煤炭通风系统中自动化系统技术的应用论文_王建伟

煤炭通风系统中自动化系统技术的应用论文_王建伟

核工业井巷建设公司

摘要:运用在文献资料书籍中的搜索方法、分析实战案例法,对自动化技术在煤矿通风系统中的使用情况进行了简要的分析报告,以其中一个煤矿的实战案例为具体的分析对象,了解了在煤矿井内中大致整体的通风能力,运行速度和运量的完整情况,明确在通风系统中关于自动化技术的运用情况,使用价值和它未来的使用前景。

关键词:自动化;价值;使用前景

众所周知,煤矿系统的建立是基于煤矿的安全管理之上的,其中它的自动化控制的使用,更是整个通风系统中极为核心的部分。煤矿中的监测系统控制着整个煤矿内的通风的情况,能够很好的有效的提高内部通风的运营能力,降低煤矿中的运营成本,提高利润,提升煤矿的安全效率,对于其中隐藏的安全隐患问题,可通过系统进行有效排节,避免发生不必要的安全隐患,对工作人员的生命安全有了一定的保障。从IP/TCP的自动控制在系统中的使用情况,煤矿井内的通风能力和系统的完善都大大提高,表明了自动化技术

巨大的使用价值和较好的发展前景。

1 TCP/IP的应用

1.1原理

建立时更大限度的考虑了矿井内的环境情况,结合整体分析,运用在煤矿中分层,有效的算出了在煤矿系统中所要用到的硬件设备和整体框架的搭建过程,这个系统很好的吸收了光纤独特的运输能力和现代的计算机网络技术,以这个较为先进的数据思维,为煤矿专门定制了这个较为完美的自动化系统,也为通风系统的正常运行提供了较为可靠的技术支持,大大增加了这个系统的安全率,

1.2计算

自动化的计算是会根据在矿井内环境的不同进行较为实际的测算,煤矿中出现的不同环境,不同场所计算出的供风量是有所不同的,如果要用国家供风量的标准来进行测算,对其他不同的地点,不同的区域要进行单独的计算,然后将所有不同地区所测算出的所有风量进行相加综合,再计算出备用风量的综合,就组成了对这个煤矿所要用的整个通风数量的结果,通风量计算的原则是有里向外逐渐进行相加计算的过程,下面这个式子为通风量的计算公式。

∑Q采=nQ综采+nQ机采+nQ其他+nQ备

这个式子中∶Q综采是煤炭中所有通风量所需要的综合,m³/s,Q机采煤炭区所需要的通风总量m³/s, Q炮采为整个炮采区需要的总量m³/s Q其他是其他工作区通风量的总数,用工作区所要用通风量的1/2来计算,m³/s ,n是开采工作区的总共数量,关于计算炮采工作区所要用的风量,有以下几个因素来进行计算,取最大值较为精确,为了把煤矿的真实情况测算出来,精确到风排瓦斯量要每分钟4.12m³,这个式子就是在矿井下总风量的式子

Qm=﹙∑Qui+∑Qhi+∑Qri±∑Qoi﹚•Km

在上面这个公式中,Qm为总的进风量,m³/min, ∑Qui是工作时要的所有面积之和,m³/min,, ∑Qhi掘进时的风量之和m³/min, ∑Qoi是除了上面所说的,其他煤炭的总和,M³/min,Km是煤炭内通风系数的可取值1.15~1.25.

由以上数据可知,自动化系统能在不同的区域分配不同的数量,如果开采难度较大,在不透风的情况下,风的储存量就相对较多,具体怎么分配可以参考下面这些原则﹕

1)按照需要系统会自动进行分配,测算完风量之后,能够自己进行需要分配,每个区域的分配数量都会高于计算出来的数值,能够有所盈余,同时,保证瓦斯浓度符合《煤矿安全规程》,不能超出标准,

2)在能够保证总风量的基础上,以区域之间的布图为例,面对工作风量的不同,再逐步缩减出不同地区的工作风量,剩下的风量便会由系统自动进行分配,以此来保证人员的健康及安全。

3)系统会依照需求来进行分配,从而进行模仿实现了风俗的稳定,系统还能够自动进行查看,弥补各个地区风量的不足,进行指导。

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2 自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用

