礦井通風(fēng)系統(tǒng)智能化改造及其應(yīng)用(中)(圖文)
時間:2024-04-08 08:20:43 點擊數(shù):
2.2 傳感器布局優(yōu)化
為監(jiān)測礦井通風(fēng)系統(tǒng)是否正常穩(wěn)定運行,需要在各個采掘工作面安裝風(fēng)速、風(fēng)壓傳感器,秉持安裝設(shè)備少、監(jiān)控范圍廣的原則,zui大限度滿足裝備多用的目的。通過分析風(fēng)流路線、通風(fēng)方式、斷面形狀和面積、供風(fēng)目的等,將風(fēng)壓傳感器 (FY) 和風(fēng)速傳感器 (FS) 按照圖3 所示路線進行布置,發(fā)揮測點zui大功能。
圖3 不同通風(fēng)路線的傳感器布置方式
針對井下各地點作業(yè)內(nèi)容與通風(fēng)不同方式,尤其是在繞道車場、分支岔路巷道和聯(lián)絡(luò)巷等地點,需要安裝傳感器進行監(jiān)測。此外,在 Y 形和 U 形通風(fēng)方式的采煤工作面回風(fēng)流側(cè)也容易出現(xiàn)風(fēng)流不穩(wěn)定現(xiàn)象;在主要運輸大巷、掘進工作面設(shè)置有調(diào)節(jié)風(fēng)窗的風(fēng)門前后,由于運輸需要經(jīng)常開啟風(fēng)門,容易導(dǎo)致風(fēng)流擾動影響較大,產(chǎn)生局部風(fēng)速、風(fēng)壓變化。這些地點均需要安裝傳感器加強監(jiān)測。
2.3 智能決策與控制功能 在構(gòu)建智能通風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)前,通過對礦井所有巷道進行通風(fēng)參數(shù)和有害氣體實測采集,根據(jù)監(jiān)測內(nèi)容分類與功能需要,可在預(yù)警系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)定安全指標(biāo)的上限預(yù)警值。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超過預(yù)警指標(biāo)時,按照自動化控制指令進行程序化操作,分級下達諸如自動反風(fēng)、開閉風(fēng)門、調(diào)整調(diào)節(jié)風(fēng)窗扇葉角度、火災(zāi)信息監(jiān)控報警等智能化操作,實現(xiàn)危險作業(yè)地點自動、無人化監(jiān)管。
3 智能通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用3.1 工程概況 某礦核定生產(chǎn)能力為 150 萬 t/a,屬于高瓦斯礦井。水文地質(zhì)條件中等,井田范圍內(nèi)呈單一向斜構(gòu)造,延伸方向為北向西,煤層整體為近水平,賦存傾角為 3°~4°,屬多煤層開采方式。自上而下可采煤層為 1-2 上煤組、1-2 煤組、2-2 煤組、2-3 煤組、3-1 煤組和 4-2 煤組。其中 3-1 煤組和 4-2 煤組為全井田范圍可采煤層,賦存穩(wěn)定,煤層厚度為 3.7~6.8 m,平均煤厚 5.2 m;1-2 上煤組、1-2 煤組、2-2 煤組、2-3 煤組僅一采區(qū)和三采區(qū)可采,煤層賦存不穩(wěn)定,平均煤厚 2.9 m。礦井采用一采一備布置方式,共 5 條掘進巷道。工作面煤層自下而上逐層開采煤層群,形成下保護層工作面。通風(fēng)方式為中央并列抽出式,其中主副斜井為供風(fēng)巷道,回風(fēng)斜井為主要回風(fēng)巷道。地面風(fēng)機廣場安裝有 FBCDZ-8No30/2×630型對旋軸流通風(fēng)機 2 臺,可提供 140~286 m3/s 的額定風(fēng)量,一用一備,接入雙回路雙電源供電。目前,經(jīng)過通風(fēng)阻力測定和實際風(fēng)量核定,礦井擁有 8 321 m3/min 的總進風(fēng)量和 8 413 m3/min 的總回風(fēng)量,風(fēng)機負(fù)壓為 1 830 Pa。
3.2 升級需求 為打造智能化礦山和高產(chǎn)有效礦井,需對現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)和監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)進行升級改造。結(jié)合礦井現(xiàn)有條件,需要解決如下問題:①依靠人工監(jiān)測方式效率低下,實測數(shù)據(jù)精度低,無法實現(xiàn)通風(fēng)參數(shù)動態(tài)變化條件下的連續(xù)觀測,反饋信息不及時,統(tǒng)計分析周期較長,不能滿足數(shù)據(jù)參數(shù)的可視化工作要求;②無法有效掌握全流程、全 網(wǎng)絡(luò)各地點路線的通風(fēng)系統(tǒng)情況,存在監(jiān)控盲區(qū)和漏檢區(qū)域,尤其是安裝有局部通風(fēng)機的地區(qū),可能存在串聯(lián)通風(fēng)和局部渦流循環(huán)風(fēng)等現(xiàn)象,具有較高安全隱患;③通防部門技術(shù)管理人員無法準(zhǔn)確掌握全部井下通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù),在制定調(diào)風(fēng)優(yōu)化方案時考慮不全 面,存在計劃失真,通風(fēng)線路不合理,盲巷和通風(fēng)阻力較大,影響系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整,甚至有些巷道不能按照生產(chǎn)需求進行合理調(diào)配風(fēng)量,造成瓦斯積聚和風(fēng)量不足現(xiàn)象;④ 在供配電硐室和車場配電點等安裝有多組機電設(shè)備的區(qū)域,需要安排專職瓦檢員或者以定點巡查方式進行瓦斯監(jiān)測,既浪費人力,也無法確保在發(fā)生機電設(shè)備過載、短路引起火災(zāi)等災(zāi)變時,瓦檢人員能夠快速調(diào)度抵達現(xiàn)場;⑤ 當(dāng)需要對配風(fēng)地點進行調(diào)風(fēng)時,仍需人工調(diào)整調(diào)節(jié)風(fēng)窗和過風(fēng)斷面,無法實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。