礦井通風系統(tǒng)調(diào)整方案范文
時間:2024-01-31 17:58:02
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篇1
關(guān)鍵詞:煤礦; 通風系統(tǒng);優(yōu)化
中圖分類號:X752 文獻標識碼:A
一、回顧
上世紀50年代開始,我國煤礦逐步建立機械通風系統(tǒng);60年代,建立分區(qū)通風系統(tǒng)和棋盤式通風網(wǎng)絡(luò);70年代,出現(xiàn)梳式通風網(wǎng)絡(luò)、爆堆通風,推廣地溫預(yù)熱技術(shù)及云錫的排氡通風經(jīng)驗等;80年代,我國煤礦通風技術(shù)以節(jié)約能耗為中心有了比較快的發(fā)展;90年代,我國開展高產(chǎn)高效礦井建設(shè),礦井自然發(fā)火預(yù)測系統(tǒng),快速高效堵露風等技術(shù)突飛猛進;近時期我國取得的主要成就有:高效節(jié)能風機的研制與推廣;礦井火災(zāi)時風流非穩(wěn)定流動規(guī)律的研究不斷深化,建立起若干典型風流控制方案;多風機多級機站通風新技術(shù)的應(yīng)用;礦井通風網(wǎng)路的節(jié)能技術(shù)改造;建立礦井通風計算機管理系統(tǒng)和井下風流調(diào)控技術(shù)與手段的完善;深井熱源、空氣與圍巖熱交換和礦井熱環(huán)境控制理論與技術(shù)有較大進展,初步形成礦內(nèi)熱力學理論體系等。
二、原則
新礦井在通風系統(tǒng)設(shè)計或生產(chǎn)礦井在進行通風系統(tǒng)技術(shù)改造設(shè)計時,必須根據(jù)礦井的地質(zhì)條件、礦井開拓和生產(chǎn)布局可擬定出很多可行的設(shè)計方案,并且各個方案各有優(yōu)缺點。要從眾多的方案中確定出最優(yōu)的通風系統(tǒng)方案,必須首先確定礦井通風系統(tǒng)的評判指標。
三、 方案
由于礦井通風系統(tǒng)非常復(fù)雜,通風系統(tǒng)的解算是相當復(fù)雜的,手工解算或是利用傳統(tǒng)的通風網(wǎng)絡(luò)解算軟件解算工作量太大根本無法達到及時得到井下通風狀況的目的。所以開發(fā)出一個功能強大、界面友好、操作簡潔方便、可視化度高的通風網(wǎng)絡(luò)仿真軟件能夠大大加強礦井通風的管理力度,為保證煤礦安全生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。
1. 設(shè)計支持系統(tǒng)的研制
礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)化、設(shè)計和調(diào)節(jié)的計算要實現(xiàn)計算機軟件處理,并且優(yōu)化方法由線性向非線性優(yōu)化方向發(fā)展,這使得優(yōu)化結(jié)果更加合理有效。礦井通風系統(tǒng)整體優(yōu)化設(shè)計理論與方法的實現(xiàn)都以計算機為工具,由于目前的計算機硬軟件水平落后,建造自動設(shè)計系統(tǒng)是相當困難,因此礦井通風系統(tǒng)計算機軟件的建立應(yīng)該以決策支持系統(tǒng)為主。并研制和設(shè)計一些獨有安全的系統(tǒng)來控制礦井通風系統(tǒng)地合理化。
2.礦井通風能力合理核定
近年來,由于采煤方法和煤礦技術(shù)的發(fā)展,許多煤礦每年的煤炭的生產(chǎn)量遠遠超過其礦井的設(shè)計能力,這是無形地對煤礦的安全生產(chǎn)增加了不少隱患??墒敲旱V通風又是煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中最為重要的環(huán)節(jié)。因此,礦井通風能力核定工作是衡量礦井生產(chǎn)組織是否科學的標尺和遏止瓦斯事故發(fā)生的有效途徑??茖W的礦井通風管理,不僅要求在設(shè)計或改造通風系統(tǒng)時,合理的進行通風網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、風機選型和風網(wǎng)優(yōu)化,提高通風系統(tǒng)預(yù)防災(zāi)害和抗災(zāi)能力。為了有效地評價超設(shè)計能力生產(chǎn)的煤礦的通風系統(tǒng)狀況,所以我國煤礦安監(jiān)局探索出一條客觀地評價礦井通風系統(tǒng)的方案,而且這一方案得到了煤礦通風界地權(quán)威認可。
3. 主要通風機附屬裝置的改造
主要通風機的附屬裝置是通風機裝置的重要組成部分,它包括風硐、擴散器和反風設(shè)施等等。附屬裝置的結(jié)構(gòu)是否合理,施工質(zhì)量的好壞,直接影響通風機的裝置效率和節(jié)能效益。(1)改造擴散器。(2)改造風硐。在進行新礦井的風硐設(shè)計和老礦井不合理的風硐改造要特別注意以下幾個方面: ①要保證風硐的斷匝,使風硐的風速保持在10~15 m/s以內(nèi)。 風硐的斷面形狀應(yīng)盡可能采用圓形和半圓形,風硐的表面應(yīng)采用水泥沙漿抹面,保持表匝的光潔度,以減少摩擦阻力系數(shù)。②在風硐布置形式上,應(yīng)采用單一斜上式的,直接與井筒相連,盡量減少轉(zhuǎn)彎數(shù),風硐與風井聯(lián)接處的聯(lián)接角要求小于或等于60度,其聯(lián)接處的內(nèi)外轉(zhuǎn)角應(yīng)圓滑,特別是內(nèi)轉(zhuǎn)角,應(yīng)抹成雙曲線形,則局部阻力更小。③風硐中應(yīng)清除障礙物,保持風道暢通,使風硐的總阻力小于200Pa,并且小于全礦井通風系統(tǒng)總阻力的lO%。(3)對礦井通風系統(tǒng)進行改造,對設(shè)施進行調(diào)整,及時修理、大門改小門等,減小礦井內(nèi)部漏風率,增加礦井有效風量。
4.定性到定量的綜合集成技術(shù)
從定性到定量綜合集成法的技術(shù)路線是采取人—機結(jié)合、人—網(wǎng)結(jié)合、以人為主的信息、知識和智慧綜合集成。這種在形象思維上的創(chuàng)造與創(chuàng)新只有人腦才具備。因此二者可以互相補充、彌補不足。通風安全技術(shù)工作的一項重要內(nèi)容是礦井通風阻力測定,開展該項工作可以了解系統(tǒng)中阻力分布的情況,以提供實際的井巷通風阻力系數(shù)和風阻值,保證通風設(shè)計與計算更切合實際。
5. 監(jiān)測點的最優(yōu)布局理論
隨著礦床開采的規(guī)模越來越大,使得礦井通風系統(tǒng)的規(guī)模也不斷擴大并且復(fù)雜性隨之提高,由于采礦工業(yè)的發(fā)展,特別是采用多級機站通風系統(tǒng),同時系統(tǒng)管理工作量也越來越大。在系統(tǒng)的適當位置,安排一定數(shù)目的監(jiān)測點和提供必要的數(shù)量信息,以此反映系統(tǒng)的運行狀態(tài),監(jiān)測系統(tǒng)是否運行正常,是計算機在線優(yōu)化管理的重要環(huán)節(jié)。實行和開展礦井通風測量的監(jiān)測點最優(yōu)布局理論研究將對礦井生產(chǎn)的安全性起到重要的作用,對通風系統(tǒng)優(yōu)化具有重要意義。
6.對礦井通風系統(tǒng)進行正確的評價
篇2
[關(guān)鍵詞]礦井通風系統(tǒng);優(yōu)化設(shè)計;綜述;發(fā)展方向
中圖分類號:TD724 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)33-0042-01
礦井通風系統(tǒng)是礦井設(shè)計的重要內(nèi)容之一,它的運行,直接影響到礦井的建設(shè)速度、投入運營以后的壽命以及建設(shè)資金花銷的數(shù)據(jù)。不僅如此,而且礦井投入生產(chǎn)之后,對礦工的工作環(huán)境和技術(shù)投入效益都有著深遠的影響。所以,礦井通風系統(tǒng)的建設(shè)、優(yōu)化和方向一直是專業(yè)人員研究和探討的重點之一。也因此出現(xiàn)了一些令人欣慰的研究成果,但總體比較籠統(tǒng),許多問題還有待探討,本文針對礦井通風系統(tǒng)的建筑、優(yōu)化以及發(fā)展方向做了闡述,將倆hi益弊總結(jié)了出來,共同探討,吸取更優(yōu)秀的見著。
一、礦井通風系統(tǒng)設(shè)計的基本特點
1、礦井通風系統(tǒng)是礦井投入后安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)保障,也是正常運行時一個重要的環(huán)節(jié),有的法律文獻銘文規(guī)定,每個礦井必須有完善的人性化的通風系統(tǒng),例如《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》等。礦井的主要作用就是向礦井下面輸送新鮮的空氣,稀釋和排出有毒的有害的有危險性的氣體以及粉塵等,時刻調(diào)節(jié)礦井深處的空氣質(zhì)量,是一個良好的循環(huán)系統(tǒng),時時刻刻為工作人員提供一個清潔健康的工作環(huán)境,讓礦井下面能夠安全有效的運行和生產(chǎn),所以,大凡礦井通風系統(tǒng)必須符合簡單的系統(tǒng),先進的技術(shù),安全高效,經(jīng)濟實惠等諸多特點。
礦井通風系統(tǒng)一直是跟著世界的前進的步伐不斷優(yōu)化不斷實現(xiàn)完善的一個發(fā)展過程,隨著礦產(chǎn)資源枯竭,金屬地下礦山資源愈來愈少,礦山開采越來越遠和深,不斷的開采,礦井下面的巷道就得發(fā)生變化,采空區(qū)的巷道就得廢棄,以前的通風系統(tǒng),也跟著被廢棄,失去作用,或者,出現(xiàn)疏風不足的嚴重現(xiàn)象。這就危害到了井下工作人員的生命和健康,影響到了井下開采的正常運行。這就要求相關(guān)部門,及時的組織人員改變現(xiàn)狀,優(yōu)化和挖掘新的巷道,必須是的通風系統(tǒng)能安全有效的解決它所承擔的事情。
2、國內(nèi)外礦井通風技術(shù)的發(fā)展狀況。礦井通風系統(tǒng)時保證礦井下面能正常有效運行的重要措施,也是曠工健康安全的保障之一。礦井通風的目的就是為礦井下面提供安全舒適的工作的環(huán)境,這是相較別的通風系統(tǒng)投入成本最低的系統(tǒng),這一系統(tǒng),是利用風,使空氣流動,達到驅(qū)散和稀釋井下的有害氣體和粉塵等。
一五五六年,德國著名學者阿格里格拉在《論冶金》中就講述了手動風箱的通風原理;一八三七年我國明朝學者宋應(yīng)星在《天空開物》中描述了使用竹筒排放礦井里有害氣體和粉塵的方法;十七世紀歐洲利用火爐通風的方法施行井下通風;十九世紀開始機械通風;到了二十世紀六十年代以后,隨著計算機的應(yīng)用和普及,整個系統(tǒng)開始由計算機操作和監(jiān)控,使得技術(shù)、理論和經(jīng)驗都取得了巨大的成果。
3、國內(nèi)外礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化的研究成果。隨著科技的發(fā)展,礦井通風系統(tǒng)的優(yōu)化和發(fā)展也主要集中在計算機這方面,計算機數(shù)值和調(diào)試。國內(nèi)外專家對通風系統(tǒng)的優(yōu)化研究成果只要集中在礦井通風網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)研究、礦井通風系統(tǒng)安全可靠性研究、礦井通風系統(tǒng)方案優(yōu)選等方面。
二、礦井通風網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的調(diào)節(jié)研究
蘇聯(lián)學者E.羅戈夫于一九六五年提出來礦井通風網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化理論。隨著科技不斷進度,后繼有許多學者在他的基礎(chǔ)上不斷挖掘、進步和完善。
1、 礦井通風系統(tǒng)的阻力研究
何為礦井通風阻力,就是指影響分風和能耗情況等。在礦井通風系統(tǒng)的日常運行中,要經(jīng)常性的對礦井通風阻力進行檢測和匯報,將數(shù)據(jù)記錄成冊,以便于分析和研究。礦井的阻力只要集中在巷道的面積和巷道的支護形式等。要不斷對這些進行調(diào)節(jié)優(yōu)化,使通風阻力不斷降低。降低通風阻力的措施主要是增大巷道面積或改善巷道支護形式。
