矿井通风智能化管控系统设计

矿井通风系统是矿井的“肺”,维护着井下的工作环境,保障着井下人员的身体健康和生命安全。随着近些年来智能化技术的不断发展,国家提出了“机械化换人、智能化减人”的安全生产指导思想,通过减少煤矿生产一线工作人员的数量,可以提高煤矿安全生产水平。通过调研,得出矿井通风智能化管控系统的需求,为了实现系统需求,设计了1套模块化矿井通风智能化管控系统,其模块包含主要通风机智能化管控系统、局部通风机智能化管控系统、风门风窗智能化管控系统及精准测风系统等。所设计的矿井通风智能化管控系统在甘肃省大水头煤矿进行了现场应用,实现了矿井通风系统智能化管控和专人巡检运行,提高了矿井通风的安全性、可靠性和风量调控的精准性,降低了通风能耗,减少了通风管理人员工作量。     

保德煤矿智能通风系统建设与应用

参考智能化矿井设计标准,在充分利用现有通风设施基础上,在主通风机智能管控平台、智能局部通风子系统、风门自动化及远程控制系统、远程定量调节自动风窗系统、矿井高效全自动智能测风系统、矿井通风参数快速准确测定系统、三维矿井通风智能分析决策平台等7个方面进行了升级改造,对改造后通风系统进行优化论证,结果表明：改造后智能通风系统能够满足井下通风要求,提升了通风系统稳定性、可靠性、易用性,提高了煤矿通风效率,为井下通风系统优化提供智能化通风监控平台,推广意义重大。     

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。     

沙坪煤矿通风系统技术改造实践

由于矿井下水平的延深开工,掘进工作面数量增加,供风距离延长,原有通风系统无法满足矿井通风需求。沙坪煤矿对井下采掘工作面风量进行了测算,按照矿井生产需求对矿井通风系统进行改造。实践证明,矿井通风能力得到了有效提升,为采掘工作面安全生产打下了基础,为相似条件下通风系统技术改造提供了可借鉴方案。     

矿井通风智能化理论与技术

矿井通风系统是矿井的呼吸系统,它源源不断地将地面新鲜空气输送到井下各作业地点,稀释和排除井下各种有毒、有害的气体和矿尘,也是防治煤与瓦斯爆炸、降温、除尘、灭火的重要技术手段。实现矿井通风智能化是实现智能开采、建设智慧矿山的主要技术保障。通风智能化不仅涉及到空间科学、采矿技术和流体力学理论,更需要数学、自动化、计算机和信息科学的底层支持,由于缺乏完善的理论和技术支撑,长期以来矿井通风作业都停留在人工和半人工状态。为了彻底解决矿井通风智能化,笔者从风网的拓扑结构和状态方程入手,逐一对自然分风算法、按需分风计算和风阻调节优化等理论疑点进行了深入讨论,对按需调风优化、均压调节优化、风向调节优化、联合调节优化、在线闭环调控、监控点优化布局、通风系统状态估计、需风量超前预测、反风风道识别、可靠性调节优化、通风系统初始化、通风系统故障诊断、智能调控风门风窗、通风智能化软件系统等关键技术进行了深入研究。针对这些问题,给出理论上比较完善的、技术上比较可行的、能够付诸实施的解决方案,最后,以计算机软件技术为主线,设计了4层体系架构,并定义了每层架构的技术内涵和主要功能模块,简要说明了应用场景,为打造全程智能化的矿井通风系统提供借鉴。     

接龙铁矿通风系统优化

为了提高接龙铁矿井下通风质量,改善各采掘工作面的通风效果,基于矿井通风网络探讨优化改进措施,在适当的位置增设调节风门、挡板等通风设施和布置措施通风天井。优化前后实际检测结果对比表明:在适当的位置增设相关通风设施,能够有效提高采掘工作面的风速和风量,从而满足井下生产人员的用风需要,提高井下安全生产水平和采掘生产效率。     

矿井通风智能化技术研究现状与发展方向

基于文献分析,综述了有关矿井通风智能化领域的主要研究成果,分析了矿井通风智能化技术所涉及的通风网络解算、数据采集与处理、通风系统优化、灵敏度与可靠性计算、漏风处理技术、状态识别方法、最优调节与控制、智能装备等领域的研究现状;设计了建立矿井通风自动化系统的技术路线,并分析了矿井通风自动化系统的应用前景;提出了实现矿井通风系统自动化还有待解决的2个关键问题及其解决思路,如需风量超前计算模型与方法,以及全量程风表和风速传感器的研制。最后指出矿井通风智能化技术的发展方向是:基于"互联网+"和现代矿山物联网技术,全面实现矿井通风系统自动化和无人化。     

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。     

矿井辅助通风技术的应用

在白庄煤矿矿井改扩建过渡时期,改扩建水平建立应用了临时通风系统,生产水平利用了矿井可控循环风技术,解决了改扩建通风问题和矿井生产水平供风不足问题,加快了改扩建工程进度,确保了矿井稳产、高产;同时还提出了生产矿井改扩建时期,通风系统不能满足矿井改扩建和矿井生产水平正常通风要求的情况下,建立矿井辅助通风的要求和方法。     

优化KJZ-5型主扇监控系统实现不停风倒机

主要论述解决高瓦斯矿井在倒风时容易造成瓦斯超限或积聚的问题，引用KJZ-5监控系统，提高倒风自动化水平，但是由于轴流式风机和插板式风门的特殊性，必须通过优化配置程序避免风机喘振，确保通风稳定，达到“一键式”不停风倒机的目的，为矿井通风安全提供保障。     

龙王庄煤矿通风系统的优化

针对龙王庄煤矿建设初期巷道设计不合理、通风系统不完善、巷道失修严重造成矿井初期通风阻力大导致的矿井出现局部用风地点风量不足、局部通风机一度出现循环风、埋藏深的地区温度偏高等问题,采取优化巷道设计方案、合理利用串联通风、完善通风系统、加强工程质量管理等措施进行优化改造,通风阻力大幅度降低,供风量得到提高,局部通风机循环风问题得到解决,高温地区温度降低,满足了安全生产需求.     

