自動啟閉型礦用防逆流風(fēng)窗全自動礦用防逆流風(fēng)窗的啟閉機構(gòu)主要通過以下方式實現(xiàn)自動控制:
全自動礦用防逆流風(fēng)窗風(fēng)速傳感器:一般安裝于風(fēng)窗前后 3 - 5m 巷道處,用于實時監(jiān)測風(fēng)速。通常采用超聲波時差法原理,聲音在空氣中傳播速度會與風(fēng)向氣流速度疊加,通過計算超聲波在不同方向傳播速度來得出精確風(fēng)速和風(fēng)向7。當(dāng)風(fēng)流出現(xiàn)逆流且逆流風(fēng)速達(dá)到設(shè)定值(如≥2m/s)時,傳感器會將信號傳送給控制箱1。



壓差傳感器:用于檢測風(fēng)窗兩側(cè)風(fēng)壓,其工作原理是被測壓力作用于傳感器膜片,使膜片產(chǎn)生與壓力成正比微位移,導(dǎo)致傳感器電容值變化,電子線路將此變化轉(zhuǎn)換為對應(yīng)壓力的標(biāo)準(zhǔn)測量信號8。當(dāng)逆風(fēng)壓差>50Pa 時,判定為逆流風(fēng)險,向控制箱發(fā)出信號啟動關(guān)閉程序1。



控制箱內(nèi)置 PLC 控制器和繼電器模塊,接收傳感器傳來的信號。當(dāng)接收到風(fēng)速傳感器的逆流風(fēng)速超標(biāo)信號或壓差傳感器的逆風(fēng)壓差超標(biāo)信號后,PLC 控制器根據(jù)預(yù)設(shè)的邏輯和參數(shù)進(jìn)行分析判斷,確定需要執(zhí)行關(guān)閉風(fēng)窗操作時,通過繼電器模塊向啟閉機構(gòu)的動力裝置發(fā)出控制指令。同時,控制箱支持本地手動、遠(yuǎn)程自動(接入礦井監(jiān)控系統(tǒng) KJ90X)和應(yīng)急手動三種控制模式,也可與局部通風(fēng)機、瓦斯抽放泵等形成聯(lián)動邏輯。例如,當(dāng)瓦斯抽放泵出現(xiàn)故障導(dǎo)致瓦斯?jié)舛犬惓r,即使風(fēng)速和壓差未達(dá)到閾值,也可根據(jù)聯(lián)動邏輯關(guān)閉風(fēng)窗。
氣動驅(qū)動:如果是氣動型啟閉機構(gòu),連接礦井壓風(fēng)系統(tǒng)(工作壓力 0.4 - 0.6MPa),控制箱發(fā)出指令后,通過控制電磁閥的通斷,來控制氣缸的進(jìn)氣和排氣,使氣缸產(chǎn)生推力(≥3kN),推動風(fēng)門快速關(guān)閉或打開,響應(yīng)時間通常≤8 秒1。
液壓驅(qū)動:對于液壓驅(qū)動的啟閉機構(gòu),液壓站配置防爆電機(功率 1.5kW)和油缸。控制箱控制液壓站的電磁換向閥,改變油液流向和壓力,使油缸帶動風(fēng)門運動。油缸行程根據(jù)風(fēng)門尺寸定制,可滿足不同規(guī)格風(fēng)窗的啟閉需求,適用于高負(fù)壓環(huán)境(壓差>2000Pa)。
此外,還有一些利用其他原理的自動控制方式1。例如,依靠阻尼氣撐、配重等裝置的風(fēng)窗,利用阻尼氣撐的單向支撐力和配重的重力,在正常通風(fēng)時保持風(fēng)窗開啟,當(dāng)發(fā)生逆流產(chǎn)生沖擊力時,擋板推動阻尼氣撐收縮或配重落下,使風(fēng)窗自動關(guān)閉。還有通過彈簧和擋板阻擋原理實現(xiàn)的,彈簧一端連接擋板,另一端連接窗框,正常通風(fēng)時氣流推動擋板打開,逆流時回流空氣受到擋板阻隔,防止污風(fēng)通過。