2、 礦井通風系統(tǒng)風量調(diào)節(jié)研究
風量調(diào)節(jié)是屬于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的部分。就是通過計算機對巷道的阻力對風量進行分配的過程。這些手段,有力的避免了風量分配不合理,滿足了不同生產(chǎn)線的不同需求,隨著時間推移,礦井開采的深度和寬度不斷加深擴大,原有的通風網(wǎng)絡(luò)數(shù)、巷道和風量等數(shù)據(jù)都會隨著變化,需要及時的記錄數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)對接和調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)。
普遍見到的風量調(diào)節(jié)法,就是減阻和增能,就是減低阻力大的巷道的阻力,增大阻力大的巷道風量。通過數(shù)據(jù)記錄研究,按需分風。反之也是一樣的,增大阻力小的巷道阻力,降低阻力小的巷道風量。如何調(diào)節(jié)礦井巷道的風量?主要是通過調(diào)整主風扇機,來達到這一目的。如何讓調(diào)整主風扇?就是通過調(diào)節(jié)風機的葉輪轉(zhuǎn)速和葉片安裝角度,使得風機的風壓被改變,風量也就跟著被改變,從而改變達到了調(diào)整主風扇的目的。
3、 礦井通風系統(tǒng)安全可靠性研究
礦井通風是否有效的運行,直接影響著礦井的安全生產(chǎn)和高效運作。這就是礦井通風系統(tǒng)對礦井安全生產(chǎn)、管理以及運作的可靠性??煽啃栽礁撸鄬λ陌踩?、生產(chǎn)率、管理等都更好。礦井的通風系統(tǒng)的可靠性指的是有效的按照數(shù)據(jù)給礦井下面輸送空氣,使的礦井下面空氣質(zhì)量達到合格,保證礦井下面開采工作有效的進行。
國內(nèi)外學者對礦井通風系統(tǒng)可靠性做了不少的研究,研究成果表明,影響可靠性的因素可分為風流穩(wěn)定性、礦井通風構(gòu)筑物、礦井通風動力系統(tǒng)等等。研究理論有度算法、風路、意外事故等等。研究的方法由有使用結(jié)構(gòu)法、事故樹法。布爾代數(shù)等等。
三、礦井通風系統(tǒng)方案優(yōu)選研究
1、優(yōu)選評價指標的研究
隨著時光流逝,隨著礦井下面不停不歇的開采,礦井的深度和寬度不斷加深擴大,通風系統(tǒng)的規(guī)模也越來越大,也愈來愈復(fù)雜。從事這方面的工作人員和學者對它的研究從沒有間斷過,都各有利弊,不被公認。
2、方案優(yōu)選理論的研究
礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化理論是結(jié)合方案,考慮了各種相互影響的因素,從而確定技術(shù)是否合理,抗災(zāi)能力是否有效,經(jīng)濟效益是否良好等。它屬于外部優(yōu)化。
四、國內(nèi)外通風系統(tǒng)優(yōu)化研究發(fā)展趨勢
1、設(shè)計支持系統(tǒng)研制
隨著生產(chǎn)持續(xù),礦井規(guī)模加大,通風系統(tǒng)不斷復(fù)雜,通風系統(tǒng)的管理也就愈來愈麻煩。所以很有必要建立一套智能的反應(yīng)快的通風管理系統(tǒng)。要完成這個系統(tǒng),不是一件簡單的事,即便資金雄厚,技術(shù)上也很難達到,而且,還的考慮人工、代價和流程等。計算機技術(shù)的使用,使得礦井通風系統(tǒng)向現(xiàn)代化技術(shù)不斷發(fā)展,計算機的控制技術(shù)具有自動監(jiān)控和自動檢測管理的功能,因此,特別有利于建立一套智能全自動的管理系統(tǒng)。
2、自動檢測理論
隨著礦井的壽命不斷增長,礦井的規(guī)模不斷擴大,深度不斷加深,礦井通風系統(tǒng)也愈來愈復(fù)雜,巷道的數(shù)量和長度都相應(yīng)的增加。尤其礦井采用了多級機站通風系統(tǒng),系統(tǒng)的管理也就越來越龐大和艱難。所以再繼續(xù)采用傳統(tǒng)的人工監(jiān)測管理已經(jīng)不合理,不劃算了。需要大量的人工來完成這一項工作,這其中的人工費可是一筆不可小覷的開銷。隨著計算機的應(yīng)用和普及,計算機管理監(jiān)測系統(tǒng)的趨勢已經(jīng)勢不可擋。
篇3
關(guān)鍵詞:煤礦通風系統(tǒng) 安全運行 影響因素 建議
中圖分類號:TD724 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)08(a)-0101-01
在煤礦一切的生產(chǎn)經(jīng)營活動之中,通風管理工作是頭等大事,如果煤礦通風工作不到位,那么一切后續(xù)的生產(chǎn)經(jīng)營活動就難以開展。雖然當前“一通三防”的事故治理防范技術(shù)日臻成熟,但煤礦事故高發(fā)的態(tài)勢還是難以得到有效的遏制,這就需要我們?nèi)ジ玫奶骄坑绊懨旱V安全的相關(guān)因素,尤其是影響煤礦通風系統(tǒng)安全運行因素?;诖?筆者結(jié)合工作實際,分別做出以下幾點探討。
1 煤礦通風系統(tǒng)特點的探討
礦井通風系統(tǒng)主要有兩大特點:一是復(fù)雜性;二是動態(tài)性。復(fù)雜性的煤礦通風系統(tǒng)的安全運行受到多重因素的影響。例如大型礦井的通風系統(tǒng),其網(wǎng)絡(luò)分支大都在600條以上。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點就高達500多個,通常分支數(shù)是總分支數(shù)的34.6%~98.9%,而且巷道大都在50km左右,且通風設(shè)施的數(shù)目就能高達百個,用風點少則15個,多的有40多個,由此可見礦井通風系統(tǒng)的復(fù)雜性;而動態(tài)性的礦井通風系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)則隨著煤礦生產(chǎn)的需要而不斷的變換,隨著煤礦挖掘工作的推進和交替以及采區(qū)的準備和投產(chǎn)直到結(jié)束和交替等工序的推進而不斷的變換各種參數(shù),且具有較強的隨機性,因而可以說礦井的通風系統(tǒng)實際就是一個動態(tài)化的隨機系統(tǒng)。
2 影響礦井通風系統(tǒng)安全運行的相關(guān)因素分析
由于礦井通風系統(tǒng)是一個動態(tài)化的隨機系統(tǒng)。影響礦井通風系統(tǒng)安全運行的因素較多,主要分為兩個方面:一是人與環(huán)境的因素;二是通風系統(tǒng)自身因素和自然因素等。
2.1 人與環(huán)境的因素
在我國煤礦事業(yè)蒸蒸日上的同時,各種各樣的煤礦事故還時有發(fā)生,特別是一些重特大事故的發(fā)生,給人們的生命財產(chǎn)安全造成了極大的威脅,給國家和企業(yè)帶來無法挽回的經(jīng)濟損失,同時也降低了煤礦企業(yè)的社會信譽度,從而直接影響煤礦企業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級。影響礦井通風系統(tǒng)安全運行的人與環(huán)境的因素,其中人的因素最為重要,例如當前很多煤礦發(fā)生的煤礦瓦斯爆炸事故,其主要原因就是管理人員在管理上的大意,沒有將瓦斯及時的排除礦井,隨著濃度的升高,在一定條件下就導(dǎo)致瓦斯煤塵的爆炸,這就是人員方面的主要因素,其次就是環(huán)境因素,礦井的環(huán)境大都較為惡劣,加上人員管理的大意和通風機電設(shè)備的故障等因素都影響了礦井通風系統(tǒng)的安全運行。
2.2 通風系統(tǒng)自身因素和自然因素
通風系統(tǒng)自身因素主要是通風動力裝置方面和通風網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面的因素,而自然因素主要是指自然風壓方面的因素。以下筆者就這些影響因素進行探討。
(1)通風動力裝置方面的影響因素。
由于礦井通風系統(tǒng)隨著煤礦生產(chǎn)的需要而不斷的變換,礦井通風系統(tǒng)的主、分通風機數(shù)量與性能的變換,既導(dǎo)致風機所在巷道內(nèi)的風量的變化,也會導(dǎo)致通風系統(tǒng)內(nèi)其他分支系統(tǒng)的風量的變換,從而影響通風系統(tǒng)其他風機的工作。
2.3 通風網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面的影響因素
凡是空氣流過的巷道都屬于通風系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),礦井通風網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖作為通風網(wǎng)絡(luò)的重要分析根據(jù),分別由點與分支的集合而構(gòu)成,但由于礦井巷道大都存在地壓作用,這就使得風道斷面嚴重變形且縮小,從而導(dǎo)致礦井回風系統(tǒng)的阻力變大,只有在增加耗能前提下才能保證礦井內(nèi)有足夠的風量。
2.4 自然風壓方面的影響因素
一般情況下,在夏天,自然風壓為負,不利于礦井通風;在冬天,自然風壓為正,有利于礦井通風。礦井通風系統(tǒng)風流不穩(wěn)定一般是指井巷中風流質(zhì)或量發(fā)生變化,且其變化幅度超過了允許范圍,風流的不穩(wěn)定現(xiàn)象可分為正作常生產(chǎn)時期與災(zāi)變時期的不穩(wěn)定現(xiàn)象。
3 關(guān)于加強礦井通風系統(tǒng)安全運行的相關(guān)建議
3.1 努力改善礦井環(huán)境,降低環(huán)境因素帶來的影響
一是建立健全煤礦礦井通風、瓦斯和煤塵的相關(guān)控制和管理方案、制度,并將其認真落到實處,并確保落實程序的規(guī)范化、標準化,充分借助現(xiàn)代信息技術(shù),加大事故預(yù)防力度,并建立相應(yīng)的獎懲機制;二是確保礦井設(shè)計合理化、規(guī)范化,加大礦井通風管理工作,應(yīng)用現(xiàn)代化自動化技術(shù),努力改善礦井通風性能,在確保將瓦斯等有害氣體及時排除礦井的同時注入足夠的新鮮空氣;三是加大礦井通風系統(tǒng)的機電管理,確保礦井機電安全高效運行;四是加大安全評估工作,提高礦井通風系統(tǒng)的軟硬件投資,特別是加強瓦斯等有害氣體濃度的監(jiān)測,并結(jié)合實際調(diào)整礦井通風系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)模式,確保通風系統(tǒng)安全運行。
3.2 加大人為因素的防范力度,著力提升通風系統(tǒng)運行的安全系數(shù)
一是不斷完善相關(guān)法律法規(guī),建立健全相關(guān)規(guī)章制度和安全運行機構(gòu),并配備專業(yè)的管理人員,將具體責任落實到個人,著力打造通風效率高、抽采效率達標、監(jiān)管有效且管理及時到位的礦井通風系統(tǒng)綜治體系,并不斷完善事故應(yīng)急預(yù)案;二是注重通防人員素質(zhì)的提升,企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)以高度的發(fā)展戰(zhàn)略眼光,將“一通三防”的思想始終貫穿在整個煤礦生產(chǎn)經(jīng)營過程之中;三是在加大礦井通風系統(tǒng)改造過程中自動化技術(shù)的應(yīng)用力度;四是加大安全教育培訓力度,即在規(guī)范操作流程的同時加大安全教育培訓力度,以理論與實踐相結(jié)合的方式開展培訓和事故應(yīng)急演練工作,提高煤礦生產(chǎn)的安全系數(shù)。
4 結(jié)語
總之,影響礦井通風系統(tǒng)安全運行的因素較多,除加大通風系統(tǒng)的改造和投資外,主要應(yīng)該注重人與環(huán)境的影響因素的控制和管理,以確保礦井通風系統(tǒng)安全運行,從而促進煤礦生產(chǎn)經(jīng)營活動的安全、有序、高效的進行。
參考文獻
[1]王亮,王召其,張小波.礦井通風系統(tǒng)的風量穩(wěn)定性與影響因素分析[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2011(8).
