一種提前反應式調速型風量控制方法
2023-04-24 06:08:26 2
專利名稱：一種提前反應式調速型風量控制方法
技術領域：
本發明涉及煤礦掘進工作面應用的一種提前反應式調速型風量控制方法。
背景技術：
煤礦掘進工作面多採用正壓通風，工作時，風機經風筒將新鮮風流持續的吹入掘進工作面，將因掘進作業集中釋放和巷道煤體自然釋放出的高濃度瓦斯稀釋到安全線以下。過去由於技術不成熟，掘進工作面的供風量做不到按需分配，風機全時段全速運轉，絕大部分時間供給掘進工作面的新鮮風流遠大於實際需求，導致電能的大量浪費。隨著技術的進步，風機節能最有效的手段一變頻調速運行已被引入井下，它可跟隨掘進工作面內瓦斯湧出量變化，以改變風機轉速的方式增、減掘進工作面的供風量，以期達到既保證安全又大量節能的初衷。但風機一般布置在距作業點數百米甚至數千米處，風筒內風速平均值一般在10m/S以下，即從風機開始加速，到把足量的新鮮風流送到作業地點，至少要幾十秒甚至數分鐘的時間。調速運行的確可以大幅降低風機電耗，但爆破、截割作業時瓦斯是瞬時大量湧出， 必須立即稀釋，否則必定造成瓦斯超限事故。目前調速風機採用的是「瓦斯升高一加大風量」，「瓦斯降低一減少風量」的技術方案，等系統檢測出瓦斯超標，加大風量供給，幾十秒甚至數分鐘後才到達作業點新鮮風流，已是名符其實的「馬後炮」。因此目前採用的調速技術方案可以有效地應對平均、緩慢的瓦斯釋放，但無法應對掘進作業時出現的高濃度瓦斯瞬時大量釋放。
發明內容
本發明克服了現有調速風機運行技術中存在的弊端，提供了一種在大量釋放高濃度瓦斯的作業(爆破、截割)開始前，將足量、持續的新鮮風流送達作業點，可瞬間稀釋作業時大量釋放的高濃度瓦斯，保證不發生瓦斯超限事故應用的一種提前反應式調速型風量控制方法。本發明為實現上述目的所採用的技術方案是其採用調速風機的掘進工作面，在大量釋放高濃度瓦斯的作業開始前，加大風機轉速，將足量、持續的新鮮風流送至作業地點，將作業釋放出的高濃度瓦斯瞬間稀釋到安全線下的控制方法為①以爆破方式掘進作業時，爆破前，放炮工向提前反應式調速型風量控制裝置的主控制器8發出爆破申請，主控制器8控制風機6提高轉速，加大風量供給，足量、持續的新鮮風流到達作業點後，風量傳感器3發回到達信號，起爆控制器10解鎖，起爆器9與爆破電纜5接通，即可進行爆破作業；爆破後，釋放的瓦斯被提前到達、足量的新鮮風流瞬間稀釋，保證瓦斯不超限；由於瓦斯已經釋放，對風量需求大減，主控制器8可以根據前瓦斯傳感器I和後瓦斯傳感器2的數據逐步減小風機6的風量至保證瓦斯不超限的最佳工作點。②以綜掘方式掘進作業時，司機點動綜掘機13啟動按鈕後，啟動傳感器11向主控制器8發出綜掘機13啟動的信號，主控制器8控制風機6提高轉速，加大風量供給，在足量、持續的新鮮風流到達作業點後，風量傳感器3發回到達信號，遠距離斷電報警器12解鎖，截割電機方能啟動，截割電機帶動截割頭15轉動，即可開始掘進作業；由於新鮮風流已提前到達，截割煤體釋放出的瓦斯被瞬間稀釋，保證瓦斯不超限；截割作業的瓦斯瞬時釋放量遠小於爆破作業，且較為均勻，主控制器8可以根據前瓦斯傳感器I和後瓦斯傳感器2的數據，逐步減小風機6的風量至保證瓦斯不超限的最佳工作點。本發明的有益效果是由於採用了提前反應式調速型風量控制方法，將作業釋放出的高濃度瓦斯瞬間稀釋到安全線以下，避免了瓦斯超限事故發生，解決了現有調速風機無法應對掘進作業時出現的高濃度瓦斯瞬時大量釋放的難題，而後逐漸減小風量至最佳點，既保證了安全生產，又達到節能效果顯著。
