详细介绍
主排水泵房是矿井 “生命线",承担着排出井下积水的关键任务,一旦被水淹,将导致排水系统瘫痪,引发全矿井水害事故。矿用远程自动防水密闭门作为泵房防水淹的最后一道防线,通过针对性设计、远程智能控制与多系统联动,构建起 “监测 - 预警 - 防护 - 联动" 的全流程防护体系,为泵房安全筑起坚固屏障。
适配泵房的防护设计:精准卡位,强化密封
针对主排水泵房的结构特点,远程自动防水密闭门采用 “定制化安装 + 强化密封" 设计。门体通常安装在泵房入口巷道与泵房主体的连接处,距离泵房设备区 3-5 米,既不影响泵房设备进出,又能在水害时快速阻断水流。门体尺寸根据泵房入口定制(常见 1.82.0m 或 2.02.2m),采用侧移式结构,开启时平移至巷道侧壁,不占用泵房内部空间,满足泵房设备检修时的大型器械通行需求。
为应对泵房高湿度环境,门体材质升级为耐候性更强的 Q460ND 低温韧性钢材,面板厚度增至 20mm,表面采用 “喷砂除锈 + 环氧富锌底漆 + 聚氨酯面漆" 三层防腐工艺(总厚度≥150μm),耐盐雾性能达 5000 小时以上,有效抵抗泵房内水汽、冷凝水的侵蚀。门框与泵房墙体采用 “预埋钢构 + 膨胀螺栓" 双重固定,钢构深入墙体 1.2m,配合 C30 混凝土二次浇筑,确保门体在 3MPa 水压下无位移、无变形。
密封系统针对泵房防水淹进行 “三重强化":主密封采用 “U 型橡胶条 + 充气密封囊" 组合,橡胶条截面尺寸增至 15*20mm,内置记忆金属骨架,关门时在 10kN 压力下压缩量达 40%,确保初始密封;充气密封囊充 0.4MPa 压缩空气后,与门框间隙贴合度达 100%,即使存在微小变形也能 密封。门体底部增设 100mm 高的防淹挡板,与地面预留的凹槽配合,形成 “堤坝式" 防护,防止底部渗水;挡板内侧嵌入遇水膨胀橡胶(膨胀倍率≥200%),遇水后进一步填充间隙,阻断水流路径。
远程监测:实时捕捉泵房水情信号
远程自动防水密闭门搭载的 “多维监测系统",为泵房防水淹提供精准的 “千里眼"。在泵房内部及入口巷道布设多层次传感器:泵房集水池安装 3 组水位传感器(量程 0-8m,精度 ±1cm),分别监测低水位(正常工作位)、中水位(警戒位)、高水位(危险位),数据每 2 秒上传至地面调度中心;入口巷道沿程 50m 内安装 4 组红外水位传感器,实时监测外部来水是否逼近泵房。
除水位外,系统同步监测泵房环境参数:温湿度传感器(温度 0-60℃,湿度 0-95% RH)实时追踪可能导致设备凝露的高湿环境;振动传感器安装在水泵基座,监测水泵运行是否平稳(振幅≤0.1mm),异常振动可能预示水泵故障,间接增加淹井风险;水质传感器则检测水中含沙量(≤5%),避免高含沙水磨损设备导致排水效率下降。
所有传感器数据通过矿用本安型光纤传输(传输速率 100Mbps),确保在强电磁干扰的泵房环境中数据不丢失。地面监控中心的可视化界面实时显示各参数曲线,当水位从正常位(1.5m)升至警戒位(3m)时,界面自动标红并发出声光预警,为防水淹响应争取时间。
远程自动控制:毫秒级响应的防水淹动作
针对泵房防水淹的远程自动控制,核心在于 “快速响应 + 精准动作"。系统预设三级防水淹逻辑,根据水位触发不同强度的防护动作:
当集水池水位达中水位(3m)且持续上升时,触发一级响应:远程系统指令门体进入 “预关闭" 状态,液压站启动预热(油温升至 30℃),门体保持开启但锁舌伸出 1/3,此时若水位下降至正常位,门体自动复位;若水位 10 分钟内升至 3.5m,立即进入二级响应,门体以 0.2m/s 速度关闭,从指令发出到 关闭耗时≤15 秒,同时远程指令泵房内备用排水泵启动,提升排水能力。
当外部来水突破巷道传感器(水位达 1.2m),或集水池水位达高水位(5m)时,触发 响应:门体优先关闭(响应延迟≤1 秒),同时切断泵房与外部巷道的所有通路;远程系统联动矿井中央水泵房,启动应急排水预案,将其他区域的备用排水泵通过管路连接至泵房集水池;若水位仍上涨,自动开启泵房顶部的应急排水管路(直径 200mm),向地面泄水。
门体关闭过程中,远程系统实时监测密封压力:充气密封囊压力需在 3 秒内升至 0.4MPa,若压力不足,立即启动备用气泵补压;门体与门框的贴合压力通过压力传感器监测(≥5kN/m),确保无渗漏。关闭完成后,系统向地面反馈 “防水淹屏障已建立" 信号,同时记录关闭时间、触发原因等数据,形成闭环记录。
与排水系统的联动:协同防护,提升效率
矿用远程自动防水密闭门并非孤立工作,而是与泵房排水系统深度联动,形成 “防 - 排" 协同机制。门体控制系统与水泵控制柜通过工业以太网互联,实现数据共享与动作协同:
当门体收到关闭指令时,同步向水泵系统发送 “强化排水" 信号,主水泵转速从 1450r/min 提升至 1500r/min(扬程提升 5%),同时打开所有吸水井连通阀,增大集水容量;若门体因故障无法关闭,系统立即指令水泵进入 “满负荷运行",流量提升至额定值的 110%,延缓水位上涨速度。
在排水系统故障时,门体主动启动防护:当主水泵跳闸且备用泵启动失败(3 秒内未响应),远程系统判定为 “排水失效",立即指令门体关闭,同时向地面发送 “紧急排水支援" 信号,调度中心可远程控制其他区域的移动排水设备赶赴支援,门体预留直径 150mm 的应急管路接口,方便临时排水软管接入。
联动逻辑还考虑了排水后的恢复:当泵房水位降至正常位(1.5m)且稳定 30 分钟,远程系统先指令门体开启 10cm 缝隙,通过气体传感器检测泵房内是否积聚有害气体(瓦斯≤0.5%),确认安全后再 开启门体,恢复正常通风与通行。