矿井掘进面智能通风控制管理系统设计

  瓦斯是困扰煤矿安全高效生产的主体问题之一，煤矿事故70%以上是由于通风设备故障、通风管理不善造成的。对掘进工作面局部通风机的稳定控制则是解决此问题的关键。

  根据实际掘进面巷道工况的需求和《煤矿安全规程》对局扇“三专两闭锁”方式的使用上的要求[1]，并借鉴国内外相关系统的优点，智能通风控制管理系统应具备以下功能。

  在瓦斯的排放过程中为了不污染瓦斯未积聚区域，瓦斯排放要求在监控瓦斯浓度的条件下缓慢地进行。本智能通风控制管理系统的首要功能是根据不同的瓦斯浓度分布情况，选择合理的瓦斯排放措施，抵达安全有效地排放瓦斯的目标。

  实现两双两自动，即在掘进巷道中一个掘进工作面必须设置两台同型号同功率的局扇，一台正常运作，另一台可靠备用。当一台局扇因线路停电或发生故障等原因停止运转时，使另一台局扇能自动起车，自动换风，以保证供风的连续性，以确保煤矿的安全生产。

  智能通风控制管理系统应在不影响负载运行的情况下检修风机开关的控制管理系统，并且要求检修侧完全断电，实际做到不停风检修，保证生产正常进行，从根本上杜绝带电检修的危险性。

  掘进面巷道内的瓦斯浓度信息，是智能控制管理系统的一个重要控制依据，因此准确实时的监测瓦斯浓度是本系统的又一个重要功能。

  在实际使用时，通风机功率一般都偏大，造成电能的巨大浪费。智能通风控制管理系统应根据不同的巷道内瓦斯浓度情况，进行风量的自动调节起到节能的作用。

  掘进面智能通风控制管理系统由以下三部分所组成：井下局扇电磁启动器、瓦斯实时监测系统和地面集控中心。整个控制管理系统的结构框图如图1所示。

  掘进面智能通风控制管理系统具有中文人机界面显示、变频调速、双机准热备控制模式、风量的闭环控制、灵活的参数设定方式、完善的报警提示以及故障诊断功能，同时提供设备的实时运作时的状态信息。

  目前，公知的煤矿掘进工作面对风机控制一般会用两台真空隔爆型电磁起动器带动两部风机，其占地面积大，系统接线复杂，系统事故点多，不易维修。