基于智能通风的火灾和瓦斯突出灾变管控系统探讨

针对目前矿井智能化建设中各系统各自运行的现状,采用文献分析法,论述了智能化背景下矿井通风系统的发展现状和趋势,总结了矿井火灾与瓦斯突出灾害预警技术现状和灾变时期协同一体化智能调控方案研究进展,指出智能矿井灾变管控系统的目标,即:实时动态监测矿井生产状态,生成矿井即时三维仿真示意图,预测灾害危险程度、发生地点及波及范围,根据灾害危险等级提前主动预警,优选工作人员安全撤离路线,智能决策灾害处理方案。     

矿井智能通风原理、关键技术及其初步实现

针对我国现代化矿井通风信息化、智能化升级的重大需求,系统研究了矿井智能通风原理、关键技术及其系统组成。明确阐述了矿井智能通风的定义与内涵:矿井智能通风是通过智能控制实现按需供风,稳定、经济地向矿井连续输送新鲜空气,供人员呼吸,稀释并排出有害气体和粉尘,改善矿井气候条件及救灾时具有一定智能调控风流的作业;其内涵是将信息采集处理技术、控制技术与通风系统深度融合,按照"平战结合"的理念实现按需供风及异常灾变状态下智能决策与应急调控,既满足日常通风的自动化管理与维护,又实现灾变时期的应急控风有效抑制灾情演化。基于风网调节的非线性优化模型提出了矿井智能控风模型,设计了矿井多元信息智能感知→高效可靠信息传输→通风状态智能分析与决策→通风设施/动力智能调控执行与反馈的标准化工作流程;随后,围绕矿井智能通风系统功能的具体实现,分别从矿井通风参数精准监测、矿井通风异常诊断与智能决策平台、通风动力与设施智能调控等关键技术详细阐明了矿井智能通风功能的实现路径;最后介绍了矿井通风参数在线监测与风网实时解算、区域联动调控等矿井智能通风关键技术的现场试验及应用实例。     

智能通风系统在色连二矿的应用

近年来,随着科技的发展,智慧矿山建设已成为我国矿山领域技术发展的主导方向。矿井通风安全是煤矿安全的核心和基础,是矿井安全生产的重要保障。智能通风系统不但可以提高矿井通风安全的可靠性和有效性,减少人工管理的缺陷和效能不足,而且可以提高矿井通风自动化、信息化和智能化的水平,以适应新时代智能化矿山建设发展的要求。色连二矿主要围绕矿井通风系统的网络解算、三维立体平台展示、局部通风机智能控制、风门自动控制、采空区气体自动分析检测系统、智能防尘及灾害智能预警等几个方面进行了智能通风系统的建设。智能通风系统建设完成后,实现了各类通风数据的集中展示、分析和预警,通过通风设施、设备的远程集中控制提升了工作效率,为通风系统调整提供了理论依据,极大地提高了矿井通风自动化、信息化和智能化的水平。     

余吾煤业智能通风系统构建方法及其关键技术研究

针对余吾煤业现用通风系统存在的通风基础参数测算精准度低、手动配风误差大且耗时长及灾变时风流难以调控等问题,采用现场测试与软件开发等方法,对该矿智能化通风系统构建与关键技术进行了研究,确定了特定条件下矿井智能通风系统总体构架,实现了风门、风窗、局部通风机等通风设施远程监控和智能调节,设计了以矿井风量远程定量调控子系统风量调控、通风灾变风门风流调控与局部通风机智能控制子系统为主的总体方案,阐明了通风监测数据智能管控、地面主通风机智能控制、三维矿井通风智能分析决策平台构建及通风系统全局优化改造方法等关键技术。研究结果可实现矿井通风系统安全可靠与经济合理运行,为类似条件矿山智能通风系统建设提供指导与借鉴。     

