礦井掘進(jìn)面智能通風(fēng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　瓦斯是困擾煤礦安全高效生產(chǎn)的主要問(wèn)題之一，煤礦事故70%以上是由于通風(fēng)設(shè)備故障、通風(fēng)管理不善造成的。對(duì)掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定控制則是解決此問(wèn)題的關(guān)鍵。

　　智能控制系統(tǒng)的功能分析

　　根據(jù)實(shí)際掘進(jìn)面巷道工況的需求和《煤礦安全規(guī)程》對(duì)局扇“三專(zhuān)兩閉鎖”方式的使用要求[1]，并借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，智能通風(fēng)控制系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能。

　　(1) 安全排放瓦斯

　　在瓦斯的排放過(guò)程中為了不污染瓦斯未積聚區(qū)域，瓦斯排放要求在監(jiān)控瓦斯?jié)舛鹊臈l件下緩慢地進(jìn)行。本智能通風(fēng)控制系統(tǒng)的首要功能是根據(jù)不同的瓦斯?jié)舛确植记闆r，選擇合理的瓦斯排放措施，達(dá)到安全有效地排放瓦斯的目標(biāo)。

　　(2) 雙機(jī)準(zhǔn)熱備控制模式

　　實(shí)現(xiàn)兩雙兩自動(dòng)，即在掘進(jìn)巷道中一個(gè)掘進(jìn)工作面必須設(shè)置兩臺(tái)同型號(hào)同功率的局扇，一臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，另一臺(tái)可靠備用。當(dāng)一臺(tái)局扇因線路停電或出現(xiàn)故障等原因停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使另一臺(tái)局扇能夠自動(dòng)起車(chē)，自動(dòng)換風(fēng)，以保證供風(fēng)的連續(xù)性，以確保煤礦的安全生產(chǎn)。

　　(3) 掘進(jìn)面風(fēng)機(jī)故障處理

　　智能通風(fēng)控制系統(tǒng)應(yīng)在不影響負(fù)載運(yùn)行的情況下檢修風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)的控制系統(tǒng)，并且要求檢修側(cè)完全斷電，真正做到不停風(fēng)檢修，保證生產(chǎn)正常進(jìn)行，從根本上杜絕帶電檢修的危險(xiǎn)性。

　　(4) 掘進(jìn)巷道瓦斯?jié)舛葘?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

　　掘進(jìn)面巷道內(nèi)的瓦斯?jié)舛刃畔ⅲ侵悄芸刂葡到y(tǒng)的一個(gè)重要控制依據(jù)，因此準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)瓦斯?jié)舛仁潜鞠到y(tǒng)的又一個(gè)重要功能。

　　(5) 節(jié)能

　　在實(shí)際使用時(shí)，通風(fēng)機(jī)功率一般都偏大，造成電能的巨大浪費(fèi)。智能通風(fēng)控制系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)不同的巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛惹闆r，進(jìn)行風(fēng)量的自動(dòng)調(diào)節(jié)起到節(jié)能的作用。

　　智能控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)

　　掘進(jìn)面智能通風(fēng)控制系統(tǒng)由以下三部分組成：井下局扇電磁啟動(dòng)器、瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和地面集控中心。整個(gè)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

　　掘進(jìn)面智能通風(fēng)控制系統(tǒng)具有中文人機(jī)界面顯示、變頻調(diào)速、雙機(jī)準(zhǔn)熱備控制模式、風(fēng)量的閉環(huán)控制、靈活的參數(shù)設(shè)定方式、完善的報(bào)警提示以及故障診斷功能，同時(shí)提供設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息。

　　局扇電磁啟動(dòng)器的設(shè)計(jì)

　　目前，公知的煤礦掘進(jìn)工作面對(duì)風(fēng)機(jī)控制通常采用兩臺(tái)真空隔爆型電磁起動(dòng)器帶動(dòng)兩部風(fēng)機(jī)，其占地面積大，系統(tǒng)接線復(fù)雜，系統(tǒng)事故點(diǎn)多，不易維修。