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[關(guān)鍵詞]一通三防;通風系統(tǒng);改造
中圖分類號:TD79+1 文獻標識碼:A 文章編號:
為了確保煤礦的安全,要做好一通三防工作,其中最為基礎(chǔ)的一項工作就是通風。下面我們就通風系統(tǒng)的重要性和改造問題進行探討。
概述
1.重要性
根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),我國煤礦中的大多數(shù)重特大事故都和通風系統(tǒng)有著一定的關(guān)系,有的事故發(fā)生的原因是通風系統(tǒng)設(shè)計不合理,有的是因為系統(tǒng)并不完善,從而導(dǎo)致瓦斯爆炸以及煤塵爆炸等安全事故發(fā)生。因此,礦井通風系統(tǒng)直接影響了煤礦生產(chǎn)的安全性。
礦井通風系統(tǒng)能夠利用安全有效的通風方法,將新鮮的空氣傳遞給礦井下的各個作業(yè)地點,并提供良好的溫度與濕度,從而使氣候條件得到保障,對有毒有害氣體以及礦塵進行稀釋與排除,防止傷害以及爆炸事故的發(fā)生,確保井下作業(yè)人員人身安全,并提升生產(chǎn)效率??茖W合理的通風系統(tǒng)可以在災(zāi)害發(fā)生的時候,對風向和風量進行有效控制,與其他措施配合能夠把事故危害控制在較小的范圍以內(nèi),避免災(zāi)害的擴大。
2.原則
要想確保礦井通風系統(tǒng)的科學性和合理性,就要堅持以下幾個原則:
第一,通風系統(tǒng)要有整體性。對于礦井生產(chǎn)系統(tǒng)來說,是一個整體,通風系統(tǒng)是其中的一個子系統(tǒng),所以,在對通風系統(tǒng)進行設(shè)計與分析的時候,要和其他系統(tǒng)同時進行考慮。在對通風系統(tǒng)進行設(shè)計的時候,要對礦井具體情況進行實地考察,對影響其生產(chǎn)和安全的因素進行全面分析,依據(jù)地質(zhì)與開采條件,將合理的通風系統(tǒng)設(shè)計出來。另外,在對采掘巷道進行布置的時候,也要分析其可能會對通風系統(tǒng)造成的影響,確保各個子系統(tǒng)之間能夠保持運行的協(xié)調(diào)性。
第二,與礦井實際情況相結(jié)合。對于礦井通風系統(tǒng)來說,其設(shè)計構(gòu)思以及布置安裝還有調(diào)試使用等都要和礦井的實際情況相適應(yīng),結(jié)合實際情況對通風系統(tǒng)進行調(diào)整,這是因為礦井具有動態(tài)變化性。
第三,通風系統(tǒng)要有抗災(zāi)性。雖然煤礦已經(jīng)采取了相關(guān)措施防止事故的發(fā)生,但是安全隱患是無法杜絕的,所以,在對通風系統(tǒng)進行設(shè)計的時候,要對當前生產(chǎn)系統(tǒng)的具體需要進行考慮,同時還要對以后可能會發(fā)生的事故或者是隱患進行預(yù)防,制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,如果事故真的發(fā)生,就要利用通風系統(tǒng)對災(zāi)害進行控制,防止其擴大,避免風流出現(xiàn)逆流現(xiàn)象,提升其抗災(zāi)能力。
二、通風系統(tǒng)現(xiàn)狀及改造措施
對于煤礦建設(shè)和設(shè)計來說,通風系統(tǒng)是非常重要的一個組成部分,其關(guān)系到礦井的投資以及建設(shè)速度還有投產(chǎn)時間,同時還會影響到礦井生產(chǎn)效能和經(jīng)濟效益。我們以某煤礦為例,探討其通風系統(tǒng)當前面臨的問題,并提出幾點改造措施。
1、現(xiàn)狀
第一,存在很多空巷。該煤礦中的通風系統(tǒng)利用的是通風裝置以及動力還有巷道和風流對風力進行檢測與控制,從而確保井下風向以及風量。在經(jīng)過長時間的生產(chǎn)之后,該煤礦中存在很多空巷道,當時沒有及時將這些空巷道封閉,所以,通風系統(tǒng)在運行時,這些空巷道就占據(jù)了很多新鮮的風流,導(dǎo)致風量浪費,對通風系統(tǒng)有效性造成影響。
第二,深井環(huán)境存在不少危害。對于深井作業(yè)來說,環(huán)境危害是影響其生產(chǎn)安全性的重要問題,比如,空氣稀薄以及粉塵還有瓦斯等。在深井煤礦開采過程中,對環(huán)境控制有著較高的技術(shù)要求,若是使用較為常規(guī)的手段,不能達到相關(guān)安全標準。該煤礦當前在對深井環(huán)境中的相關(guān)威脅因素進行控制和調(diào)節(jié)時需要依靠的還是通風系統(tǒng),但是現(xiàn)有的通風系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足深井開采的相關(guān)需求。
2、改造
由于當前該煤礦中的通風系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足實際通風需求,所以,要對其進行優(yōu)化和改造。
第一,要在礦井通風系統(tǒng)中加大管理投入。在煤礦中,要對通風系統(tǒng)進行建設(shè),就要增加資金以及技術(shù)還有設(shè)備方面的投入,另外,還要做好后期管理工作,并及時對通風設(shè)施配置進行優(yōu)化,做好技術(shù)實踐以及培訓工作,確保系統(tǒng)管控的安全性。對于通風系統(tǒng)來說,首先要對相關(guān)機械設(shè)備做好維護和管理工作,另外,還要對其他輔助設(shè)施做好治理工作。在該煤礦中,要想使通風系統(tǒng)減少在輸送時的消耗率,就要在當前基礎(chǔ)上封閉礦井中的所有閑置巷道和采后區(qū)域,對于可能會發(fā)生漏風現(xiàn)象的位置要做好治理工作,使無效風量減少,對礦井風量的總體需求進行重新計算。這樣之后,要結(jié)合風量的總體需求,對風機頁片角度以及轉(zhuǎn)速進行調(diào)整,使其功率降低,從而減少系統(tǒng)在運行中的相關(guān)費用。
第二,對通風的相關(guān)監(jiān)管制度進行完善。對于礦井通風系統(tǒng)來說,要受到實際工況以及技術(shù)人員自身素質(zhì)還有機械設(shè)備等方面的影響,為了確保通風系統(tǒng)運行的高效和安全,必須要建立起合理科學的監(jiān)管體系。在該煤礦中,已經(jīng)有了相關(guān)監(jiān)管制度,可是當前還沒有將長效監(jiān)管機制建立起來。在煤礦中要將相關(guān)工作人員組織起來,結(jié)合通風系統(tǒng)中的實際狀況對現(xiàn)有的監(jiān)管制度進行完善,確保系統(tǒng)運行的安全性與穩(wěn)定性。
第三,要對通風技術(shù)進行創(chuàng)新。當前,我國煤礦正處于不斷發(fā)展之中,開采的范圍與規(guī)模在不斷擴大,在通風系統(tǒng)方面也要求有較大的規(guī)模與較高的技術(shù),其復(fù)雜性變得更高。該煤礦在進行深井開采的時候采用的主要是多級機站通風系統(tǒng),由于開采深度的不斷增加,系統(tǒng)的相關(guān)管理工作量也逐漸增加。當前使用的傳統(tǒng)管理技術(shù)不能和系統(tǒng)運行管理的相關(guān)要求相適應(yīng),所以,要利用計算機以及系統(tǒng)工程技術(shù)對通風系統(tǒng)進行自動化監(jiān)控和管理,確保通風系統(tǒng)的經(jīng)濟性和運行效果。
第四,對通風設(shè)備性能進行改善。對于礦井通風系統(tǒng)來說,機械設(shè)備是基礎(chǔ)部分,在深度開采煤礦的時候,要想確保作業(yè)安全性,就要對資源配置進行優(yōu)化,提升通風設(shè)備的相關(guān)性能。在對煤礦進行深度開采的時候,礦井之中的粉塵以及瓦斯還有火災(zāi)會對生產(chǎn)的安全性造成嚴重影響,而通風系統(tǒng)能夠很好地解決這一問題。當前,該煤礦中的通風系統(tǒng),自然通風與機械通風是其主要的動力源,在實際工作中經(jīng)常采用的是機械通風方式,但是風機的功率比較小,其通風量不能滿足深度開采的實際需要,所以,要對其進行更新。從當前情況看,我國主要采用的風機有兩種:一種是離心式通風機,分為G4-73型以及4-73型還有K4-73型;另外一種是軸流式通風機。這些風機適合在礦井下面進行應(yīng)用,其運轉(zhuǎn)效率比較高,體積較小,噪音也比較低,能夠快速適應(yīng)礦井的環(huán)境,通風效果較好。
第五,對員工要做好相關(guān)培訓工作。從事井下作業(yè)具有一定的危險性,對通風系統(tǒng)造成影響的因素也比較多,不能完全控制,因此,在該煤礦中,要對全體員工做好培訓,讓每一個員工都能認識到一通三防的重要性,重點針對通風系統(tǒng)進行培訓,各個崗位和工種都要具有正確的通風意識,掌握基礎(chǔ)的通風知識以及瓦斯知識還有相關(guān)防治標準,同時還要對井下通風系統(tǒng)的相關(guān)要求進行熟悉。
結(jié)束語:
綜上所述,一通三防是確保煤礦安全的重要舉措,其中通風系統(tǒng)是最為基礎(chǔ)性的工作,其管理質(zhì)量直接關(guān)系到礦井的穩(wěn)定和安全。因此,在正確認識到通風系統(tǒng)的重要性的基礎(chǔ)上,對現(xiàn)有通風系統(tǒng)進行分析,針對其中存在的問題對系統(tǒng)進行改造和優(yōu)化。
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篇5
【關(guān)鍵詞】煤礦通風;自動化;控制系統(tǒng)
【中圖分類號】TD63+5
【文獻標識碼】A
【文章編號】1672-5158(2012)12-0050-01
隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,能源是我國經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)。其中煤炭行業(yè)隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展也開始發(fā)展壯大。各地區(qū)開發(fā)開采范圍逐漸加深加廣,相應(yīng)煤礦事故的發(fā)生也逐漸增多。煤礦爆炸事故的發(fā)生大多數(shù)都是由于礦井內(nèi)部環(huán)境中,大量的危險物質(zhì)遇到特殊情況所產(chǎn)生的爆炸。煤炭通風系統(tǒng)可以持續(xù)的提供良好的空氣條件,降低空氣中危險物質(zhì)的含量,有效的控制空氣流向和風力大小,盡力避免隱患的出現(xiàn),減少發(fā)生爆炸事故的概率。所以,在煤礦安全生產(chǎn)的工作中,煤礦通風系統(tǒng)占有非常重要的地位,做好煤礦通風系統(tǒng)的工作對于煤礦整體的安全生產(chǎn)、高效生產(chǎn)具有舉足輕重的作用。
