礦井通風系統(tǒng)智能化改造

隨著智能化礦山建設與 5G 技術的廣泛應用，在現(xiàn)代化礦井提升機械化水平的基礎上，煤礦正朝向自動化和智能化方向不斷發(fā)展。煤礦安全生產的前提條件是必須具備可靠穩(wěn)定的通風系統(tǒng)，包括完善的通風設計、通風方式、大功率通風機及通風路線等。相較于傳統(tǒng)通風方式，現(xiàn)在的通風系統(tǒng)多采用人工定點測風站檢測，通過構筑通風設施 (如風門、風障、風橋等) 進行風量調節(jié)和風路改造。隨著礦井開采規(guī)模增加和通風路線增長，依靠人工方式測風已經不能滿足對特殊地點長時間、連續(xù)測風作業(yè)的需求，尤其是具有有毒有害氣體的地點，人員無法及時進行風量、風流檢測?；诖耍ㄔO高度自動化的智能通風監(jiān)測系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。摩擦襯墊

1 智能通風系統(tǒng)技術架構

智能通風系統(tǒng)主要運用信息集成技術實時采集礦井各作業(yè)地點的通風參數(shù)，自動計算網絡動態(tài)和區(qū)域風阻，實現(xiàn)通風系統(tǒng)風險辨識與隱患排查、多維一體化動圖屏顯、關聯(lián)報警和聯(lián)動控制等，最終實現(xiàn)通過網絡控制技術對礦井通風系統(tǒng)進行智能化自主調配，在具體應用中達到智能預警、快速調風、高效避險、控風減災的效果。

結合某礦通風系統(tǒng)現(xiàn)狀，與智能通風系統(tǒng)新技術進行平臺融合，打造無人化測風、自動調風、區(qū)域智能反風、火災預警防控等功能的智能化技術體系。投入使用后，該體系可逐漸消除礦井測風盲區(qū)，替代人工監(jiān)測盲巷和高濃度有毒有害氣體區(qū)域，進行煤層自燃和有發(fā)火周期的采掘作業(yè)地點風量、風壓監(jiān)測，針對礦井火災可形成快速預警和反風控制機制，最大限度降低災害損失。智能通風監(jiān)測系統(tǒng)主要由自主感知模塊、決策預警模塊和多元數(shù)控平臺等不同功能模塊融合組成。

1.1 自主感知模塊

通過分析全礦井的通風網絡系統(tǒng)，在主要供回風地點安裝風量、風壓傳感器，實時監(jiān)測所有巷道的基本動態(tài)通風參數(shù)，確保無人狀態(tài)下所有數(shù)據(jù)的真實性和準確性。長時間連續(xù)監(jiān)測，便于通過大數(shù)據(jù)比對發(fā)現(xiàn)通風網絡中的弱點和隱患風險，與礦井現(xiàn)有監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)連接，完成通風系統(tǒng)的瞬時動態(tài)模擬捕捉與監(jiān)控。

1.2 決策預警模塊

在網絡大數(shù)據(jù)技術基礎上快速構建礦井通風系統(tǒng)模型，對通風網絡中各個節(jié)點的風量、風壓等參數(shù)實時采集測算。通過各類型傳感器監(jiān)測 CO、CH4 等氣體濃度，構建礦井采掘地點和井筒、大巷等多維動態(tài)圖。將現(xiàn)場實際安裝的監(jiān)測傳感器與對應傳感器采集回傳數(shù)據(jù)相連接，當超過設定上限指標時，系統(tǒng)自動報警，形成快速反應處置機制，以便通風系統(tǒng)自動切換、調節(jié)風流方向，優(yōu)化風險地點的供風量，實現(xiàn)自動化控制。

1.3 多元數(shù)控平臺

利用較成熟的 GIS 技術搭建礦井通風系統(tǒng)網格模擬平臺。結合多元耦合技術、冗余分析技術等先進技術手段，對各點自動采集通風參數(shù)信息快速計算解析，形成高效靈敏分析機制。依托礦井局域網絡，形成智能通風裝備與技術的互通升級。在原有監(jiān)測監(jiān)控各類傳感器、采集器等設備基礎上，將束管監(jiān)測系統(tǒng)、光纖測溫系統(tǒng)、預警管控系統(tǒng)、局部風機智能調控系統(tǒng)、工作面應急反風系統(tǒng)等子系統(tǒng)一同并入多元數(shù)控平臺，形成多個系統(tǒng)集中監(jiān)控調度的綜合化應用平臺，提高監(jiān)控利用率。