煤矿瓦斯抽放监控系统的设计与实现

提出了一种煤矿瓦斯抽放监控系统的设计方案,详细介绍了其系统组成、功能以及系统功能的实现方式。在煤矿现场的试验结果证明,该系统实现了对瓦斯抽放泵站管道参数、环境参数、工况参数、供水参数的实时监测和保护,对瓦斯抽放系统的自动控制、瓦斯抽放系统运行参数的实时监测及远程控制等功能,完全符合煤矿瓦斯抽放系统的需要。     

一种矿用瓦斯管道设备防爆等级转换接口设计

针对煤矿瓦斯抽放监控系统中瓦斯管道设备及其相关联的电源和通信接口必须满足"ia"安全防爆等级要求,在现有"ib"防爆等级的煤矿瓦斯抽放监控系统基础上,通过增加一种安全等级转换接口对瓦斯管道设备进行了升级改造。详细介绍了具有梯形输出特性的阻性限流的电源转换原理和具有线性输出特性的阻性限流的信号转换原理,并对关键元件的相关参数进行了分析及计算。测试结果表明,该转换接口具有转换效率较高、频率失真小等特点,输出特性满足"ia"安全防爆等级要求。     

一种瓦斯抽放多参数巡检仪的设计

设计了一种瓦斯抽放多参数巡检仪,介绍了该仪器硬件和软件的设计及实现。该巡检仪采用传感器采集甲烷浓度、工况流量、管道温度等主要性能参数;参数经AD转换后,通过RS485上传到上位机,用户通过上位机可以直观地分析瓦斯抽放管道的参数。该仪器具有测量精度高、采集通道多的特点,提高了煤矿瓦斯抽采监测的效率。     

具有动态补偿的差压式瓦斯抽放流量仪表设计

针对现有瓦斯抽放流量仪表不能对管道流量参数进行实时补偿而导致流量测量结果存在较大误差的问题,设计了一种具有动态补偿的差压式瓦斯抽放流量仪表。给出了气体温度、压力和浓度的补偿方法,介绍了该仪表的软硬件设计。现场测试结果表明,该仪表测量数据准确、稳定,满足煤矿瓦斯抽放计量的精度要求。     

煤矿瓦斯抽放浓度控制系统设计

针对现有煤矿瓦斯抽放控制采用粗放式控制方法存在瓦斯抽放浓度控制缺失和水环真空泵能耗高等问题,设计了一套煤矿瓦斯抽放浓度控制系统。该系统基于分级调节思想,在控制程序集中控制下,通过瓦斯浓度传感器检测抽采管路中的瓦斯浓度,利用PLC逻辑运算功能计算出瓦斯浓度变化率,并根据瓦斯浓度变化分级调节电动瓦斯调节阀开度和水环真空泵变频电动机转速,以提高抽采瓦斯浓度,从而提高抽采瓦斯利用率。试验结果表明,该控制系统能有效提高抽采瓦斯浓度,瓦斯体积分数可提高3.6%～4.2%,使抽采瓦斯利用率大大提高;且节能效果明显,瓦斯抽放浓度控制后节能效果提高了24%。     

羽状钻孔预抽矿井瓦斯过程的数值模拟研究

合理抽放瓦斯是解决煤矿瓦斯灾害的重要方法之一。文章在分析煤层瓦斯抽放过程机理的基础上,建立了羽状钻孔预抽瓦斯过程的数学模型,并对该模型进行了数值离散,同时采用牛顿-拉夫逊数值方法,将非线性方程组转化为线性方程组最终得以求解。数值模拟程序采用VB6.0编写,模拟了矿井瓦斯羽状钻孔预抽过程。通过矿山瓦斯抽放实际数据验证,羽状钻孔预抽矿井瓦斯过程的数值模拟结果基本反映了真实的瓦斯抽放情况,为进一步研究瓦斯抽放过程的参数优化奠定了基础。     

瓦斯抽放管路系统的设计及其设备的配套选型

以某高瓦斯矿井建立瓦斯抽放系统的实践为例,介绍了瓦斯抽放系统中瓦斯抽放管路系统的设计,即管路敷设路线的设计、瓦斯抽放管径的选择、管路阻力的计算;并根据管路阻力的计算结果及瓦斯抽放泵的选型原则,给出了瓦斯抽放泵的选型设计。实际应用表明,该矿采用瓦斯抽放系统后未出现瓦斯超限现象,瓦斯抽放率达到46%。     

AFE变频器在煤矿瓦斯抽放机控制系统中的应用

以抚矿集团暖气厂瓦斯抽放机控制系统的改造为例,介绍了AFE变频器在煤矿瓦斯抽放机控制系统的应用,重点介绍了AFE变频器构造、控制原理及相关技术参数的设置方法。仿真结果表明,AFE变频器的网侧电流几乎没有失真,对电网污染极小。实际运行结果表明,应用AFE变频器对煤矿瓦斯抽放机控制系统进行改造后,系统运行稳定,未发生任何故障,且提高了瓦斯抽放机效率,有效节能约为30%。     

瓦斯综合防治方法研究

统计分析了煤矿瓦斯事故中死亡人数占煤矿事故死亡人数的比例:我国一次死亡10人以上重特大瓦斯事故死亡人数占69.5%,一次死亡百人以上重特大瓦斯事故死亡人数占65.4%,国外一次死亡30人以上重特大瓦斯事故死亡人数占95.3%;分析了瓦斯事故发生的原因,指出瓦斯爆炸事故是可以避免的,进而提出了通风、监控、抽采(抽放)、供电、防爆、防尘、防火、爆破、避险等综合防治瓦斯的方法,并阐述了煤矿安全监控系统在瓦斯防治中的作用。     