在礦井通風系統(tǒng)中應(yīng)用自動化技術(shù),可以增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,提高礦井通風系統(tǒng)的管理水準,減少維護成本和人工成本。在礦井通風系統(tǒng)日常工作中,自動化技術(shù)可以自動并精確的計算相應(yīng)參數(shù),提高系統(tǒng)運行的安全性,改善效果,提高安全管理水平,保證煤礦生產(chǎn)的安全進行。
自動化控制系統(tǒng)是現(xiàn)代自動化煤礦通風系統(tǒng)的核心,應(yīng)用新型控制系統(tǒng)的設(shè)備對整個通風系統(tǒng)進行監(jiān)控和控制,并且在發(fā)生異常晴況時候可以自動作出處理或者報警通知工作人員。
自動化自控系統(tǒng)的控制特點是局部分散檢測,整體集中控制。自控系統(tǒng)在通風系統(tǒng)中建立多個監(jiān)控設(shè)備點,對環(huán)境中的各項指標如溫度、風速、壓力、有害物質(zhì)含量等進行實時的監(jiān)測,并同時通過數(shù)據(jù)傳輸線纜傳送到主控制設(shè)備。主控制設(shè)備在得到相應(yīng)參數(shù)數(shù)據(jù)之后,通過特定的算法計算出設(shè)備凋整方案,根據(jù)現(xiàn)場煤礦環(huán)境|晴況反饋給控制系統(tǒng),通過控制系統(tǒng)進行變頻、風量調(diào)節(jié)等工作,從而達到系統(tǒng)自動化控制的目的。
1 自動化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
自動化控制系統(tǒng)的組成有三級結(jié)構(gòu),第一級是煤礦通風的總站,第二級是監(jiān)控系統(tǒng)和控制系統(tǒng),第三級是監(jiān)控下屬傳感設(shè)備和控制系統(tǒng)下屬調(diào)節(jié)控制設(shè)備。煤礦通風自控系統(tǒng)總站負責處理監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)男盘枀?shù),之后通過運算得出控制參數(shù),再通過控制參數(shù)進行控制。
1.1 監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成
在監(jiān)控系統(tǒng)中,主要組成設(shè)備是傳感設(shè)備,傳感設(shè)備利用檢測元件對環(huán)境中的各種指標信息如風壓、風量、溫度、有毒氣體、濕度等等數(shù)據(jù)進行監(jiān)測,并將監(jiān)測結(jié)果實時的返回主控進行下一步計算和分析操作。傳感檢測設(shè)備被安放在作業(yè)環(huán)境中的各個部位,合理的進行設(shè)計和擺放,爭取得到最精確的監(jiān)測效果。
1.2 控制系統(tǒng)構(gòu)成
控制系統(tǒng)主要由通風控制設(shè)備組成,利用改變轉(zhuǎn)速或者風門調(diào)整來增加或者減小風速。并且設(shè)置有相應(yīng)的定時裝置等,可以定時的改變風量??刂葡到y(tǒng)受總系統(tǒng)進行指揮,執(zhí)行總系統(tǒng)的調(diào)整參數(shù),對作業(yè)環(huán)境進行影響。
1.3 中央總站構(gòu)成
中央控制系統(tǒng)的核心設(shè)備是計算機,利用計算機的擴展接人和輸出相應(yīng)的信號。計算機處理監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過采集傳來的各項數(shù)據(jù)信號,再進行數(shù)據(jù)的處理,同時對控制系統(tǒng)進行優(yōu)化調(diào)整。根據(jù)運算的結(jié)果,實時輸出控制信號,對控制系統(tǒng)進行調(diào)整,從而改變作業(yè)環(huán)境,形成自動處理的模式。
2 對自動化系統(tǒng)在礦井通風系統(tǒng)中的應(yīng)用分析
自動化控制系統(tǒng)在礦井通風系統(tǒng)中的應(yīng)用方面較多,集成了檢測、分析、預(yù)報、自動報警、建立安全機制等作用,對于提高礦井通風系統(tǒng)運行效率的提高有著重要的意義。自動化控制系統(tǒng)的操作由計算機完成,計算機有運算快,準確并且高效的特點,有效的替代了工作人員進行計算工作,大大的提高了工作效率和縮短在故障出現(xiàn)時排除所用的時間。在實際操作中,可以減少工作人員數(shù)量,并且維護過程相對簡單。自動化使安全管理工作變得輕松可靠,對于企業(yè)的安全生產(chǎn)有了強有力的保證。
2.1 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時檢測
自動化控制系統(tǒng)對礦井的環(huán)境進行實時監(jiān)控,掌握即時的各種數(shù)據(jù),如風量、風壓、有害氣體含量等參數(shù),將數(shù)據(jù)在中央總站進行顯示,供操作人員掌握和分析。
2.2 對故障的預(yù)分析
自動化系統(tǒng)可以集成與輸出采集的數(shù)據(jù),將實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)同時輸出,供工作人員進行分析與對比計算,為對煤礦通風系統(tǒng)的安全管理提供了科學的數(shù)據(jù)依據(jù),讓工作人員實時了解工作晴況和現(xiàn)場情況,預(yù)防隱患,減少事故發(fā)生幾率。
2.3 故障檢測與解決
自動控制系統(tǒng)會在通風系統(tǒng)運行不正常的時候進行自動調(diào)整和報警工作。智能發(fā)出指令對通風系統(tǒng)進行控制,如替換備用風機或者增加出風量等操作。在遇到故障和事故的時候,第一時間進行報警。通過顯示即時的各項數(shù)據(jù)參數(shù)可以使工作人家迅速準確的確定故障原因,并且作出故障排除工作。同時,將故障信息進行保存,以便日后進行分析處理,避免同樣情況再度發(fā)生,減少企業(yè)的損失,提高安全生產(chǎn)率。
2.4 可靠的安全機制
自動化控制系統(tǒng)形成可靠的安全機制,對操作人員進行了權(quán)限分級,不同級別工作人員可執(zhí)行的操作也各不相同,如分析人員只可以讀取數(shù)據(jù),不可以進行修改和對控制系統(tǒng)進行操作。通過權(quán)限分級機制,增加自動控制系統(tǒng)的牢固度,避免人員誤操作和惡意操作,增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。
篇6
關(guān)鍵詞:礦井通風系統(tǒng);均壓通風;角聯(lián)網(wǎng)絡(luò);等效風阻;通風壓能
引言
礦井通風系統(tǒng)通過風井的主通風機帶動礦井中空氣流動,為井下各工作地點輸送新鮮空氣,并消除和稀釋井下作業(yè)空間內(nèi)煤塵與瓦斯、一氧化碳等有害氣體,以及改善濕熱環(huán)境[1-3]。同時礦井通風網(wǎng)絡(luò)通過合理設(shè)置局部通風機、通風構(gòu)筑物等手段調(diào)節(jié)局部井巷內(nèi)風流狀態(tài),使井巷內(nèi)部風流狀態(tài)、風速等能夠滿足《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)安全、衛(wèi)生條件,確保通風系統(tǒng)呈現(xiàn)出穩(wěn)定狀態(tài)。在礦井通風系統(tǒng)中,角聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)之一,通風調(diào)節(jié)位置與調(diào)節(jié)量對整個局部網(wǎng)絡(luò)狀況有著較為明顯的影響[4-6]。為此,需要研究角聯(lián)通風網(wǎng)絡(luò)的風流特性,在此基礎(chǔ)上通過不同的調(diào)節(jié)手段有效改善角聯(lián)通風結(jié)構(gòu)的風流穩(wěn)定性。
1角聯(lián)網(wǎng)絡(luò)風流特性
礦井通風系統(tǒng)中各類巷道的相互貫通與連接構(gòu)成通風網(wǎng)絡(luò),根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中各支路間拓撲網(wǎng)絡(luò)關(guān)系分為串聯(lián)、并聯(lián)和角聯(lián)3類結(jié)構(gòu)形式[7-8]。串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)較為簡單,并呈現(xiàn)出等效對稱性,且符合風量平衡定律和風壓平衡定律;串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中改變?nèi)我庵穬?nèi)風阻后,該風阻會等效影響整個串聯(lián)網(wǎng)絡(luò),因此串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中通風調(diào)節(jié)設(shè)置無特定位置要求。并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中調(diào)節(jié)小風阻支路相對其他支路對整個通風網(wǎng)絡(luò)等效風阻影響較大,效果也更為明顯;并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中存在某風路與兩并聯(lián)支路相關(guān)貫通,并且該風路的端點分別位于其他風路的區(qū)間,不與并聯(lián)風路的任意公共端點連接,該網(wǎng)絡(luò)形式被稱為角聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。角聯(lián)網(wǎng)絡(luò)多出現(xiàn)在同煤層開采、厚煤層分層開采、鄰近煤層開采的相鄰工作面各輔助巷道所形成的局部通風網(wǎng)絡(luò)。角聯(lián)支路中風流流動狀態(tài)與漏風形式較為復(fù)雜,如圖1所示,a1、a2、b1、b2在角聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中被稱為主導(dǎo)線,能夠影響角聯(lián)分支c1的風流方向的支路被定義為正導(dǎo)線,相反則為負導(dǎo)線,即a1、a2所在支路為正導(dǎo)線,而b1、b2所在支路為負導(dǎo)線。角聯(lián)分支c1的風流狀態(tài)由兩主導(dǎo)線間壓差決定,為增加角聯(lián)分支c1的風量可以對a1、a2支路進行降阻或?qū)1、b2支路增阻,相反的操作會降低角聯(lián)分支c1的風量。
2通風系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)節(jié)措施
2.1不同風流調(diào)節(jié)方式
