远程集中控制技术在调节通风系统风压平衡中的应用
发布时间：2019-08-03 13:09
【摘要】：围绕三山岛金矿深井开采中出现的两矿区系统风压不平衡问题,采用通风系统远程集中控制技术、风机变频技术以及井下通风参数监测技术,对分布于井下各处机站的风机及主要通风巷道的风流风压参数进行计算机远程集中监测监控。在保证系统总风量达到设计要求的基础上,通过对两矿区主回风机站风机运行频率适时综合调控,各贯通处流动风量由90.60 m3/s减少至13.6 0 m3/s,有效缓解了两矿区之间污风相互串联影响。通风远程集中监控系统的稳定运行为加快推进矿山数字化建设进程迈出坚实一步。
【图文】：
图1通风监控系统方案布置Fig．1Layoutofventilationmonitoringsystem3系统风压平衡关键技术研究通过将新立矿区和西山矿区2个既相互联系又相对独立的通风系统统一整合为1个复杂的多机站通风系统，在各自保持其通风方式和机站设置条件下，分析研究其相互间风流影响关系，解决三山岛金矿两矿区贯通中段风流互相影响风压不平衡问题。研究的关键技术在于计算机网络通讯技术、风机变频技术、井下风流与风压参数监测控制技术以及它们之间的有机结合形成的成套技术从而对两矿区贯通处巷道风压进行实时监控调节［3］。其主要难点在于自主开发与计算机网络通讯技术、风机变频调控技术及井下风流与环境参数监测技术有机结合的适用于矿山井下恶劣环境下的先进稳定可靠的控制单元以及监控系统软件，形成井下通风远程集中监控系统成套技术及装置，实现井下通风远程集中监控，提升矿山通风管理水平和通风效果，改善工人工作环境，预防职业病发生，保证矿山安全生产以及通风节能降耗。风速传感器安装在两矿区－150、－240、－330、－420、－600m贯通巷道测风点的巷道中心高度，并采用细钢丝固定，安装位置要避开巷道断面不规则以及渗水位置，以提高监测数据的准确性及风速传感器的使用寿命［4］。差压传感器安装在两矿区贯通巷道两帮，尽量避开巷道渗水位置，差压传感器含有正负两个感应孔，正负感应孔与正负两段导压软管连接。正段导压软管沿巷道通过风墙布置，首端位置置于－150、－240、－330、－420、－600m贯通巷道测风点前10～15m处的巷道中心高度并用细钢丝固定，使导压软管的端部与风流方向垂直，，采集传导风机出风口风流静压。负段导压软管沿巷道布置，末端位置置于测风点后5～10m处的巷道中心高度并用细钢丝固定，使导压
图2通风系统运行参数调控原理图Fig．2Principleschematicsofoperatingparametersregulationinventilationsystem根据三山岛金矿井下开采现状，对主要回风机站巷道的基础数据进行了调查与数据整理，建立了回风机站风机基础数据表和回风机站原始数据表等通风网络数据库模型，见表1、表2。通过多(级)机站通风软件对方案进行系统通风效果计算机网络模拟解算，将4个回风机站风机运行频率在35～50Hz范围内取值，代入解算程序依次模拟、比较，西山矿区南回风井和北回风井回风机站风机运行频率取为45Hz，新立矿区西回风井回风机站风机运行频率取为38Hz，东回风井回风机站风机运行频率取为47Hz时，系统总风量为752.24m3/s，见表3，满足设计风量(745m3/s)要求，两矿区－150、－240、－330、－420、－600m中段贯通巷风量合计为8.52m3/s。多(级)机站通风软件计算机网络模拟解算结果具体为:(1)西山南回风井－150m水平回风机站，运行1台DK54－8－№27(2×280kW/台)风机，叶片角度45°/40°。运行频率45Hz，机站风量149.58m3/s，实耗功率485.23kW，机站效率67%。表1回风机站风机基础数据表Table1Ｒeturnfanfanbasestationdatatable序号风机类型名称风机直径/m风机转速/(r/min)风机叶片安装角度/(°)轮毂比风机额定功率/kW1DK54－8－№272．70740．0450．54560．002DK46(CII)－8－№282．80740．0450．46800．003DK62－10－№323．20590．0450．62900．004BDK62－8－№262．60740．0450．62500．00表2回风机站原始数据表Table2Backtotheoriginaldatatablefanstation序号机站风机数量风机入口侧直径/m入口环断面比入口系数机站断面/m2机站巷断面/m2出口判别数摩阻系数漏风
【作者单位】： 山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司;华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司;
【分类号】：TD724;TD67
【图文】：