圖I是本發明的綜掘掘進方式結構示意2是本發明的爆破掘進方式結構示意圖
具體實施例方式實施例I :如圖I、圖2所示，其採用調速風機的掘進工作面，在大量釋放高濃度瓦斯的作業開始前，加大風機轉速，將足量、持續的新鮮風流送至作業地點，將作業釋放出的高濃度瓦斯瞬間稀釋到安全線下的控制方法為
①以爆破方式掘進作業時，爆破前，放炮工向提前反應式調速型風量控制裝置的主控制器8發出爆破申請，主控制器8控制風機6提高轉速，加大風量供給，足量、持續的新鮮風流到達作業點後，風量傳感器3發回到達信號，起爆控制器10解鎖，起爆器9與爆破電纜5接通，即可進行爆破作業；爆破後，釋放的瓦斯被提前到達、足量的新鮮風流瞬間稀釋，保證瓦斯不超限；由於瓦斯已經釋放，對風量需求大減，主控制器8可以根據前瓦斯傳感器I和後瓦斯傳感器2的數據逐步減小風機6的風量至保證瓦斯不超限的最佳工作點。②以綜掘方式掘進作業時，司機點動綜掘機13啟動按鈕後，啟動傳感器11向主控制器8發出綜掘機13啟動的信號，主控制器8控制風機6提高轉速，加大風量供給，在足量、持續的新鮮風流到達作業點後，風量傳感器3發回到達信號，遠距離斷電報警器12解鎖，截割電機方能啟動，截割電機帶動截割頭15轉動，即可開始掘進作業；由於新鮮風流已提前到達，截割煤體釋放出的瓦斯被瞬間稀釋，保證瓦斯不超限；截割作業的瓦斯瞬時釋放量遠小於爆破作業，且較為均勻，主控制器8可以根據前瓦斯傳感器I和後瓦斯傳感器2的數據，逐步減小風機6的風量至保證瓦斯不超限的最佳工作點。實施例2 :如圖I、圖2所示，所述提前反應式調速型風量控制裝置的前瓦斯傳感器I和後瓦斯傳感器2設置在掘進工作面巷道上端，且和主控制器8連接，風量傳感器3設置在風筒4前頂部，且與主控制器8連接，爆破電纜5設置在掘進巷道側壁上，且經起爆控制器10與起爆器9連接，起爆控制器10與主控制器8連接，主控制器8經變頻器7與風機6連接，綜掘機13設置在掘進作業點巷道中部。實施例3 :如圖I、圖2所示，所述的綜掘機13前端設置截割頭15，啟動傳感器11、遠距離斷電報警器12設置在綜掘機13上，且和主控制器8連接，車載瓦斯斷電儀14設置在綜掘機13上。實施例4 :如圖I、圖2所示，本發明的啟動傳感器11、遠距離斷電報警器12可以設置在其它地方，但最好設置在綜掘機13上。實施例5 :本發明的工作原理為在將要大量釋放高濃度瓦斯的掘進作業開始前，將足量、持續的新鮮風流送到作業點，將掘進作業釋放出的高濃度瓦斯瞬間稀釋到安全線以下，避免瓦斯超限事故發生。而後，以爆破方式掘進的的作業面，主控制器根據瓦斯傳感器的數據，逐漸減小風量至最佳點，達到既安全又節能的目標。以綜掘方式掘進的作業面，首先必須保證把足量、持續的新鮮風流及時送到作業點，而後主控制器根據啟動傳感器的信號判別綜掘機是在掘進作業進行中還是停止作業，針對不同的狀態，以不同的標準留出足夠的安全餘量後，根據瓦斯傳感器的數據，逐漸減小 風量至最佳點，達到既安全又節能的目標。
權利要求
