矿井智能通风控制系统的探究与分析.pdf
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1、陕西蒲白矿业科技37矿井智能通风控制系统的探究与分析矿井智能通风控制系统的探究与分析陕西建新煤化有限责任公司王盛永摘 要 在我国大力推行节能减排,华为等高科技企业纷纷涉足煤矿领域后,煤矿智能化已经进入了普及和执行的阶段,其中矿井通风控制系统是矿井生产中的重要支撑体系。采用智能化、稳定的矿井通风控制系统,可以保证井下工作的安全。但在这之前,煤矿通风设备的智能化改造还没有完全展开。目前矿井通风控制系统的仪器精度较差,数据传输速度较慢,危险源监测对象不全面,空气调节效率较低,无法适应煤矿生产的智能化要求。中国煤炭行业协会于 2020 年 8 月印发了有关煤矿安全管理工作的有关文件,其中重点对矿井通风
2、系统进行了灾害监测和控制。因此,对煤矿安全生产中存在的问题进行深入的探讨与分析显得十分重要,本文以陕西陕煤蒲白矿业有限公司建新煤化矿井为例进行分析。关键词矿井智能通风控制系统1前言煤矿通风系统是保证煤矿安全、瓦斯、粉尘等问题的关键设备。尤其是近几年,由于矿井的开挖深度和开采地质情况的变化,导致了矿井通风系统的复杂性。矿井内的空气分布不均,通风阻力大,给矿井的安全带来了很大的影响。因此,对煤矿通风系统进行智能化的管理与控制,实现对煤矿通风系统的实时监测,是确保煤矿安全运行,改善井下作业条件,提高矿井综合效益的关键。2矿井通风系统的功能根据煤矿的实际情况,对于矿井通风控制系统的功能提出了新要求:1
3、)对井下风量、风速、瓦斯浓度、粉尘浓度进行智能监控;2)可实现风机转速,振动,风机温度的智能化监测;3)能够实现远程通讯与控制,以适应风机运行状况的远程调节;4)本系统能够实现泄漏监测、锁定检测、监控等功能。通过对故障的探测,可以对故障点进行准确的定位、分析,并将故障信息反馈给地面指挥中心,使操作人员能够迅速发现故障并及时处理。3现有矿井通风控制系统的现状陕西蒲白矿业科技38陕西陕煤蒲白矿业有限公司建新煤化矿井采用“三进一回”中央分列抽出式通风,采煤工作面采用全风压“U”型通风方式,掘进工作面采用局部通风机压入式通风,局部通风机采用 FBDYNo.8.0/255kW和FBDYNo.7.1/23
4、7kW两种型号。风井地面广场安装有两套同等能力的FCZNo.26/1000()型矿用动叶可调轴流式通风机,一用一备。矿井总进风量为10380m3/min,总回风量为 10465m3/min,有效风量率 90.44%,负压 2680Pa,等积孔 3.98m2,为通风容易矿井。井下设置风门 26 道,防火密闭 45 道,风桥 23 座,调节风窗 28 道,挡风墙 37 道。矿井通风系统合理,通风设施完善,各用风地点风量分配合理,满足生产要求。4智能化通风控制系统总体方案设计依据有关标准和规范,利用智能传感器,利用互联网、物联网、人工智能、大数据、信息通信及自动化技术,对矿井通风数据采集与环境监测数
5、据融合的改造设计,对矿井智能通风控制系统进行了改造设计。采用高精度的风速、气压、温度、湿度传感器、变频主风机、加热器等智能通风控制系统。由 CAN 总线及 RS485 通讯方式将各个仪器及装置的数据传送到监测站及控制器。利用光纤通讯与环网交换机进行多信息的转化与运算。地面监测中心采用可视化、数据采集、风量调节、智能控制、故障诊断等功能,并对数据进行智能处理与分析。同时,还能利用手机App、PC 终端对井下有关资料进行远程显示,保证了每天的矿井连续性供风,保证了通风系统的科学性、先进性和安全性。同时,在设计的反风模型的基础上,对紧急通风进行了有效的控制。图 1 显示了整个智能通风控制系统的逻辑结
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