一种矿用本安型瓦斯抽放多参数巡检仪原理及应用

主要介绍了矿用本安型瓦斯抽放多参数巡检仪的特点、工作原理和现场应用情况;该巡检仪具有测量方式多、测量范围广、测量精度高、操作简单等特点,巡检仪集热式、差压、单孔等流量测量方式于一体,满足了矿方对于测量方式多样性的要求。针对在实际使用中遇到的问题进行了分析和讨论,并给出了解决方法。实践证明该巡检仪能够提高煤矿瓦斯抽采监测的效率,方便了煤矿工作人员的工作。     

矿用多参数气体流量传感器设计

针对传统瓦斯抽放监测系统由于监测参数多而存在安装传感器多、铺设电缆多、安装维护不便等问题,设计了一种新型矿用多参数气体流量传感器。该传感器可测量管径为80~1 000mm的管道内流速为0.3~30m/s的气体流量,只需在管道上取一个安装孔,传感器接一根四芯监控电缆就可通过RS485将管道流量、温度和压力信号上传到传输分站。工业性试验结果表明,该传感器量程比大,稳定性好,减少了瓦斯抽放监测系统前期调研、施工和维护等工作量,具有较强的实用性。     

瓦斯管道输送水封阻火泄爆装置

<正>瓦斯管道输送水封阻火泄爆装置由天地(常州)自动化股份有限公司研制推出。该装置是用于保证煤矿瓦斯输送管道瓦斯输送安全的一种装备,起到保护进气端(或出气端)输送管道及附属设备的目的。瓦斯管道输送水封阻火泄爆装置由水封泄爆桶、水位传感器、远程控制箱、隔爆电动球阀组成。当煤矿抽放瓦斯意外爆炸事故发生时,其可阻止爆炸产生的冲击波破坏抽放系统,并隔断爆炸产生的火焰导入井下,防止事故     

煤矿安全监控多系统井下融合方法

针对《煤矿安全监控系统升级改造技术方案(征求意见稿)》对多系统融合的要求,分析了煤矿多系统融合现状,提出了一种在采集控制层进行多系统井下融合的方案,详细介绍了一种井下融合分站的设计。该融合分站可根据多个系统现场设备的接口及通信协议情况,实现分站级融合、链路级融合、数据级融合3种融合方式。测试结果表明,该融合分站能够同时接入安全监控、人员定位、矿压监测、瓦斯抽放监测等系统,实现多个系统间的数据共享。     

采空区瓦斯抽采实验监控系统的设计

为了实时掌握采空区瓦斯抽采实验系统的运行状况,设计了一套采空区瓦斯抽采实验监控系统。该监控系统采用EDA9017和EDA9150采集巷道瓦斯流量和浓度、风流静压力、风速值和风机的运行状态信息,并将采集的数据通过RS485总线传入PC机,使操作者通过监控界面即可了解整个采空区瓦斯抽采实验系统的运行状况。实际应用验证了该监控系统的有效性、稳定性和可靠性。     

科研成果鉴定

<正> 矿井胶带输送机计算机监控系统、瓦斯抽放站多参数监测仪、风速检测器在阳泉鉴定 1983年12月20日至23日,由煤炭部技术发展司主持,在阳泉矿务局三矿召开了“矿井胶带输送机计算机监控系统、矿井     

矿用瓦斯抽放管道自动放水装置的设计

分析了煤矿井下瓦斯抽放管道积水的危害以及当前普遍使用的机械式自动放水器的缺陷,设计了一种基于时间的具有控制核心和通信接口的自动放水装置,放水参数可由用户设定,通过通信接口放水器可连接到井下控制网络,以实现控制中心对放水器的远控监控。     

GPRS煤矿瓦斯抽放监测系统

介绍了应用GPRS的煤矿瓦斯抽放监测系统的组成方式、功能、主要设备、特点.     

基于WSN的煤矿瓦斯监测系统软件的研究

开发了一种基于WSN(无线传感器网络)的煤矿瓦斯监测系统上位机软件。该软件采用Visual C#和数据库技术进行软件设计,具有实时接收和发送数据、保存数据、历史数据查询统计、预警曲线显示、数据报表打印等功能。测试结果表明,该瓦斯监控软件具有界面友好、功能完善、精度高、成本低及操作简单等优点,能够实时监控煤矿井下瓦斯浓度和减少事故发生率。     

低透气性煤层顺层钻孔有效抽放半径的测定

针对长平煤矿3号煤层低透气性的特征,通过改进封孔工艺,采用聚氨酯-膨胀水泥二次封孔方式,利用孔压法对该矿顺层钻孔瓦斯有效抽放半径进行了测定分析,准确测出了该矿顺层钻孔的有效抽放半径为2.5m,避免了瓦斯抽放过程中可能出现的空白区和串孔、塌孔现象,为该矿瓦斯抽放钻孔的施工布置提供重要依据。     

煤矿安全监控信息特征快速发现方法研究

针对煤矿安全监控历史数据及监测参数特点,提出了一种煤矿安全监控信息特征快速发现方法。该方法采用基于误差带的历史数据压缩算法分析采样数据,发现并存储包含重要特征的信息片段,分析该信息片段的含义,并进行主题抽取和关联分析,研究瓦斯序列的相关分析,从而可得出煤矿安全监控系统重要数据的信息特征。该方法对完善煤矿科学管理、挖掘煤矿多传感器信息和煤矿瓦斯涌出规律有一定参考价值。