2.1实时监控

对系统内部的信息进行实时监控,监控系统会收集到大量的数据信息,包括通风机的各类工作状况,风量以及风压的变化状况以及空气含量等相关参数,这些信息都将会出现在显示屏中,为工作人员的具体工作提供相应的信息支持和参考依据。

2.2提供数据信息

通过数学曲线提供数据信息,为工作人员的工作提供基础和保证,系统从监测设备中收集到大量的数据以及资料,通过图形传递给工作人员,图形所表现的内容体现了数据和文字的变化状况以及变化趋势。这些信息和资料表现了数据在不同时期的变化趋势,以及系统中不同环节的工作状态,对于工作人员的工作有着积极的促进作用,有助于操作人员了解系统中的状况,并发现系统内部存在的弊端和不足,以采取相应的措施进行解决和处理。

2.3查询和打印数据表

自控系统可以帮助工作人员对数据结果进行实时的查询和打印,有助于工作人了解并掌握系统的运行状况,实现资料的分析和共享,文件中包括了多个种类以及方面的报表,覆盖了各个不同的时间段,包括年度报表以及月报表等,为技术人员开展查询工作创造了便利的条件。

2.4及时发现技术故障并采取措施

对系统进行全面的检查,一旦发现技术故障,及时进行处理。如果发现通风系统中的通风机存在故障,自动化技术不能保证通风机马上开始工作,应该保证其他通风设备安全运转的同时,使通风量显著提高,保证井内通风状态良好。这一工作原理主要是通过总控中心进行指令的下达,将出现问题的风机进行暂时性的关闭,然后保证备用的风机在开始工作时或者其他风机超额完成任务时,对故障进行及时的处理。有系统可以进行出现问题的解决,为后期工作提供参考。

2.5建立安全生产体系

将自动化控制系统应用于煤矿通风系统中,不仅可以保证系统运行的安全,而且可以保证设备的可靠运转。对于系统的安全生产具有积极的意义。积极合理应用自动化控制技术,可以尽量降低人为操作失误,避免造成较大的安全事故。在安全生产环节,要责任落实到人,保证生产的细致化,每个工作人员做好自身的本职工作,保证生产安全。

2.6科学设计传感器系统

实现煤矿通风系统的自动化管控,在对信号进行接收和传输的同时,进行合理的系统建设。信息指令和信息监测控制数据在系统当中。通风控制系统的多路信号可以分为时分制和频分制,将二者进行比较,发现频分制对信号的传输安全性更高,避免出现故障或者降低出现故障的频率。由于电路的组成较为简单,所以在传输系统中,可以使用载频设备实现接收,进行信号的发送,通过专用线路进行信号的传递,在信号完成传输之后,在进行元件的检测。另外,在控制煤矿通风系统的风量时,要明确井下的环境以及通风设备中的风量,了解温度条件以及有害气体的浓度等内容。

2.7通风系统的设计

在对通风系统进行设计时,可以通过下述方法实现风量的调节。第一,进行百叶窗角度的调节,实现风量的合理调控,然后将风门的变化状况以及数据通过频率发送设备向地面控制系统进行传输。要通过自动化的方式实现井下开关的控制,进行合理的定位,将爆破开关在定时设备上安装,爆破以后保证自动化的处理效果。现阶段国际上通常采用检测元件对局部通风设备进行转速的调控和监管,在运行的设备中进行风速以及温度的调节,依据设备运转时空气温度的状况以及气体的浓度状况实现合理有效的调控。有些技术现阶段还不够成熟,所以必须进行进一步的更新与调控。

2.8总控中心的设计

总控中心的重要设备之一就是计算机,微型计算机的接口数量较多,具有较强的可扩展性,可以实现任务的顺利完成。使用微型计算机,可以提高自动控制系统的工作效率,保证工程的准确性,使自动化的水平更加提高。和通风系统的控制密切相关。总控中心的主要工作就是对数据和信息进行收集和处理。

3结语

以上的全方面的分析,让人们能够对煤炭的通风系统有了很大一步的了解,以上的分析中表明,自动化系统在煤炭系统中的各个方面都控制的十分精确而且比其他系统控制的更加到位,且对这整个行业的发展都有较为深远的影响和专业的指导意义,且会在不同的环境下进行单独的计算,还能够应对不同的环境,有效的提高了运行能力,节约了大量的人力物力财力,值得在这个行业中进行全面的推广应用。

论文作者:王建伟

论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期

论文发表时间:2018/10/1

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