白芨沟矿通风系统优化改造设计与应用

文章通过对白芨沟矿通风系统存在的角联通风网络、供风能力不足等问题的分析,提出了按分段回收、分段封闭的原则,先回收封闭水平大巷,再回收上、下山的通风系统优化改造方案,通过优化改造施工后,合理优化了矿井通风系统,简化了矿井生产系统,实现了一井一面的开采布局,并获得了近500万元的直接经济效益。     

通风困难矿井通风系统优化挖潜探析

随着矿井开拓水平的不断延伸,通风系统不能满足生产需要,为解决供风矛盾,需要对通风系统进行改造。调查了岱庄生建煤矿通风困难矿井的通风系统现状,根据矿井自身实际情况和生产所需,提出了4种改造方案,并进行了分析比较,选取了其中1种,实施后优化了原通风系统,显著缓解了井下风量供需矛盾,为矿井持续稳定生产创造了条件。     

煤矿通风系统改造

随着开采范围不断扩大,深度逐渐增加,供风距离越来越长,通风阻力显著增加,风量不能满足二水平同时生产要求。通过通风状况分析和通风阻力测定,找出影响矿井通风的阻力段进行通风路线调整,同时采取减小矿井漏风等措施,提高了矿井有效风量。     

铜绿山铜铁矿通风系统优化改造

为解决铜绿山铜铁矿通风系统存在的矿井风量分配不合理、井下污风循环、局部区域通风效果差、井下通风构筑物管理困难等问题,根据矿山实际生产情况,重新计算了矿井总风量,并提出3种优化改造方案。经过技术经济对比,选择了多级机站通风系统为最优方案。经三维通风软件模拟解算,矿井总风量达到428.03 m3/s,满足计算的矿井总风量。采用多级机站通风方式,且各区域分区通风,更容易实现风量合理分配,避免各通风区域之间的干扰,提高通风系统稳定性,有效增加通风系统深部进风。     

乌兰木伦煤矿通风系统优化改造

乌兰木伦煤矿通风巷道较长、阻力较大,辅运平硐内风速达到了7.58 m/s,经过论证,对通风系统进行优化改造,在北风井广场施工进风立井直接为1-2煤供风,增加了矿井总进风量,降低了矿井通风阻力,缩短了1-2煤供风距离,提高了矿井通风质量,为安全生产奠定了基础。     

海南铁矿北一采区井下通风系统优化

随着海南铁矿地采基建工作逐步完成,北一采区井下通风系统各水平均存在着风流串联及短路、采掘作业面供风量不足等问题,造成了部分作业地点矿尘浓度超标,采掘工作面通风不畅,严重影响了矿井安全生产和井下矿工的身体健康。分别采用了通风网络优化技术、机站优化技术以及Ventsim三维通风模拟技术对该矿井下通风系统进行了优化研究。采用了动态仿真模拟软件进行了通风网络解算,结果表明:通风系统优化后,矿井总风量能够达到185.29 m~3/s,试生产区域(0~-105 m水平)的风量为152.45 m~3/s,-120 m开拓水平风量为32.84 m~3/s,可有效改善井下通风条件,提高矿井生产效率。     

通风困难矿井通风系统优化挖潜探折

随着矿井开拓水平的不断延伸，通风系统不能满足生产需要，为解决供风矛盾，需要对通风系统进行改造。调查了岱庄生建煤矿通风困难矿井的通风系统现状，根据矿井自身实际情况和生产所需，提出了4种改造方案，并进行了分析比较，选取了其中1种，实施后优化了原通风系统，显著缓解了井下风量供需矛盾，为矿井持续稳定生产创造了条件。     

五龙沟金矿矿井通风系统优化研究

五龙沟金矿是一个生产多年的老矿山,由于矿山已生产多年,通风系统较为复杂,井下柴油设备较多,现生产中段及分段通风不流畅,且存在窜风、跑风等现象,亟需通风系统的优化,改善矿井通风效果,保证矿山安全生产。提出了将矿山通风系统划分为3 320～3 270 m通风系统、3 270～3 220 m通风系统及3 220 m以下通风系统。利用Ventsim软件,对新方案的通风过程进行了风流调节及可视化的动态模拟。实践证明,优化的通风方案极大地改善了矿井的通风条件,提高了矿井通风效率。     

桃冲矿业公司长龙山铁矿通风系统优化

通过长龙山铁矿日常通风检测数据分析,通风系统存在漏风严重、有效风量偏低、主要生产区域风量供风不足、风流短路等现象,由此提出了3种通风系统优化方案。通过矿井总风量核算、网络解算分析比较了各通风方案的系统装机容量、系统总风量、系统实耗功率、风机通风阻力、机站效率、经济效益以及优缺点,在尽量利用现有通风设备及井巷工程的基础上,综合考虑采区采掘工作面布置、风量合理分配因素以及系统机站设置方式和风机性能参数,从而确定了最优通风方案,解决风流短路问题,增加井下主要生产区域供风,提高了有效风量,确保井下生产安全。