矿井智能通风设计方案

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1、陕西南梁矿矿井智能通风设计 方案书二零一三年一月一、南梁矿基本情况陕西府谷南梁矿位于陕北，年产量220万吨，该矿井下全年温度适中，瓦斯浓度低，有害气体较少，属于中型规模的低瓦斯矿井，所以全矿井的智能通风，只能以矿井各个用风地点的需风量为依据，把风量传感器监测各用风地点参数传输到地面的监控中心，通过通风系统网络解算计算出各地的需风量，然后通过自动控制风门等智能化构筑物调节矿井通风系统，达到各地合理的用风平衡，整个操作过程个人在电脑前就能完成工作，简单调节3-5分钟就能完成，复杂点的风量调节半个小时内就能完成，极大的降低的矿井的人力和物力劳动，提高劳动生产率，是未来矿井通风的主要发展方向。南梁矿进

2、风井是利用2-2煤副平硐与3-1煤主斜井进风，其中2-2煤副平进风量为4028m/min，3-1煤主斜井的进风量为573 m/min，总的进风量为：4601m/min。井下的用风地点及所需风量： 1、 用风硐室：井下爆破材料库，需风：201盘区供电所及水仓需风108 m/min；202盘区供电所及水仓需风114 m/min；2、 井下共有3个大的用风区域：（1）203盘区需风1448 m/min；其中20306运输顺槽局部通风机需风377 m/min；20306辅助运输顺槽局部通风机需风379 m/min；20306工作面需风559 m/min。（2）202盘区需风1763 m/min；其中2

3、0205工作面需风472 m/min；20206工作面需风776 m/min；（3）203采区需风1036 m/min；其中20305工作面需风268 m/min；20307工作面需风768 m/min；二、智能通风系统要达到的目的：对全矿井的通风实现智能管理，即矿井各个用风地点的风量分配按需实现智能化，通风网络的解算以各个用风地点的用风量为基本参数，通过网络解算软件对矿井通风网络进行解算，自动给出调风方案，实现鼠标式控制。矿井将设计成每小时进行一次通风网络解算，如果瓦斯浓度与风量都在要求的范围，则不需要对矿井通风进行调控，如果某个地点的瓦斯浓度超限，则需要立即对该地点增加风量，对于瓦斯超限，

4、不受每小时一次控制，而是只要出现瓦斯超限，就立即调节，增加风量。对于某个用风地点的风量高于或低于设计需要，则根据每小时的检测数据进行网络解算，根据解算结果，由计算机给出调节方案，实现鼠标调节。 在矿井通风网络中，风量的自然分配不能满足用风地点的风量要求，需要对风量进行调节；智能通风的核心就是“调节风量分配”，“调节”是为了达到“风量分配”的目的；所以设计的思路是：如何调节才能实现风量的分配达到“按需”供风的目的。1、 网络解算软件具备计算调节量的功能：网络解算软件需要的功能：解算出风量如何分配后，还要计算出通风设施的调节量，比如何调节调节风门、调节风窗的行程，如何调节主扇与局扇，才能实现风量的

5、按需分配，才能使用风地点得到需要的风量；软件要有“如果是增加风量，那么增加的风量是从哪里来的？如果是减少风量，那么多出的风量又该去到哪里？”的计算功能。2、 网络解算软件不具备计算调节量的功能：在网络解算软件还不能实现智能指导如何调节来实现控制之前，可以将矿井的通系统按照供水管网的原理，分为一个大系统，几个小系统来控制，大系统的总风量就是矿井的总风量，几个小系统的风量之和就是大系统的风量；就是将矿井的用风区域分为几个独立的用风区域，每个用风区域又分为几个用风地点。那么在调试的时候，先调试大系统，通过反复测试，找出如何调节大系统的通风构筑物，即如何调节调节风门、调节风窗的行程，才能实现风量的按需

