井下采矿通风的自动化控制与节能实现

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:史立1 王占军2 王铁彪3 庞龙4
[导读] 摘要:随着我国煤矿企业的迅速发展,井下采矿作业越发重要。
        1.身份证号码:13010519761110XXXX2.身份证号码:13252419800925XXXX3.身份证号码:13098319870915XXXX4.身份证号码:13262319760406XXXX
        摘要:随着我国煤矿企业的迅速发展,井下采矿作业越发重要。在工业生产制造等行业中,保证生产效率的同时提升安全管理水平和效果已成为各行业发展的必由之路。采矿工程的施工多数在地下完成,煤矿开采的环境相对恶劣且具有较高安全风险。为了进一步提升矿山开采时的安全性,应针对当前井下施工环节中存在的通风安全等问题进行深入剖析。有针对性地提升管理效力,并制定相应的改善对策。
        关键词:井下采矿通风;自动化控制;节能实现
        引言
        井下通风系统建设,是地下资源开发工作的重要构成部分,它对井下资源开采的安全性具有直接影响。自动化技术在地下开采中的应用,刚好满足了自然开发的需要,它可以有效减少井下事故发生率,实现社会开发体系不断完善与调控。
        1井下采矿通风的自动化控制概述
        随着中国市场经济的迅速发展,煤矿行业作为中国的一种基础性保障行业,起着重要的作用。而随着中国煤矿产业及企业的迅速兴起,其规模逐渐扩大,其中,井下采矿作为煤矿生产的重要组成部分,对煤矿企业的发展有着极大的影响。井下采矿是一项具有风险且技术含量较高的系统工作。井下通风的实质是通过“疏通换风”装置及设备为井下工作人员提供新鲜的空气和供废气排放。随着科学技术的不断发展,井下通风设备及系统的创新力度也不断加大,通风自动化控制系统已经成为当下最重要且应用最广泛的系统之一。该系统可以实现自动化调节及控制,不仅在效率的提升上起到了一定的促进作用,同时在节能方面也起到极为重要的推动作用。井下采矿通风自动化控制系统主要是通过远程控制中心对井下相关信息进行实时监测,安置有摄像头及感应装置等,可以针对存在的风险及隐患提供预警服务,从根本上消除井下开采安全隐患。另外,井下采矿通风自动化控制系统离不开网络支持,具有较高的技术含量,它不是一种单一、片面的流程体系,而是更为科学、合理的系统布局,其设计流程与设计方案必须符合井下采矿实际环境与工作需求。因此,井下采矿通风自动化控制系统需要硬件和软件的双重支持。
        2井下采矿通风的自动化控制与节能要点
        井下采矿通风自动化控制,是数字化技术与社会发展相互结合的直接体现,它不仅大大提升率设备做功效率,还实现了技术结构的科学性分析。笔者结合相关内容,将技术相关要点整合为。
        2.1程序识别节流调节
        自动化控制技术在社会各个领域中应用期间,最直接的技术实践方式,是借助科学调控程序,实行采矿通风因素的系统化调节与剖析。一方面,程序识别流程处理系统,是自动按照程序处理装置,实现自动化调节整合。或者说,自动化控制装置,可以按照风机初期做功的具体情况,实行做工大小、做功强度的整合;另一方面,程序可以在采矿通风期间,随时按照采矿通风体系的需求,适当的进行节能因素调控,尽量将风机做功功率与网阻力之间错落分开。由此,将自动化控制程序应用在井下风机控制体系中,可规避前期设计组网风力相互冲突的问题,从而提升了风机功率转换效率,减少了风机做功过程中的有用功浪费。举例来说,某次井下风机做功调节期间,技术人员就采用自动化控制装置进行做功情况调节,本次系统做功调节方式,首先是按照井下风机结构,构建了一个体系整合模型,在模型中按照主干、分支的顺序,对风机做功结构进行调整,在局部试验无问题的状态下,逐步运用自动化结构替代机械动力转换体系;其次,风机做功周转换调控上,分别将电动机与风机旋转外部网络放置在两个单独的模块结构下,然后按照风机旋转快于外部组网运转50%的标准进行操控对应的自动化调整。最后,采用自动化指令调节法,在风机通风做功窗口部分上,设定跟踪调控命令,待外部做功程序运转完成后,连接指令将自动进行窗口下操作处理。

