淮浙煤电有限责任公司顾北煤矿
摘要：近年来，伴随着国内煤矿行业进行开采等工作，相关的开采设备由老式机械化逐渐的向着系统智能化进行转型，创建智能化系统的煤矿越来越受欢迎。但是矿井通风这个子系统依然是比较死板的，仍然是应用人工进行运作，这样的运作方式不能够很好的满足矿井智能化的相关要求。当前一些矿井通风灾害的异常预警以及发生事故后的应急决策等涉及到的处理事件的能力不足，在灾变期间的预警等等方面的响应也不是很及时，这就使得灾害来临，不能够有效的进行控制。
关键词：矿井；智能通风原理；关键技术
引言
矿井通风系统是矿井生产系统的重要组成部分，其合理与否与矿井的安全和生产效率有重大关系。目前矿井通风系统存在如下问题：①传统的井下测风方式包括机械式测风、热敏元件测风和压差计测风等，这些方式存在测量误差大、灵敏度易受环境影响、使用寿命短等缺陷。②常规的矿井测风探头是悬挂式安装，测量的是某处的“点风速”，用其来代表整个巷道的平均风速不够准确。③现有的通风分析软件能通过三维模拟直观表达通风参数与通风井巷的空间关系，但在矿井通风状态识别和自动调控方面没有取得实质性突破。针对上述问题，本文以内蒙古大雁矿业集团有限责任公司雁南煤矿为例，研究了矿井智能通风控制系统的设计及应用。
1矿井智能通风的原理
矿井智能通风是主是应用智能控制的方式进行按需供风，并依据矿井的需求持续稳定的进行输送新鲜的空气，供矿井中的工作人员使用，主要的方法是应用机械通风，然后将有害气体及时的排出，这样就能够使得矿井气候条件变得有利于作业环境，能够很好地供应矿井生产所需，同时也是灾害防治的一个重要的基础。主要的方法就是将矿井内的信息进行采集并经过相关的处理后，经过控制技术进行结合，依据“平战结合”的相关理念进行一定的按需供风，在实际的运行过程中，如果出现异常灾变的情形下，能够使用智能的系统进行应急调控。这样的方式符合当前状态下通风的自动化管理，也能符合灾变时期所进行的应急响应
2煤矿矿井通风概述及安全监控意义
煤矿矿井通风工作也就是在煤矿开采作业过程中将外部新鲜空气输送至矿井内，确保矿井内部与外部空气循环的稳定。由于煤矿企业在煤炭资源开采过程中，矿井内产生的各种有毒有害气体，对井下作业人员的身体健康有着极为不利的影响。如果矿井通风出现问题的话，不但会因为煤矿矿井安全事故发生概率的增加，给煤矿企业带来巨大经济损失，而且还会对井下作业人员的生命财产安全产生严重的威胁。为了满足煤矿矿井通风的要求，煤矿企业应该合理运用科学技术将外部新鲜空气输送至矿井作业环境中，尽可能的排除或稀释矿井中的有毒有害气体，通过对矿井内氧气密度的调节，确保煤矿矿井内生产作业的安全顺利进行。目前，我国煤矿企业在开展煤矿矿井通风监控工作时，主要是借助计算机网络信息技术、声光感应、传感、数字化传输等相关技术，监控和分析煤矿矿井内的数据信息，为管理人员提供实时动态信息，以便于煤矿企业制定科学合理的煤矿矿井安全管理措施。
3矿井通风与安全监控常见问题
3.1通风系统设置比较差
煤矿矿井的通风系统主要是由四个模块组成，分别为通风巷道，气流的监控设备，通风设备和通风的动力构成。到目前为止，我国很多煤矿的通风动力装置以及气流监控装置的性能都不是很好，这些设施在进行安全检测过程中，效果并不明显。煤矿矿井的通风设置，最为重要的功能就是有效、科学的对通风量和通风风向进行控制。与此同时，在和其他煤矿矿井安全设备相结合的前提下，使煤矿矿井下环境得以优化。从这些方面可得知，受安全设备与技术，以及井下环境的不良影响，目前为止，矿井通风系统存在的问题依旧比较严重
3.2矿井局部通风规范性不足
矿井通风系统运行过程中，通风系统设备存在质量缺陷是导致矿井空气流量监测结果不准确的主要原因。
就目前来说，我国大多数煤矿企业在矿井通风系统设备运行监控管理工作时，都存在着通风系统监控管理制度不完善的问题，煤矿矿井设备管理人员未按相关制度和规范开展矿井通风系统的维护和管理工作，影响了矿井下信息采集精度的提高。此外，很多企业在进行设备的维护时，往往以设备数据信息作为监控的重点，忽略了传感器运行状态监测的重要性，一旦设备出现故障的话，不但会出现监控数据失真的问题，严重的还会引发井下安全事故。
4煤矿矿井通风与安全监控的有效措施
4.1通风隐患在线监控
a)风速风量监控，主要是在关键巷道内增设风速风向监测装置，对通风系统运行时的各个通风关键参数进行测定；b)风门隐患监控，主要针对风门密闭性及其风量调节稳定性进行监控，通过在风门两侧增设风压传感装置实现，作业时一旦发现异常，要立即发出预警；c)循环风监控，在掘进面局部风机后方巷道增设风速风向感应装置，以确保循环风正常运行。
4.2优化矿井通风及安全监控的性能
在新时代背景下，随着科学的进步，煤矿井下作业中，通风设置和安全监控系统的工作水准也在不断提高。但是随着资源的不断消耗和利用，煤矿开采的深度和强度不断增加，煤矿矿井的开采环境变得越来越不可控制。所以，必须要及时高效的提升通风系统以及煤矿安全监控系统的性能。比如，需要不断完善煤矿系统采集的功能性。依照着系统中不同的环境参数，深入研究，创新和优化传感器的灵敏度，加强系统的抗干扰能力。就算环境恶劣，设备也能够正常、平稳的运行，使传感器监测范围不断扩大，覆盖范围更加广泛，提升检测技术的性能。在传感器的升级过程中，需要摆脱传统传感技术的“束缚”，传感器不仅仅要检测有毒有害气体，还需要设置风压测量传感器，使井下监测内容更加丰富，减少风险。传感器内部结构在升级过程中，需要把网络模块融入到其中，利用互联网资源，使信息捕捉更加准确、迅速，做好信息的传输工作。信息管理中心分析归纳完毕信号，实施控制中心可以针对井风量，进行高效率的控制。
4.3加强矿井通风异常诊断与预警
矿井通风运行的过程中诊断异常、确定相关灾害发生的影响范围以及提前发出预警是合理调节通风、控风等相关步骤的重要依据。诊断矿井通风运行中的异常状态的方法中，主要是应用多传感器进行采集相关的重要数据，然后进行有效的信息融合，并经过一定的处理技术，汇集大量的矿井通风运行过程中的历史数据、以及进行实时解算矿井通风网络数据，这样就能够实现在通风动力出现异常、在通风网络出现异常以及在通风设施出现异常的时候，及时的显示响应，在实际的运行中，也会考虑量变到质变、渐变到突变、应用神经网络模型、以及应用机器学习模型、应用模糊数学的相关计算方法，进行创建矿井通风系统的异常诊断的重要模型，也能够对矿井通风参数在运行过程中出现异常状态的因素进行采集，并对该异常状态的位置进行快速诊断。
结束语
该新型的矿井通风机智能控制系统能够根据井下综采面的瓦斯浓度情况对井下矿井通风机系统的运转进行智能控制，确保井下瓦斯浓度始终处于安全状态，极大地降低了井下矿井通风机在运行时的能源消耗。
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