礦井通風系統(tǒng)改變主風機工況、增加局部風機以及增加各類通風構(gòu)筑物等手段,從而達到增壓、增阻、降阻等通風網(wǎng)絡(luò)中風流狀態(tài)的不同調(diào)節(jié)效果[9-10],不同風流調(diào)節(jié)方式的調(diào)節(jié)點位置以及特點對比見表1。通常礦井通風系統(tǒng)主要進行局部通風系統(tǒng)的增壓調(diào)節(jié),該方式一般多針對巷道掘進時的供風不足。巷道內(nèi)設(shè)置通風構(gòu)筑物或減小巷道截面從而增加通風系統(tǒng)總風阻,迫使主風機的工況點出現(xiàn)向上偏移,以增加風流能耗來提高風壓的方式被稱為增阻調(diào)節(jié)。降阻調(diào)節(jié)與增阻調(diào)節(jié)相反,需要增加并聯(lián)巷道或擴大巷道斷面尺寸從而為降低風流流動阻力起到調(diào)節(jié)作用,局部通風系統(tǒng)調(diào)節(jié)中該方式相對工程量與成本投入較高。通風系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)節(jié)過程一方面需要注意調(diào)節(jié)方式的選擇,另一方面需要考慮調(diào)節(jié)量與調(diào)節(jié)措施施工位置,這些都會影響系統(tǒng)優(yōu)化后的效果與穩(wěn)定性。
2.2角聯(lián)結(jié)構(gòu)風壓調(diào)節(jié)
角聯(lián)結(jié)構(gòu)中由于正導(dǎo)線與負導(dǎo)線支路間存在風壓差,正導(dǎo)線支路風流會經(jīng)由角聯(lián)支路泄露至負導(dǎo)線支路,角聯(lián)支路構(gòu)成漏風帶,而如果負導(dǎo)線支路為鄰近工作面采空區(qū)時,會增加該采空區(qū)遺煤自燃風險。通過在角聯(lián)結(jié)構(gòu)中設(shè)置通風調(diào)節(jié)設(shè)施和局部通風機調(diào)整角聯(lián)結(jié)構(gòu)中正、負導(dǎo)線支路間的風壓壓差,改變角聯(lián)支路風流流動狀態(tài),該方式被稱為均壓調(diào)節(jié),該方式能夠有效地抑制鄰近工作面漏風、環(huán)境中粉塵以及有害氣體超限。均壓調(diào)節(jié)針對被調(diào)節(jié)區(qū)域狀態(tài)被分為開區(qū)均壓與閉區(qū)均壓,通常閉區(qū)均壓調(diào)節(jié)主要針對封閉采空區(qū)內(nèi)遺煤自燃的防滅火措施,而開區(qū)均壓設(shè)置在正?;夭傻墓ぷ髅鎱^(qū)域,根據(jù)調(diào)節(jié)措施不同,又分為風窗均壓調(diào)節(jié)、局部通風機均壓調(diào)節(jié)和聯(lián)合調(diào)節(jié)。均壓調(diào)節(jié)抑制漏風狀況的原理在于調(diào)節(jié)正、負導(dǎo)線支路的風阻,使角聯(lián)結(jié)構(gòu)中的各支路風壓和風阻達到一定平衡狀態(tài),能夠有效抑制角聯(lián)支路所形成的漏風帶風流泄露現(xiàn)象。角聯(lián)結(jié)構(gòu)均壓調(diào)節(jié)中增加正導(dǎo)線支路風阻會減少通過角聯(lián)支路流向負導(dǎo)線支路的風量,相反在負導(dǎo)線支路設(shè)置增阻措施會使流入負導(dǎo)線的風量分支,為抑制角聯(lián)分支漏風,應(yīng)優(yōu)先考慮對風流風量較大的分支設(shè)置增阻調(diào)節(jié),即優(yōu)先利用正導(dǎo)線分支上已有通風調(diào)節(jié)設(shè)施進行降阻調(diào)節(jié),當不適于在正導(dǎo)線支路設(shè)置通風構(gòu)筑物時,則在負導(dǎo)線方向設(shè)置必要增阻措施用來保證角聯(lián)結(jié)構(gòu)中的風流狀態(tài)穩(wěn)定性。
3實例分析
3.1工程概況
同煤集團馬脊梁煤礦由西一回風斜井、西三回風立井帶動礦井正常井下通風,其中3號煤層集中軌道巷、3號煤層皮帶巷通過8號煤層膠帶斜井與8號煤層材料斜井、1136大巷構(gòu)成角聯(lián)通風網(wǎng)絡(luò)。8號煤層材料斜井與1136大巷巷道斷面大、距離短、風阻小、進風量大、壓能較大,而與進風斜井連接的膠帶斜井斷面小、距離長、風阻大、進風量小、壓能小,導(dǎo)致有大量風流由8號煤層材料斜井流向膠帶斜井,而集中軌道巷的風流經(jīng)過3號煤層調(diào)車硐室,由于硐室及軌道巷內(nèi)車輛與設(shè)備原因風阻較大,并釋放大量熱量導(dǎo)致流經(jīng)該風路的風流呈現(xiàn)濕熱狀態(tài),并伴隨大量霧氣,該角聯(lián)通風網(wǎng)絡(luò)整體呈現(xiàn)風流不穩(wěn)定狀態(tài)需要進行相關(guān)調(diào)節(jié)。
3.2風流調(diào)節(jié)方案及效果
3.2.1方案一由于西三回風立井帶動石炭系一盤區(qū)用風量的用風,而西一回風斜井主要通風機供風相對盈余,初期通過提高流經(jīng)8號煤層各巷供風量,將供風量由780m3/min調(diào)整為1225m3/min,并降低材料斜井下部進風量,由原來的325m3/min調(diào)整為210m3/min。進行增壓調(diào)節(jié)后,膠帶斜井下部風量由455m3/min變?yōu)?015m3/min,8號煤層材料斜井進風增加后由3號煤層車場流向8號煤層膠帶斜井,膠帶斜井出風量增加,未起到調(diào)節(jié)效果。
3.2.2方案二為控制膠帶斜井出風量問題,后期提出通過降阻的方式調(diào)節(jié)膠帶斜井風流狀態(tài)。1136水平大巷與中央變電所回風繞道設(shè)置有密閉墻,通過打開該風路將原有密閉墻調(diào)整為調(diào)節(jié)風窗,使1136水平大巷風流短路,而材料斜井風壓、進風量都有一定的下降,風壓由原來180mmH2O下降至152mmH2O,而進風量由原來2720m3/min下降至2395m3/min。增大流入3號煤層各巷內(nèi)的風量,將3號煤層一盤區(qū)皮帶頭進風量增大至410m3/min。對8號煤層的回風量進行調(diào)節(jié),將回風量由原有的780m3/min增大至1000m3/min,迫使由材料斜井下部流向8號煤層的風量由原來的325m3/min降至210m3/min。后期的方案二調(diào)節(jié)后,膠帶斜井風流風向發(fā)生改變,由原出風狀態(tài)改為進風狀態(tài),而原有出風量平均約為412m3/min,調(diào)節(jié)后進風量為780m3/min,降低原有的膠帶斜井漏風狀態(tài),提高8號煤層各需風區(qū)域有效供風量,增加了角聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
篇7
關(guān)鍵詞:煤礦 閉環(huán)監(jiān)測 自動風門 遠程控制 地感線圈
0 引言
礦井通風是煤礦安全生產(chǎn)的基礎(chǔ),它不但具有向井下各用風地點輸送新鮮風流,保障井下作業(yè)人員的呼吸的重要功能,同時,還肩負著稀釋、排除礦井瓦斯與粉塵以及作業(yè)區(qū)間的降溫等重任[1]。近年來,隨著礦井向集約化發(fā)展,大型和特大型礦井的出現(xiàn)已使礦井通風方式突破了原有的中央式、對角式、混合式等簡單方式[2],而出現(xiàn)了安全可靠性更強的區(qū)域式通風布置,即將礦井劃分為若干個區(qū)域,每個區(qū)域均有一組進、回風井,各個區(qū)域相對獨立的通風方式[3]。在這種集約化生產(chǎn)方式下,通風系統(tǒng)就顯得格外重要,更要求通風系統(tǒng)具有較強的穩(wěn)定性、可靠性和合理性[4],具有較強的抗災(zāi)能力。但是,集約化生產(chǎn)同時也給我們帶來許多難題和挑戰(zhàn),需要我們進一步研究出適應(yīng)現(xiàn)代化、集約化、大型及特大型礦井通風的技術(shù)和裝備。通常情況下,礦井通風系統(tǒng)從監(jiān)測、分析到控制決策是相互脫節(jié)的。如監(jiān)測系統(tǒng)對通風系統(tǒng)進行監(jiān)測,然后技術(shù)人員再對通風系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析(必要時還要進行人工測定)和評價,找出不合理的因素,提出改造方案,最后再對通風系統(tǒng)進行調(diào)整和改造[5]。這種從監(jiān)測、分析到?jīng)Q策控制的開環(huán)過程,需要花費較長的時間,待作出通風系統(tǒng)調(diào)整或改造的決策后,可能原有的通風系統(tǒng)已經(jīng)改變。要實現(xiàn)對礦井通風系統(tǒng)實時閉環(huán)監(jiān)測、分析與決策控制,必須從技術(shù)上提高現(xiàn)有的通風設(shè)施、設(shè)備的自動化、智能化水平[6]。
自動風門在礦井通風系統(tǒng)的智能化優(yōu)化過程中扮演著十分重要的角色,實踐表明,在傳統(tǒng)的自動控制方式很不理想的現(xiàn)實情況下,地感線圈的應(yīng)用將會解決以往出現(xiàn)的難題。地感線圈是一種埋于地下的電感線圈,在通電的情況下,地感線圈周圍會產(chǎn)生穩(wěn)定的電磁場,當有金屬導(dǎo)電物質(zhì)通過并切割磁力線時,磁場和線圈的電感量都會發(fā)生改變,這樣就可以利用一些檢測裝置通過檢測其電感量的變化來檢測有無金屬物體通過,再據(jù)此發(fā)出控制信號。地感線圈技術(shù)在近兩年已經(jīng)得到突飛猛進的發(fā)展,已廣泛地應(yīng)用于交通、住宅小區(qū)和停車場等處的大門管理,進行有、無車的識別。當車輛通過埋有地感線圈的地面時,由于車底的鐵板引起電感量的變化,當檢測裝置檢測到電感發(fā)生變化后,便得到車輛通過的信息,繼而發(fā)出控制信號,控制大門的開、關(guān)、停等狀態(tài)。地感線圈雖然已經(jīng)較廣泛地應(yīng)用于交通等行業(yè),但還沒有應(yīng)用于煤礦井下,也就是說其產(chǎn)品沒有解決防爆問題。眾所周知,本安電路最關(guān)鍵的因素之一是電容和電感元件,而地感線圈本身就是一個大電感元件,檢測電路也是一個基本的LC振蕩回路,要解決防爆問題,首先要優(yōu)化電路參數(shù),合理匹配振蕩回路的能量。本文經(jīng)過大量的研究和試驗,終于研制成功可用于煤礦井下的地感線圈。
1 工作原理