我国矿井通风技术现状及智能化发展展望

矿井通风是矿井安全生产的基石,在智能化背景下发展智能通风技术装备是保障我国发展少人化、无人化煤矿的必由之路。从通风参数测定与监测、通风网络分析与决策、通风调控技术与装备3个方面对我国矿井通风技术装备近年来的研究与实践成果进行了系统梳理和总结,指出了实现智能通风仍需解决的4大难题,即通风参数测定与监测准确性低,难以满足精准决策的需要;风量调控缺乏有效决策模型,调控装备发展滞后,难以实现动态定量调节;通风动力与通风网络匹配性不强,联动调节能力弱;通风隐患、灾变判识技术发展不成熟,缺乏有效的预防预警与应急控制手段。针对这些技术难题提出了实现矿井通风智能化的3个重点研发方向:智能感知、智能决策、智能控制,给出了各研发方向应着力解决的关键核心技术内容,即通过研发通风系统自动成图技术、通风参数快速精确获取技术,实现通风基础数据智能感知;通过研发数据驱动的网络模型构建方法、通风网络与通风调控联动分析决策技术、通风隐患自动识别与报警技术,实现通风技术智能决策;通过研发通风灾变准确判识方法和灾变控制装备,实现通风灾变智能控制。依托以上技术装备,形成一套智能通风技术装备体系,实现矿井通风无人化、智能化。     

矿井通风计算机模拟系统的应用

优化矿井通风管理系统,建立一个高效、畅通的管理信息传输渠道,才能减少矿井灾害事故的发生,促进矿井安全生产。围绕矿井通风计算机模拟系统,阐述了矿井通风管理及其在矿井安全生产中的重要性;分析了矿井通风计算机模拟系统的基本原理以及功能;介绍了矿井通风计算机模拟系统在实践中的具体应用。     

矿井通风智能决策支持系统研究

为了能够根据井下关键位置的风速、粉尘量及有毒有害气体浓度等条件,及时调整风机运转速度,改变井下供风量,提高矿井通风效率,确保安全生产,研发了红庆梁煤矿矿井通风智能决策支持系统,并将该系统与红庆梁煤矿通风管理信息系统相连接,实现了对该矿通风系统数据的实时监测和智能处理。实际运行证明,矿井通风智能决策支持系统具有良好的可操作性、安全性和高效性。     

某煤矿通风系统智能优化

矿井通风系统是矿井生产系统的重要组成部分,是矿井安全生产的基本保障。构建了矿井三维通风模型和通风智能优化系统,实现了通风参数的自动结算,达到对风速、风量、风压、瓦斯、粉尘及有害气体的在线监测,并可进行反风演练,对提高矿井安全生产、瓦斯、煤尘、火灾的防治,都有重要意义。     

某煤矿通风系统智能优化

矿井通风系统是矿井生产系统的重要组成部分,是矿井安全生产的基本保障。构建了矿井三维通风模型和通风智能优化系统,实现了通风参数的自动结算,达到对风速、风量、风压、瓦斯、粉尘及有害气体的在线监测,并可进行反风演练,对提高矿井安全生产、瓦斯、煤尘、火灾的防治,都有重要意义。     

转龙湾煤矿矿井智能化通防系统与信息平台构建

以转龙湾煤矿应用实践探讨通防系统的构建方法。提出了通风网络关键参数精准感知技术,通过传感器优化布置,运用最少监测点实现全矿井通风阻力路线的关联参数分析;提取了安全监测监控系统的通防信息,开发了主要通风机、局部通风机、通风设施的远程软件模块,模块融合了束管监测、粉尘监测、注浆监测、人员定位系统等功能模块;提出了通防系统状态智能分析技术,建立了矿井通风网络三维仿真模型,实现了通风网络实时解算、通防参数可视化展现和趋势分析、通风异常诊断与预警;将通风、瓦斯、火灾、粉尘等通防安全信息有机融合,提出了多元异构信息融合的矿井通防系统分阶管控模式,研发了矿井智能通防和应急管控平台。通过现场实践,验证了相关参数研判与联动调控模型,为矿井智能通防系统建设提供了应用经验。