:采用 “機械 + 電氣" 雙重閉鎖機制,確保一道風門開啟時另一道絕對閉鎖,從物理與電路層面杜絕風流短路風險,符合《煤礦安全規程》對通風設施的核心要求。
全模式運行保障:具備 “遠程自動、現場手動、應急機械" 三種運行模式,全自動系統故障時可切換至半自動按鈕控制,無電無氣時仍能手動開啟, 消除運行盲區。
智能診斷與報警:內置故障代碼庫(如 E01 氣壓不足、E02 傳感器失效),可實時監測電機、傳感器、執行器狀態,故障時立即上傳報警信息并記錄日志,便于快速定位問題。
節能與環保設計:采用低功耗驅動裝置(自身功耗≤3W)與 EPDM 橡膠密封條,既降低井下供電負荷,又減少風流泄漏導致的通風能耗浪費。