測量電感的方法多采用阻抗法和電橋法。阻抗法適宜測量較大的電感,但精度不高;而電橋法雖然測量精度較高,但操作煩瑣,過程較長,浪費時間。采用傳統(tǒng)模擬電路存在難以克服的缺陷,即如果靈敏度設(shè)置得太高,環(huán)境變化所帶來的影響往往會引起誤動作;如果靈敏度設(shè)置得比較低,又可能發(fā)生漏檢。本文在大量的調(diào)研和實驗研究工作的基礎(chǔ)之上,采用現(xiàn)代電子設(shè)計潮流,對地感線圈檢測裝置進行了重新設(shè)計,LC回路的原始振蕩信號(模擬信號)被量化。將LC振蕩電路輸出的正弦振蕩信號送入整形電路后,并將得到的方波信號送入89C2051的P3.5(T1)中。在TI的計數(shù)器工作方式下,當信號由高電平變?yōu)榈碗娖綍r,計數(shù)器加1。定時器T0中斷的同步啟動計數(shù)器T1,當定時到5ms以后,用計數(shù)值經(jīng)過運算就可以計算出被測電感的值。計算出的數(shù)字信號再通過MCU進行計算,隨時跟蹤微小的頻率漂移,將參考量變成數(shù)字化的和動態(tài)的,有效克服了模擬電路處理的弊病。特別的,本設(shè)計采用了高性能集成電路和手動復(fù)位(WDT)的單片機設(shè)計而成,具備工作穩(wěn)定,調(diào)試簡單、地感線圈適應(yīng)性好等特點。地感線圈經(jīng)過特殊處理和封裝,非常適合具有爆炸危險的場合使用。地感線圈檢測裝置工作原理如圖1所示。
2 檢測電路的硬件設(shè)計
地感線圈檢測裝置的硬件主要由檢測電路和控制電路構(gòu)成[7,8]。檢測電路用于檢測電感量的變化,控制電路作用是在檢測到電感量變化以后發(fā)出控制信號。該電路主要由被測電感(地感線圈)、電容和整形電路組成。其原理是利用LC振蕩電路產(chǎn)生正弦信號,送入整形電路。最后輸出為方波信號。其電路如圖2所示,其中,L1即為地感線圈。
3 檢測電路的軟件設(shè)計
檢測電路的軟件流程框圖如圖3所示。電感自檢:如果電感連接不正確或沒有連接電感或電感損壞或電感量超出范圍時,則定時中斷中的記數(shù)值d為零。上電以后程序會在一個定時中斷以后檢測變量d,如果d為零,則認為電感存在問題,蜂鳴器報警。否則程序向下執(zhí)行;初始狀態(tài)的設(shè)定:有、無車通過的狀態(tài)會引起電感的變化,為減小計算誤差,本程序是通過判斷周期的大小來實現(xiàn)電感檢測的,因此,初始狀態(tài)的設(shè)定就是對初始周期(T1)的設(shè)定。在確認電感連接正確以后,判斷是否有按鍵按下,如果有復(fù)位鍵按下,則對初始周期進行修改;如果沒有,向下執(zhí)行程序。
初始周期是對無車狀態(tài)的初始設(shè)定,記下初始周期的同時就是記下了無車狀態(tài)下的電感量。以后只要檢測到某一周期與初始周期的差大于某一數(shù)值δT時,即認為有車。初始周期T以及變量δT的計算方法如式1、式2和式3所示。
4 地感線圈靈敏度測算
地感線圈的靈敏度與初始電感量δT有著密切的關(guān)系。圖3中LC振蕩電路可知,被測電感可按式4計算:
式中:L——被測電感的電感量,μH;
T——初始周期,μs;
C——有公式5確定的電容值,μF。
將式(1)、(2)分別代入式(3)可得到式(6)。
由式(6)可知影響系統(tǒng)靈敏度的只有記數(shù)值d,d越大,δT就越小,系統(tǒng)靈敏度越高。增加d的辦法只有在單位時間內(nèi)(5ms)增加信號的振蕩頻率,而影響線圈振蕩頻率的因素有兩個:即檢測電路的參數(shù)和被測電感的大小。在檢測電路的參數(shù)已經(jīng)確定的情況下,地感線圈的電感量就決定著系統(tǒng)的靈敏度。地感線圈的電感量對系統(tǒng)靈敏度的影響可采用下述方法估計。
根據(jù)式(4)可知,T時的電感量L=■,T1時的電感量為L1=■,因此δL如式(7):
將式(1)、式(2)以及電路參數(shù)分別代入式(7),計算可得電感增量:
即只要系統(tǒng)檢測到電感量與標準電感量L1(由初始周期計算出的電感值)的差大于δL,系統(tǒng)就認為有車到來。由式(8)可知影響δL的只有變量d,d與δL成反比例關(guān)系,而d會隨地感線圈電感量的變化而不同,當?shù)馗芯€圈的電感L增加時,周期T增加,頻率F減小,則d減小,δL增加。因此地感線圈本身的電感量越大,系統(tǒng)的靈敏度就越小。為防止因電感的漂移所帶來的誤操作,應(yīng)保證δL≥1μH,即地感線圈的電感應(yīng)大于150μH。
5 地感線圈的芯線與封裝處理
地感線圈的芯線采用截面積0.75mm2的多股護套線,如圖4所示。將多股護套線穿入PVC管中,然后用環(huán)氧樹脂封裝,并引出兩條接線,就形成了可用于煤礦井下的防爆、防水、防潮及防腐的地感線圈。
6 結(jié)論
本文研制了適用于煤礦井下的自動風門的地感線圈,該線圈較傳統(tǒng)的控制方法具有如下的優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,埋在地面以下,可以避免意外破壞和人為破壞,也不占用井下巷道空間;線圈可以密封在保護外套內(nèi),可以防水防潮;傳感器線圈無其它電子元件,使用壽命長;地感線圈傳感器僅感測金屬礦車的通過,對工人的通行沒有感應(yīng),有效地做到了人、車信號分離,有利于進行程序控制,同時也避免了上下班時頻繁地啟動氣動裝置,有利于提高自動風門的壽命。實踐表明,該線圈能很好的滿足煤礦井下實際工作的需要。
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篇8
關(guān)鍵詞:礦井通風;礦井通風系統(tǒng);通風機;改造;通風系統(tǒng)
引言
礦井通風設(shè)施被作為其生產(chǎn)體系中缺一不可的要素,它是否可靠與整個礦井的安全工作和實現(xiàn)收益有著密不可分的關(guān)系。保證礦井通風設(shè)施的實用性與可緊急預(yù)警的效果是為了有效地降低在發(fā)生爆炸、礦難等事故中所造成的一系列損失。
在煤礦出煤時,首先,礦井通風工作要在煤礦出煤以后進行及時通風處理;第二,伴隨大規(guī)模的需求,煤礦的挖掘深度強度都在增加、作業(yè)的時間也在延長,但原先遺留下來的井道仍然存在,這就給礦井下通風帶來極大的安全隱患,通風口不符合實際情況等問題不斷出現(xiàn)。上面這兩個狀況帶來的弊端不容忽視:(1)礦井通風體制實用性差,無法起到基本的應(yīng)急作用;(2)很多廢舊礦道里的通風設(shè)施未拆除造成不必要的能源浪費。
1 礦井通風系統(tǒng)簡化優(yōu)化的方法和依據(jù)
礦井通風體系合理有效的得到使用,通風設(shè)施高效運用被認為是做好礦井安全工作與通風管制的主要內(nèi)容之一。第一,有效實用的礦井通風體系務(wù)必須具備以下特征:通風機器配置數(shù)量精簡,通風布局簡便合理不存在浪費現(xiàn)象;通風布局要按照科學比例根據(jù)風力、風段等數(shù)據(jù)分配;風量大小可以保證礦井安全的要求而且有可控度;預(yù)防、抵抗災(zāi)害的作用;礦井安裝的所有通風設(shè)施合理高效實用。礦井的不斷變化發(fā)展,原有的通風設(shè)施已經(jīng)很難適應(yīng)當前礦井發(fā)展的需要。所以,只有在原來的基礎(chǔ)上,盡可能的實現(xiàn)資源的有效利用。爭取減少投資情況下保證最好的效果。詳細方案如下:(1)搞清楚現(xiàn)有的礦井通風設(shè)備。調(diào)查清楚現(xiàn)有通風布局、通風能力、拿出詳細的數(shù)據(jù)。(2)礦井目前通風實際情況剖析。通風布局做出實用性最強情況下的解析。結(jié)合現(xiàn)有礦并的長度、出風口的位置,針對當今礦井通風及其設(shè)備存在的一些問題進行有效地分析并加以解決。
2 等積孔不是評價礦井通風易難程度的唯一指標
2.1 礦井選用的通風設(shè)施是否合理,是否可以確保在工作時達到理想化的效果。
2.2 礦井通風設(shè)施的安裝,通風設(shè)施安裝直接影響到它的具體工作情況,通風實施的實際使用效果及其規(guī)范要求。
2.3 礦井的進風量能不能達到預(yù)計程度。
2.4 礦井的實際使用通風程度并沒有嚴格界定,等積孔這個詞,最先使用實在測試風機質(zhì)量上,但在進入礦井通風這個工作領(lǐng)域后性質(zhì)發(fā)生了改變,測試風機用的鐵片孔,空間陰力在礦井通風的時候由于通風道長、妨礙力增加,除此之外還有毒害氣體出現(xiàn)、挖采作業(yè)等各種原因,將等積孔作為礦井通風量檢測的唯一標準是不正確的。
3 通風機改造時的注意事項
3.1 讓彎曲的頁面取代直直的頁面對設(shè)備實施變形計劃時,必須結(jié)合礦井里的實際狀況,根據(jù)情況拿頁面。多了,浪費資源;少了,沒有效果白做工。
3.2 頁面在實際放應(yīng)用時必須對它們一一稱量,然后依照這些數(shù)據(jù)再逐一進行安裝工作,來確保設(shè)備運轉(zhuǎn)時達到最好的效果,必要的話需要進行驗證。
3.3 對于從外面就進行改變的設(shè)備,首先得確保它的安全作業(yè)同時還得確保它的作用效果,組拼時,一定要看好頁面和機器的空隙,實在弄不準的時候,可以調(diào)整機器,改變頁面。
3.4 不規(guī)則的頁面它的不規(guī)則程度肯定也不一樣,組裝角度肯定也不一樣。部件有大小差別,這樣安裝手法及角度也不一樣。所以,在拼裝這種頁面時,一定要保證它們角度正確,方向正確。必要時進行現(xiàn)場試驗,這對風機的效果很重要。
3.5 組拼的時候,必須縮小頁面大小和穩(wěn)固的部件間的距離,普通情況下3-4厘米最好。
對通風機進行技術(shù)改造,可有效地解決礦井供風不足問題,滿足了生產(chǎn)的需要;可有效地解決老、舊風機給安全生產(chǎn)帶來的隱患,保證了礦井通風系統(tǒng)的安全運行;可最大化地利用原有資源,節(jié)省投資,給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟利益。
總之,對礦井老、舊風機進行技術(shù)改造勢在必行。不但切合礦井實際需要,而且也給企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
4 通風系統(tǒng)經(jīng)濟運行對策與效益分析
4.1 選用高效節(jié)能型風機
新建礦井,必須選用高效率、低噪音、曲線較平緩的新型節(jié)能型風機,除能夠長期安全運行外,其高效區(qū)范圍大,并且能夠適應(yīng)不同生產(chǎn)布局的需風要求,兼顧采區(qū)生產(chǎn)的前、中、后期及其巷道布置,做到運行工況點總是處于高效低能耗區(qū)域內(nèi),減少通風電費和通風成本。
4.2 對現(xiàn)有風機進行節(jié)能改造
風機的節(jié)能改造可綜合考慮三點因素:更換為高效率對旋風機,采用變頻調(diào)速和縮短投入成本的回收期。對現(xiàn)有主扇效率在60%以下的21組風機進行節(jié)能技術(shù)改造,使31組風機效率平均提高到60%以上,如果風機效率提高10%,則每年通風電費可由4765174萬元降低到4003萬元,每年至少節(jié)約電費762174萬元。
4.3 合理開采布局,優(yōu)化通風系統(tǒng)
應(yīng)用電子計算機進行通風網(wǎng)絡(luò)解算和分析,從而實現(xiàn)合理開采布局,優(yōu)化通風系統(tǒng)。各個通風方案要驗算其通風能力,分析其通風效果,這就需要進行礦井的通風網(wǎng)絡(luò)解算工作。主要包括以下程序:
(1)風量自然分配程序。這個程序是采用H#Cross迭代法,在網(wǎng)孔選擇方面應(yīng)用了圖論中關(guān)于最小樹的理論而編制的。該程序可用于解算存在自然風壓、固定用風量的多臺風機的網(wǎng)絡(luò)解算,可以求算各分支巷道的風量自然分配和風機工況。
(2)風機選優(yōu)程序。在風量自然分配程序的基礎(chǔ)上編制風機選優(yōu)程序。程序數(shù)據(jù)庫內(nèi)已列有國產(chǎn)70B2、4)72、4)73和9)57系列等通風機的特性曲線參數(shù),即各臺風機的風量Q和風壓H及效率的3個數(shù)值組。根據(jù)礦井(或各個風機系統(tǒng))的風量要求,程序可以自己選出功率消耗最小的風機,并在該風機驅(qū)動下,求出各風道分支的風量分配。
(3)礦井風量優(yōu)化調(diào)節(jié)程序。根據(jù)現(xiàn)場的風流調(diào)節(jié)方法,以最大風壓路線為基準,而在其他風流的風路系統(tǒng)中加調(diào)節(jié)風窗來控制。這種方法常使礦井風壓普遍增大。造成通風運營費用的不合理,有時還會出現(xiàn)礦井風量不足的問題。較好的調(diào)節(jié)方法應(yīng)該是在把較低風壓路線的風壓調(diào)上去的同時,使高壓路線的風壓盡量降下來。其辦法是在礦井的回風區(qū)尋找有流入最大風壓路線的風道,在這個風道上設(shè)置調(diào)節(jié)風窗,截流一部分風量流人最大風壓路線內(nèi),從而降低最大風壓路線的風壓。目前已編制了計算機程序,可以自動編排各條風流路線,尋找合適的調(diào)節(jié)風道位置,計算調(diào)節(jié)量大小,使調(diào)節(jié)后的通風能耗達到最小。
對現(xiàn)有通風系統(tǒng)進一步優(yōu)化問題是比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程,任務(wù)艱巨,它包括地面裝備的高效運行和井下網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化。往往是通風設(shè)備雖然陳舊、效率低下、性能降低、運行費用高,但是由于資金問題而不愿意優(yōu)化。建議決策者從提高經(jīng)濟效益的角度,算一算優(yōu)化前后的經(jīng)濟帳,下決心逐步更換成高性能通風設(shè)備。
參考文獻
篇9
【關(guān)鍵詞】井下;通風管理;信息管理系統(tǒng)
礦井通風管理是礦井生產(chǎn)過程中重要管理內(nèi)容。通風狀況直接影響到井下工人的生命安全和生產(chǎn)效率、經(jīng)濟效益。因此,要針對現(xiàn)場實際情況,解決相關(guān)的礦井通風技術(shù)難題,從系統(tǒng)安全角度出發(fā),提高通風管理的整體水平。
1 加強通風安全管理
1.1 計劃管理
在通風安全管理工作中預(yù)先的計劃管理處于首要位置,主要包括以下內(nèi)容:
(1)計劃編制:編制計劃的主要依據(jù)是國家安全生產(chǎn)方針、礦井生產(chǎn)發(fā)展計劃、技術(shù)裝備、技術(shù)水平及通風安全技術(shù)資料。計劃可分為中長期計劃、年度計劃和月計劃。
(2)計劃落實:根據(jù)計劃要求合理分配資金、人力、物力,認真貫徹落實,無特殊條件變化應(yīng)確保計劃實現(xiàn)。
(3)計劃檢查、總結(jié)和分析:每期計劃執(zhí)行中和結(jié)束后要進行檢查、分析和總結(jié),對事故隱患及計劃存在的問題及時解決,并對下期計劃進行全面安排,提出保證計劃完成的措施。
(4)計劃調(diào)整:如果計劃在實施的過程中遇到地質(zhì)條件變化、資金或設(shè)備不能到位,采取措施后仍不能解決時,可適當調(diào)整計劃,但必須滿足安全生產(chǎn)需要。
1.2 技術(shù)管理
(1)技術(shù)文件和技術(shù)資料管理:圖紙要齊全,反映實際情況。每個礦井必須有通風系統(tǒng)圖、通風網(wǎng)絡(luò)圖和防塵管路布置圖,對于有監(jiān)測系統(tǒng)、煤礦防火灌漿和瓦斯抽放系統(tǒng)的礦井,要有監(jiān)測系統(tǒng)圖、防火灌漿和瓦斯抽放管路系統(tǒng)圖等,技術(shù)數(shù)據(jù)要齊全。需要收集、儲存的數(shù)據(jù)有主要井巷的通風參數(shù),如長度、斷面、風阻;煤礦中煤層瓦斯含量,瓦斯相對涌出量,瓦斯絕對涌出量,瓦斯地質(zhì)資料,煤層的自燃傾向性鑒定資料,自然發(fā)火期統(tǒng)計資料,煤層的最短自然發(fā)火期等;主要通風機的性能曲線,局部通風機的型號及其性能參數(shù)。各種報表應(yīng)數(shù)據(jù)齊可靠及時。技術(shù)文件要齊全。施工應(yīng)有安全技術(shù)措施,各工種有崗位責任制和技術(shù)操作規(guī)程。建立健全技術(shù)檔案。各種報表應(yīng)存檔,各類臺賬健全,各種檢查記錄齊全。
(2)制定符合本礦的風量計算辦法,礦井和采掘工作面配風合理。定期進行主要通風機性能測定和礦井通風系統(tǒng)阻力測定,以獲得主要通風機性能實測曲線和關(guān)鍵阻力路線的阻力分布等資料。
1.3 通風系統(tǒng)管理
井下一切通風設(shè)施,如風門、風窗、風橋、密閉墻等必須有專人負責維修管理,使其保持完好狀態(tài)。隨工作面推進和遷移應(yīng)及時進行通風系統(tǒng)調(diào)整和風量調(diào)節(jié)。在改變通風系統(tǒng)時應(yīng)預(yù)先制定計劃和安全技術(shù)措施,嚴格履行審批手續(xù)。
1.4 通風儀表管理
礦井必須配備足夠的通風安全檢查儀表,并定期進行校準和維修,其完好率應(yīng)達90%以上,下井儀器、傳感器的合格率必須達l00%。
2 通風安全的計算機管理
2.1 建立通風安全數(shù)據(jù)庫
建立和使用好通風安全數(shù)據(jù)庫、圖庫、模型庫是利用計算機定期進行通風系統(tǒng)模擬和分析及進行現(xiàn)代化管理的依據(jù)。通風安全數(shù)據(jù)庫主要有通風系統(tǒng)、通風報表、防火和防塵、煤礦的瓦斯管理等。
2.2 通風安全計算機輔助決策及設(shè)計
借助DOS或?qū)<蚁到y(tǒng),可實現(xiàn)對礦井災(zāi)害的救災(zāi)方案預(yù)演、優(yōu)化和科學決策。在進行礦井通風設(shè)計、調(diào)整通風系統(tǒng)和進行風量調(diào)節(jié)分配時,借助計算機進行通風網(wǎng)絡(luò)解算、通風機優(yōu)選、模擬各方案結(jié)果,對于優(yōu)化方案,提高工作效率有很大幫助,同時,也可實現(xiàn)計算機繪制通風系統(tǒng)平面圖、立體圖和通風動態(tài)圖等?,F(xiàn)已開發(fā)應(yīng)用礦井管理信息系統(tǒng)、通風安全管理信息系統(tǒng)和礦井救災(zāi)決策專家系統(tǒng)等軟件,應(yīng)用效果較好。
通風安全管理信息系統(tǒng)是用系統(tǒng)科學的觀點,基于現(xiàn)代安全管理理論,以計算機和現(xiàn)代通訊技術(shù)為基本信息處理手段和傳輸工具的、能為管理決策提供信息服務(wù)的信息系統(tǒng)。它是由人與計算機組成的,能進行通風安全管理信息的收集、傳遞、儲存、加工、分析和利用的系統(tǒng)。
2.3 計算機技術(shù)管理
礦井通風技術(shù)管理信息系統(tǒng)根據(jù)礦井的實際情況,可包括如下子系統(tǒng):建立煤礦瓦斯數(shù)據(jù)庫,瓦斯突出數(shù)據(jù)庫,防塵數(shù)據(jù)庫,通風監(jiān)測技術(shù)數(shù)據(jù)庫,通風測定儀表數(shù)據(jù)庫,礦井火災(zāi)數(shù)據(jù)庫。礦井通風技術(shù)管理信息系統(tǒng)能有利于礦井通風技術(shù)管理,全面提高礦井通風科學管理水平。
3 建立通風安全信息管理系統(tǒng)
礦井通風的日常事務(wù)管理主要包括人員的分工、停開工區(qū)域通風調(diào)整、通風報表、處理日常通風問題等。目前,我國煤礦通風管理的模式基本上是總工程師、通風副總工程師、通風區(qū)(科)長負責制。在進行具體決策時,由負責礦井通風和安全的通風區(qū)(科)長根據(jù)任務(wù)安排、通風調(diào)度的記錄等進行。這種傳統(tǒng)的通風管理方法的優(yōu)點在于任務(wù)安排直接、決策快捷。但總工程師、通風(安全)副總工程師、通風區(qū)(科)長每天要做出大量決策,而對于某一具體決策,一般都是根據(jù)經(jīng)驗進行,由于個人經(jīng)驗的局限性,可能出現(xiàn)偏差。而通風日常管理信息系統(tǒng),是將礦井通風所有信息存儲在系統(tǒng)中,可以隨意調(diào)用,且?guī)в邢到y(tǒng)分析功能,能從一定程度上協(xié)助總工程師、通風區(qū)長進行決策,有利于實現(xiàn)決策的科學化。計算機通風信息管理系統(tǒng)的功能包括:
(1)計算機圖形顯示。包括礦井通風系統(tǒng)圖、通風系統(tǒng)示意圖、通風網(wǎng)絡(luò)圖、避災(zāi)路線圖。在圖上標明用風地點、風量分配、風流方向、通風設(shè)施位置等,主要圖件根據(jù)礦井最新情況加以刷新。利用計算機顯示礦井通風有關(guān)圖形,更新快且容易。
(2)利用計算機建立通風設(shè)施管理數(shù)據(jù)庫。包括礦井局部通風機運行情況,如風量、風壓、風筒漏風、有毒有害氣體濃度;各類通風設(shè)施,如風橋、風門、密閉的構(gòu)筑位置及損壞程度;通風測量儀表的庫存數(shù)量、使用、檢測檢修情況等;主要通風機的運轉(zhuǎn)情況,包括工作風壓、風量、耗電量、電機功率、效率等。
(3)通風管理制度及其執(zhí)行記錄數(shù)據(jù)庫。包括有關(guān)礦井通風管理的法律法規(guī)、行業(yè)規(guī)范等文件。信息收集的范圍是與技術(shù)管理有關(guān)的、礦井當前適用及今后可能遇到的技術(shù)問題。同時對信息進行分析和分類,建立可多條線索查詢的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),技術(shù)人員可準確、完整地檢索到相關(guān)的內(nèi)容。
(4)提供各類統(tǒng)計分析報告。包括通風風量測定及全礦風量綜合分析、通風阻力測定及阻力分布情況分析、主要通風機性能檢測鑒定報告及性能評估分析、反風演習報告、煤礦瓦斯鑒定和分析、煤層自燃傾向性鑒定和礦井火區(qū)分布定位以及各參數(shù)測定時間和數(shù)據(jù)分析等。
(5)提供通風管理機構(gòu)與管理人員信息,包括各類人員的工作、職位、素質(zhì)等。計算機通風信息日常管理系統(tǒng)將全礦井與通風相關(guān)的基本情況通過計算機數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理,然后通過網(wǎng)絡(luò)使其在全礦或更大范圍內(nèi)資源共享,決策人員可根據(jù)需要隨時查詢各種記錄和狀況,運用該系統(tǒng)能協(xié)助決策人員準確分析和科學決策。