图1通风监控系统方案布置Fig．1Layoutofventilationmonitoringsystem3系统风压平衡关键技术研究通过将新立矿区和西山矿区2个既相互联系又相对独立的通风系统统一整合为1个复杂的多机站通风系统，在各自保持其通风方式和机站设置条件下，分析研究其相互间风流影响关系，解决三山岛金矿两矿区贯通中段风流互相影响风压不平衡问题。研究的关键技术在于计算机网络通讯技术、风机变频技术、井下风流与风压参数监测控制技术以及它们之间的有机结合形成的成套技术从而对两矿区贯通处巷道风压进行实时监控调节［3］。其主要难点在于自主开发与计算机网络通讯技术、风机变频调控技术及井下风流与环境参数监测技术有机结合的适用于矿山井下恶劣环境下的先进稳定可靠的控制单元以及监控系统软件，形成井下通风远程集中监控系统成套技术及装置，实现井下通风远程集中监控，提升矿山通风管理水平和通风效果，改善工人工作环境，预防职业病发生，保证矿山安全生产以及通风节能降耗。风速传感器安装在两矿区－150、－240、－330、－420、－600m贯通巷道测风点的巷道中心高度，并采用细钢丝固定，安装位置要避开巷道断面不规则以及渗水位置，以提高监测数据的准确性及风速传感器的使用寿命［4］。差压传感器安装在两矿区贯通巷道两帮，尽量避开巷道渗水位置，差压传感器含有正负两个感应孔，正负感应孔与正负两段导压软管连接。正段导压软管沿巷道通过风墙布置，首端位置置于－150、－240、－330、－420、－600m贯通巷道测风点前10～15m处的巷道中心高度并用细钢丝固定，使导压软管的端部与风流方向垂直，，采集传导风机出风口风流静压。负段导压软管沿巷道布置，末端位置置于测风点后5～10m处的巷道中心高度并用细钢丝固定，使导压
图2通风系统运行参数调控原理图Fig．2Principleschematicsofoperatingparametersregulationinventilationsystem根据三山岛金矿井下开采现状，对主要回风机站巷道的基础数据进行了调查与数据整理，建立了回风机站风机基础数据表和回风机站原始数据表等通风网络数据库模型，见表1、表2。通过多(级)机站通风软件对方案进行系统通风效果计算机网络模拟解算，将4个回风机站风机运行频率在35～50Hz范围内取值，代入解算程序依次模拟、比较，西山矿区南回风井和北回风井回风机站风机运行频率取为45Hz，新立矿区西回风井回风机站风机运行频率取为38Hz，东回风井回风机站风机运行频率取为47Hz时，系统总风量为752.24m3/s，见表3，满足设计风量(745m3/s)要求，两矿区－150、－240、－330、－420、－600m中段贯通巷风量合计为8.52m3/s。多(级)机站通风软件计算机网络模拟解算结果具体为:(1)西山南回风井－150m水平回风机站，运行1台DK54－8－№27(2×280kW/台)风机，叶片角度45°/40°。运行频率45Hz，机站风量149.58m3/s，实耗功率485.23kW，机站效率67%。表1回风机站风机基础数据表Table1Ｒeturnfanfanbasestationdatatable序号风机类型名称风机直径/m风机转速/(r/min)风机叶片安装角度/(°)轮毂比风机额定功率/kW1DK54－8－№272．70740．0450．54560．002DK46(CII)－8－№282．80740．0450．46800．003DK62－10－№323．20590．0450．62900．004BDK62－8－№262．60740．0450．62500．00表2回风机站原始数据表Table2Backtotheoriginaldatatablefanstation序号机站风机数量风机入口侧直径/m入口环断面比入口系数机站断面/m2机站巷断面/m2出口判别数摩阻系数漏风
【作者单位】： 山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司;华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司;
【分类号】：TD724;TD67
【参考文献】
相关期刊论文 前6条
1 郭建华;机电设备故障诊断技术的发展概况及远程诊断方法研究[J];重庆工学院学报;2002年04期
2 王强,段晨东,何正嘉;机电设备远程监测和故障诊断系统的数据管理[J];计算机工程与应用;2004年09期
3 贡锁国,洪候山,黄欣,贾安民,陈宜华;多级机站通风计算机集中监控系统[J];金属矿山;2002年04期
4 贾安民;;井下多级机站通风监控与节能技术研究[J];金属矿山;2012年06期
5 袁楚明,陈幼平,周祖德;机械制造设备远程监控与故障诊断技术[J];机械与电子;2001年02期
6 芦景英;;矿山机电设备远程控制技术的应用[J];科技资讯;2012年25期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 董国光,许黎明,胡德金;基于网络的机油泵测试台远程监控与维护[J];电工技术杂志;2004年03期
2 董辛e
本文编号：2522579
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