6、分配，实现大系统的风量调节；将需要调节的通风构筑物的调节量输入PC，在传输给PLC实现对终端的控制。用同样的方法对每个用风区域进行调试，解决用风区域的调节方案。三、前期的调研准备工作：要实现全矿的通风系统智能化，前期要做的准备工作主要有：第一、 通风系统1、 煤矿的基本情况：了解的目的：对矿井的基本情况的了解是为了对矿井的六大系统有一个整体的了解，为智能通风的总体设计有一个思路。2、 矿井的瓦斯情况：了解的目的：是高瓦斯矿井还是低瓦斯矿井，了解瓦斯的情况，可以为智能通风才用什么参数做为调控的第一参数，什么作为第二参数；对于高瓦斯矿井，瓦斯将作为第一参数进行控制，风量的增加与减少是为排出瓦斯服务

7、的。对于低瓦斯矿井，智能调节是以风量为第一参数，瓦斯作为第二参数，但如果某个地点的瓦斯浓度超限，则需要立即对该地点增加风量，对于瓦斯超限，不受每小时一次控制，而是只要出现瓦斯超限，就立即调节，增加风量。3、 矿井煤与瓦斯的突出情况：了解的目的：设计智能通风时，要考虑瓦斯突出的情况如何处理。4、 井下的地温：了解的目的：设计智能通风时需不需要考虑温度的影响。5、 矿井通风方式是什么：了解的目的：参考它设计智能通风的方案。6、 矿井的风网形式是什么：了解的目的：参考它设计智能通风的方案。7、 矿井通风构筑物的类型与所起的作用是什么：了解的目的：需不需要改进，是智能通风调节的关键部位。8、 了解矿井

8、通风管理的流程：了解的目的：对煤矿今后使用智能通风系统有关系。9、 煤矿通风区域的划分：划分为几个主要的用风区域？了解的目的：与智能通风调节有关。10、 有多少个用风地点：了解的目的：与智能通风调节有关。11、 用风地点的名称：了解的目的：与智能通风调节有关。12、 各个用风地点的需风量是多少：了解的目的：与智能通风调节有关。13、 风网节点编制：（设计阶段）了解的目的：与通风网络解算有关。14、 风网的风阻与风量：了解的目的：与通风网络解算有关。15、 矿井风网的优化方案：（设计阶段）了解的目的：与通风网络解算有关。16、 现场指挥风网的优化：（建设阶段的前期）了解的目的：与通风网络解算有关

9、。17、 通风构筑物在风网中的位置和作用：了解的目的：与通风网络解算有关。18、 通风构筑物的智能化方案：了解的目的：与智能通风调节有关。19、 与通风调节有关的构筑物有哪些：了解的目的：与智能通风调节有关。20、 特殊地点通风构筑物的设计：了解的目的：与智能通风调节有关。21、 主扇的智能化程度：了解的目的：与智能通风调节有关。22、 局扇的智能化程度：了解的目的：与智能通风调节有关。第二、 其它系统：1、 要求矿方提供监控系统的技术资料：了解的目的：与智能通风的数据采集有关。2、 矿井现有监控系统的组成：了解的目的：与智能通风的信号传输有关。3、 煤矿监控系统的运行方式是什么：了解的目的：

10、与系统的兼容有关。4、 井下传感器的连接方式是什么？了解的目的：与系统的兼容有关。5、 监控设备的安装位置：了解的目的：与数据采集是不是符合智能通风调节所需有关。6、 瓦斯与风量传感器的布置：了解的目的：与数据采集是不是符合智能通风调节所需有关。7、 瓦斯与风量传感器的准确度如何：了解的目的：与智能通风调节是否正确有直接的关系。8、 井下基站的分布与控制区域：了解的目的：与智能通风系统的调节及传输信号有关。9、 传输材料的选择是否符合安全与设计要求：了解的目的：与智能饭堂系统做成后的质量有关。10、 监控系统是否缺少传感器：了解的目的：与智能通风需要的参数有关。11、 监控系统基站的设计：了解