【參考文獻】
篇10
關(guān)鍵詞:礦井;通風;安全管理;
Abstract: The management is the core of the safe exploitation in non-coal mining enterprises. To achieve the modernization of ventilation and safety management is a fundamental measure to change the non-coal mine safety. Combination of non-coal mine safety theory and science and technology, to achieve the people - machine - environment system in the best security status, to achieve the air volume of underground wind location and concentration of harmful gas and other underground work environment was monitoring and control at all times, and it can get the optimal management, to create the conditions for the non-coal mine safety production. Management of non-coal mining process is the top priority of mine ventilation system, the condition of ventilation directly affects the lives and safety of the miners and production efficiency. Therefore, to achieve the non-coal mine ventilation and safety modern management, it must to create a safe and comfortable working environment for miners.Key words: mine; ventilation; safety management;
中圖分類號:X752文獻標識碼: A 文章編號:
一、加強通風安全管理
通風安全管理是動態(tài)管理。非煤礦作業(yè)場所經(jīng)常變化,不安全因素不可能完全預(yù)見,因此,在具體工作中應(yīng)及時收集和處理各種信息,對生產(chǎn)環(huán)境的不安全因素進行分析,不斷充實完善安全技術(shù)措施和管理制度,實現(xiàn)通風安全管理目標。
(一)計劃管理
通風安全管理應(yīng)根據(jù)礦井的地質(zhì)條件、安全和開采技術(shù)條件而具體采取安全措施。編制計劃主要依據(jù)是國家安全生產(chǎn)方針、礦井生產(chǎn)發(fā)展計劃、技術(shù)裝備、技術(shù)水平及通風安全技術(shù)資料。在編制年度和月生產(chǎn)計劃的同時,必須根據(jù)礦井的實際條件,編制保證安全生產(chǎn)的通風、輻射、防火、防塵和降溫等工作計劃。根據(jù)計劃要求合理分配資金、人力、物力,認真貫徹落實,無特殊條件變化應(yīng)確保計劃實現(xiàn)。每期計劃執(zhí)行中和結(jié)束時要進行檢查、分析和總結(jié),對安全隱患和計劃存在的問題及時解決,并對下期計劃進行全面安排,提出保證計劃完成的措施。如果計劃在實施的過程中遇到地質(zhì)條件變化、資金或設(shè)備不能落實,采取措施后仍不能解決時,可適當調(diào)整計劃,但必須滿足安全生產(chǎn)需要。
(二)技術(shù)管理
技術(shù)文件和技術(shù)資料管理。圖紙要齊全并能正確的反映實際情況。每個非煤礦井必須有通風系統(tǒng)圖、通風網(wǎng)絡(luò)圖、防塵管路布置圖、瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)圖,對于防火灌漿和瓦斯抽放系統(tǒng)的礦井,要有防火灌漿和瓦斯抽放管路系統(tǒng)圖等。需要收集儲存的數(shù)據(jù)有主要井巷的通風參數(shù)、礦層瓦斯含量、瓦斯相對涌出量、瓦斯絕對涌出量、瓦斯地質(zhì)資料、非煤礦層的自燃傾向性鑒定資料、自然發(fā)火期統(tǒng)計資料、非煤礦層的最短自然發(fā)火期、主要通風機的性能曲線、局部通風機的型號及其性能參數(shù)。所有儀器應(yīng)有說明書,建立技術(shù)檔案。各種報表應(yīng)存檔,各類臺帳(密閉墻臺帳、火區(qū)臺帳、局部通風機臺帳、注水臺帳等)健全,各種檢查記錄(通風設(shè)施檢查記錄、反風設(shè)施檢查記錄、瓦斯檢查記錄和瓦斯涌出異常檢查記錄等)齊全。制定符合本礦的風量計算方法,采掘工作面風量分配合理。定期進行主要通風機性能測定和礦井通風系統(tǒng)阻力測定,以獲得主要通風機性能實測曲線和關(guān)鍵阻力路線的阻力分布等資料。
(三)通風系統(tǒng)管理
井下一切通風設(shè)施,如風門、風窗、風橋、密閉墻、柵欄等必須有專人負責維修管理,使其保持完好狀態(tài)。隨工作面推進和遷移應(yīng)及時進行通風系統(tǒng)調(diào)整和風量調(diào)節(jié)。在改變通風系統(tǒng)時應(yīng)預(yù)先制定計劃和安全技術(shù)措施,嚴格履行相關(guān)審批手續(xù)。
(四)通風儀表管理
非煤礦井必須配備足夠的通風安全檢查儀表,并定期進行校準和維修,其完好率應(yīng)達到90%以上,下井儀器、傳感器的合格率必須達到100%。
二、通風安全的計算機管理
(一)建立通風安全數(shù)據(jù)庫
建立和使用好通風安全數(shù)據(jù)庫、圖庫、模型庫是非煤礦井通風安全管理和非煤礦企業(yè)管理現(xiàn)代化的標志,是利用計算機定期進行通風系統(tǒng)模擬分析和進行現(xiàn)代化管理的依據(jù)。通風安全數(shù)據(jù)庫主要有通風系統(tǒng)、通風報表、防火、防塵和瓦斯管理等。
(二)通風安全計算機輔助決策
通風安全管理信息系統(tǒng)是用系統(tǒng)思維的觀點,基于現(xiàn)代安全管理理論,以計算機和現(xiàn)代通訊技術(shù)為基本信息處理手段和傳輸工具,能為管理決策提供信息服務(wù)的信息系統(tǒng)。它是由人與計算機組成的,能進行通風安全管理信息的收集、傳遞、儲存、加工、分析和利用的系統(tǒng)。在進行礦井通風設(shè)計、調(diào)整通風系統(tǒng)和進行風量調(diào)節(jié)分配時,借助計算機進行通風網(wǎng)絡(luò)解算、通風機優(yōu)選、模擬各方案結(jié)果,對于優(yōu)化方案,提高工作效率有很大幫助。
(三)計算機技術(shù)管理
非煤礦井通風技術(shù)管理信息系統(tǒng)包括建立非煤礦瓦斯數(shù)據(jù)庫、瓦斯突出數(shù)據(jù)庫、防塵數(shù)據(jù)庫、通風監(jiān)測技術(shù)數(shù)據(jù)庫、通風測定儀表數(shù)據(jù)庫、非煤礦井火災(zāi)數(shù)據(jù)庫等。非煤礦井通風技術(shù)管理信息系統(tǒng)有利于礦井通風管理,能全面提高礦井通風科學管理水平。
三、建立通風安全信息管理系統(tǒng)
非煤礦井通風的日常事務(wù)管理主要包括人員的分工、停開工區(qū)域通風調(diào)整、通風報表、處理日常通風問題等。通風管理的模式基本上是總工程師、通風區(qū)(隊)長負責制。在進行具體決策時,由通風區(qū)(隊)長根據(jù)任務(wù)安排、通風調(diào)度的記錄等進行。這種傳統(tǒng)的通風管理優(yōu)點在于任務(wù)安排直接、決策快捷,他們每天要做出大量決策.而對于某一具體決策,一般都是根據(jù)經(jīng)驗進行,由于個人經(jīng)驗的局限性,可能出現(xiàn)偏差。通風日常管理信息系統(tǒng),是將礦井通風所有信息存儲在系統(tǒng)中,可以隨意調(diào)用,且?guī)в邢到y(tǒng)分析功能,能從一定程度上協(xié)助總工程師、通風區(qū)(隊)長進行決策,有利于實現(xiàn)決策的科學化。
(一)計算機圖形顯示
主要包括非煤礦井通風系統(tǒng)圖、通風系統(tǒng)示意圖、通風網(wǎng)絡(luò)圖、避災(zāi)路線圖等。在圖上標明用風地點、風量分配、風流方向、通風設(shè)施位置等,主要圖件根據(jù)非煤礦井最新情況加以刷新。利用計算機顯示非煤礦井通風有關(guān)圖形更直觀,更便與合理管理。
(二)利用計算機建立通風設(shè)施管理數(shù)據(jù)庫
主要包括非煤礦井局部通風機運行情況,如風量、風壓、風筒漏風、有毒有害氣體濃度。各類通風設(shè)施,如風橋、風門、密閉的構(gòu)筑位置及損壞程度。通風測量儀表的庫存數(shù)量、使用、檢測檢修情況等。主要通風機的運轉(zhuǎn)情況,包括風壓、風量、耗電量、電機功率、效率等。
(三)通風管理制度及其執(zhí)行記錄數(shù)據(jù)庫
主要包括有關(guān)非煤礦井通風管理的法律法規(guī)、行業(yè)規(guī)范等,同時對信息進行分析和分類,建立可多條線索查詢的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),技術(shù)人員可準確、完整地檢索到相關(guān)的內(nèi)容。
(四)提供各類統(tǒng)計分析報告
主要包括風量測定及全礦風量綜合分析、通風阻力測定及阻力分布情況分析、主要通風機性能檢測報告及性能評估分析、反風演習報告、非煤礦瓦斯鑒定和分析、非煤層自燃傾向性鑒定和礦井火區(qū)分布定位以及各參數(shù)測定時間和數(shù)據(jù)分析等。
(五)提供通風管理機構(gòu)與管理人員信息
主要包括各類人員的具體信息。計算機通風信息日常管理系統(tǒng)將全礦井與通風相關(guān)的基本情況通過計算機數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理,然后通過網(wǎng)絡(luò)使其在全礦或更大范圍內(nèi)資源共享,決策人員可根據(jù)需要,隨時查詢各種記錄和狀況,進行科學決策。
四、結(jié)語
通過運用計算機等技術(shù)手段,進一步提高了非煤煤礦井下通風管理水平,隨著科學技術(shù)的不斷進步,將有更多的新技術(shù)應(yīng)用到非煤煤礦安全生產(chǎn)中。
參考文獻
[1]張國樞.通風安全學[M].江蘇:中國礦業(yè)大學出版社,2009
[2]王永安,李永懷.礦井通風與安全[J].北京:煤炭工業(yè)出版社,2005
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