风机井下做功情况调控,是自动化控制体系自主分析与协调运用的形态,它不仅沿用了传统风机结构的控制结构,减少了设备更新层面的资源损失,还利用自动化结构将传统的人工后续连接环节转换为指令式自主连接,其过程避免了程序停止、启动转换期间的功率损耗,由此,可以将该种程序理解为节能与流畅性的井下风机做功调节策略。
        2.2变频调速实现
        变频调速的实现不能局限于特定的设计方案,应该结合变频装置及现场实际情况,在变频装置中增设远程控制信息模块,通过远程控制信息模块可以让控制中心工作人员第一时间掌握变频调速器的运行情况,并可以在远程中心对其进行实时控制。这种控制模式突破了传统人为手工控制的束缚,使变频调速控制更有效率和成果。另外,在变频器选择方面,需要注意风机的参数性能。风机类负载在过载能力方面的要求较低,导致负载转矩与转速的平方成正比,因此,风机在低速运行中负载通常较低。鉴于变频调速的特殊性,煤矿企业在购买变频装置时应该综合考量,在保证其性能的同时,选择经济性和实用性较高的装置。
        3通风自动化控制与节能实现优化对策
        3.1合理配置通风装置及变频装置
        ①煤矿企业应该对井下开采通风设备进行合理配置,对通风设备的数量及功率进行科学调整,在满足生产作业需求的前提下尽可能地将提高效率放在第一位。配置通风装置的基本准则是结合井下实际情况及空间布局选择装置类型,配置数量的确定必须结合现场实际需求,并认真研究所配置数量是否合理,做到无需配置通风设备时则不配置,尽可能地保证通风设备数量既满足实际需求又符合节能要求;②在配置井下开采通风设备时应该注重“人工控制设备”的增设,通过人工控制设备的安装可以使井下开采管理人员和技术人员根据实际情况进行调节和控制,在通风较好的情况下可以关闭少许设备,这样就可以在一定程度上提升节能效果;③合理配置变频装置。在井下开采过程中,变频装置起着控制及调节电流、电压的重要作用,通过对电流、电压的合理调节可以使电能供应更加充足、更具节能性。
        3.2建立故障应答体系
        如果在通风系统中发现问题,自动化控制技术将立即开始工作,确保其他通风设备安全运行并确保井下通风良好。该操作原理主要是通过中央控制中心发出的指令暂时关闭或开启通风设施,确保在通风机停止运转时及时开启备用通风机。自动化控制技术的合理应用,可以最大限度地减少人为错误,有效避免安全事故的发生。煤矿通风自动化控制系统包含信息命令和信息监视数据。通过风险控制系统的多通道信号可以分为时间系统和频率子系统。分频系统对信号具有高传输安全性,可以避免或减少故障频率。由于电路结构相对简单,在传输系统中载波频率设备可用于接收、信号传输,通过专用线路的信号传输,对组件进行信号检测。
        3.3加强通风系统的安全检查与隐患排除工作
        在各类通风设备安装完毕并投入使用后,还需要继续对其保持高度的关注。定期进行通风设备的安全检查并进行规律的维护保养工作。在检查中如发现设备运行异常或故障,必须引起足够重视。按照相应的操作规章流程,及时排除安全隐患,不得存在任何侥幸心理。在进行通风系统的安全检查时,要重点留意通风系统的设备运转情况,设备功能是否正常以及井下局部区域的通风效果。
        结束语
        煤矿安全管理的过程复杂,需要根据实际情况采取针对性的应用技术,自动化控制技术在这一过程中扮演着重要的角色,能够充分提高安全管理水平,进而确保安全生产。
        参考文献:
        [1]张玉刚.煤矿通风系统优化研究[J].机械管理开发,2018,33(10):133-134.
        [2]师泽敏.保德煤矿回采工作面巷道布置与通风系统优化技术研究[J].内蒙古煤炭经济,2018(17):123-126.
        [3]宋树义.兴安煤矿通风系统阻力测定及优化方案分析[J].煤炭与化工,2018,41(8):4-6.
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