[实用新型]煤矿主要通风机自适应控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤矿主要通风机的自动控制。根据煤矿矿井总回风巷的瓦斯浓度、煤矿矿井对通风机风量的需求、煤矿矿井总回风巷的风速、煤矿主要通风机运行中发生的故障对矿井主要通风机的运行进行自动控制。提高矿井通风系统的可靠性，满足《煤矿安全规程》对矿井通风条件的要求，降低矿井主通风机的能耗。

背景技术

矿井通风是把地面新鲜空气连续不断的送入到井下各用风地点(采掘工作面、硐室等)，其目的是稀释和排除有害气体和矿尘，提供井下人员所需的氧气，同时创造一个良好的气候条件。矿井通风是保障矿井安全最主要的技术手段之一。《煤矿安全规程》规定：矿井必须采用机械通风；必须配备两台同型号的主要通风机，一台运行，一台备用；矿井必须有完整独立的通风系统，必须按实际风量核定矿井产量，即“以风定产”。矿井通风系统是否合理，对整个矿井通风状况的好坏和能否保障矿井安全生产起着重要的作用，同时应在保证安全生产的前提下，降低通风费用，力求经济合理。通风机是矿井通风系统的主要设备，用于矿井井下的通风换气，改善井下的工作条件及空气质量，确保矿山安全生产。

在矿井主要通风机的选型时，除了考虑煤矿本身的安全性，即按井下同时工作的最多人数、矿井瓦斯和其他废气计算所需风量；还考虑了煤矿的可持续发展性，即煤矿不断开采扩大对风量的要求，以及通风机特性与矿井通风特性的不匹配，致使主要通风机选型偏大、风机风量偏高、电机容量偏大，风机风量不能根据生产现场的需要自动调节，使风机长期处于“大马拉小车”的运行状态，风机运行效率低下；现有矿井主要通风机运行中发生风机轴承温度过高、风机电流过载、风机电压过压、欠压，供电系统缺相等故障时，不能及时发现和采取风机停机等应对措施，使风机轴承和风机电机损坏，造成较大经济损失；现有矿井主要通风机运行中不能对矿井总回风巷的风量和风速进行监控，在煤矿矿井发生瓦斯突出、瓦斯爆炸、煤尘爆炸等事故需要反向送风时不能快速反向送风。

发明内容

为了克服现有矿井主要通风机运行中存在的风机风量不能根据生产现场的需要自动调节、风机轴承和风机电机易损坏、需要反向送风时不能快速反向送风等问题，本实用新型提供一种煤矿主要通风机自适应控制系统。该系统能对矿井主要通风机的运行进行自动控制。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

煤矿主要通风机自适应控制系统，包括数据采集单元、控制单元、执行单元，其特征在于：数据采集单元包括环境检测装置、风机故障检测装置，所检测到的环境数据信号以及主风机、备用风机的故障信号传输至控制单元，控制单元用于控制主风机和备用风机的运行，通过执行单元与主风机、备用风机连接。

所述环境检测装置包括风量检测装置和瓦斯浓度检测装置。

所述执行单元包括变频器和接触器，控制单元通过变频器连接主风机、备用风机，通过接触器连接主风机、备用风机的风门。

所述控制单元为可编程控制器以及人机交互界面。

所述控制单元设置至少两套独立的可编程控制器，分别接受主风机故障信号和其余备用风机故障信号，并分别经执行单元与主风机和备用风机连接。

本实用新型控制器依据环境检测信号通过所设置的参数经执行单元控制风机的风量和启停，依据主、备用风机的故障检测信号通过所设置的参数经执行单元控制主、备用风机的切换。

风机故障检测装置设置在风机电路上。

所述风量检测装置采用翼型测风装置及压力变送器，取样被测风断面的多个测量点，采样得到被测断面的实时风量，并通过压力变送器将风量转换成模拟电流提供给可编程控制器；瓦斯浓度检测装置通过瓦斯浓度检测仪将检测到的总回风巷的瓦斯浓度转换成模拟电流提供给可编程控制器；风机故障检测装置包括风机过负载、过电压、欠电压、轴承温度、供电系统缺相等检测装置，当发生故障时向可编程控制器发出相应的故障信号。