1.一種提前反應式調速型風量控制方法，其特徵在於其採用調速風機的掘進工作面，在大量釋放高濃度瓦斯的作業開始前，加大風機轉速，將足量、持續的新鮮風流送至作業地點，將作業釋放出的高濃度瓦斯瞬間稀釋到安全線下的控制方法為 ①以爆破方式掘進作業時，爆破前，放炮工向提前反應式調速型風量控制裝置的主控制器(8)發出爆破申請，主控制器(8)控制風機(6)提高轉速，加大風量供給，足量、持續的新鮮風流到達作業點後，風量傳感器(3)發回到達信號，起爆控制器(10)解鎖，起爆器(9)與爆破電纜(5)接通，即可進行爆破作業；爆破後，釋放的瓦斯被提前到達、足量的新鮮風流瞬間稀釋，保證瓦斯不超限；由於瓦斯已經釋放，對風量需求大減，主控制器(8)可以根據前瓦斯傳感器(I)和後瓦斯傳感器(2)的數據逐步減小風機(6)的風量至保證瓦斯不超限的最佳工作點。
②以綜掘方式掘進作業時，司機點動綜掘機(13)啟動按鈕後，啟動傳感器(11)向主控制器(8)發出綜掘機(13)啟動的信號，主控制器(8)控制風機(6)提高轉速，加大風量供給，在足量、持續的新鮮風流到達作業點後，風量傳感器(3)發回到達信號，遠距離斷電報警器(12)解鎖，截割電機方能啟動，截割電機帶動截割頭(15)轉動，即可開始掘進作業；由於新鮮風流已提前到達，截割煤體釋放出的瓦斯被瞬間稀釋，保證瓦斯不超限；截割作業的瓦斯瞬時釋放量遠小於爆破作業，且較為均勻，主控制器(8)可以根據前瓦斯傳感器(I)和後瓦斯傳感器(2)的數據，逐步減小風機(6)的風量至保證瓦斯不超限的最佳工作點。
2.根據權利要求I所述的一種提前反應式調速型風量控制方法，其特徵在所述提前反應式調速型風量控制裝置的前瓦斯傳感器(I)和後瓦斯傳感器(2)設置在掘進工作面巷道上端，且和主控制器(8)連接，風量傳感器(3)設置在風筒(4)前頂部，且與主控制器(8)連接，爆破電纜(5)設置在掘進巷道側壁上，且經起爆控制器(10)與起爆器(9)連接，起爆控制器(10)與主控制器⑶連接，主控制器⑶經變頻器(7)與風機(6)連接，綜掘機(13)設置在掘進作業點巷道中部。
3.根據權利要求2所述的一種提前反應式調速型風量控制方法，其特徵在於所述的綜掘機(13)前端設置截割頭(15)，啟動傳感器(11)、遠距離斷電報警器(12)設置在綜掘機(13)上，且和主控制器(8)連接，車載瓦斯斷電儀(14)設置在綜掘機(13)上。
全文摘要
本發明公開了煤礦採用調速風機的掘進工作面應用的一種提前反應式調速型風量控制方法。其風量控制方法為採用調速風機的掘進工作面，在大量釋放高濃度瓦斯的作業開始前，採用加大風機轉速，將足量、持續的新鮮風流送至作業地點，將作業釋放出的高濃度瓦斯瞬間稀釋到安全線下。由於本發明採用了提前反應式調速型風量控制方法，將作業釋放出的高濃度瓦斯瞬間稀釋到安全線以下，而後，逐步減小風量至保證瓦斯不超限的最佳工作點。避免了瓦斯超限事故發生，即保證了安全生產，又節能效果顯著。
文檔編號E21F1/00GK102777406SQ20121025043
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月10日 優先權日2012年7月10日
發明者胡文翰, 胡瑋琳 申請人:胡瑋琳