11、的目的：与智能控制有关。12、 机电系统中电路形式：了解的目的：与智能系统的设备选择有关。13、 采掘系统中的矿井延伸设计方案：了解的目的：与智能通风系统的设计方案有关。14、 今后是否会改变采掘方式：了解的目的：与智能通风系统的设计方案有关。15、 运输系统的运输方式是什么：了解的目的：与通风阻力有关。16、 了解运输系统的运行线路：了解的目的：与通风阻力及通风构筑物的设计位置有关。17、 瓦斯分站的厂家_型号及分站（附近）的工作电源；_（与智能系统的设备选择有关。）18、 分站所接传感器的型号_、输入、输出信号；_19、 光纤、_光纤交换机的型号_光纤交换机的工作电源；_（与智能系统的设备

12、选择有关。）20、 上位机监控部分所用的组态软件_上位机程序; _（与智能系统的设备选择有关。）21、 我们的上位机监控部分是否一定要兼容到IFIX系统里面去？_（与智能系统的设备选择有关。）22、 矿上现有的监控设备及电源分布情况；_（与智能系统的设备选择有关。）23、 控制设备所需的硬件；_（与智能系统的设备选择有关。）24、 了解矿井的地质与水文条件 了解的目的：了解地质条件，对矿井巷道今后的变形程度有准备，可以让矿上随时了解通风阻力的变化情况；了解水文与通风网络解算有关。四、实现智能通风的步骤第一步：矿井通风系统的优化工作第二步：局部通风系统智能化第三步：主通风机智能化第四步：通风构筑

13、物智能化 第五步：远程监控系统（煤矿的数据是否可以提供？）第六步：全矿井通风系统智能总成 第七步：智能通风系统的调试第八步：对矿方人员的使用智能通风系统的培训第一步、通风系统优化首先要对全矿的通风系统进行优化：优化措施： 1、重新合理布置风门，要实现全矿井智能控风，要求对风门、风窗进行重新设计。2、通风监控不全，测风站的风量测试为人工完成，无监测设备，实现全矿井智能通风，必须将测风站的风量测试改为传感器自动监测。3、处理通风构筑物漏风问题，解决断面成溅缩的趋势。4、解决风桥断面太小的问题，有些连巷使用不当，井巷中的设备太大，占用巷道面积较多，影响通风。5、从新布置传感器的分布，解决传感器的安装

14、问题。6、解决回风连巷，解决回风巷的调节风窗没有起到调节作用的问题。7、实现矿井的智能化需要对通风构筑物进行必要的智能化设计和处理。风门中需要智能化的主要是调节风门、行车和行人的风门。对于一般的风门采用监管的方式管理。需要进行智能化设计的通风风门设计：1）调节风门南梁矿的调节风门主要有两种：行车和行人的调节风门。行车调节风门的要求：能自动开启和关闭、调节风量准确、漏风率小、有一定的强度、使用寿命长、错误动作的反馈灵活等。南梁矿的行车调节风门的安装参数如下表：编号位置作用调节风量大小备注13-1煤通风立眼附近控制3-1煤主斜井的风量573m3/min2炸药库回风后侧与2-2煤运输大巷连接位置向炸药库运送材料几乎为零调节风门要前移3在203盘曲运输巷靠近20302（1）工作面运输顺槽端调节20306工作面顺槽的风量800 m3/min左右与行人调节风门冲突42-2煤运输大巷向203盘区和202盘区分风位置后部向203盘区调风800 m3/min左右调风优化可以省掉52-2煤运输大巷向202盘区分风位置后部向202盘区调风500 m3/min左右620205工作面回风顺槽与回风大巷连接位置前部调节20205的风量调节风门有误720305工作面回风顺槽与回风大巷连接位置前部调节20305的风量