[发明专利]一种高效节能的矿井多级机站通风监控技术系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种地下矿山矿井通风技术，尤其是涉及一种矿井多级机站通风系统技术，可广泛应用于地下矿山开采的矿井通风系统。 

背景技术

矿井多级机站通风技术是运用风压平衡原理对矿井通风系统实行均压通风，其基本特点是：在保持各风路所需风量的前提下，通过对井下多机站多风机的设置及调控（风机的启停、风机运转转速），实现各分支风路风压平衡，各漏风风路两个端点的风压相等，即外部漏风点保持差压为零，内部漏风点保持风压相等。 

与大主扇通风系统相比，多级机站通风系统能使通风压力分布均匀、漏风量减少、有效风量率提高、通风能耗降低，且风流控制简单、风量调节灵活，能根据生产对通风的需要开启或停止某些风机或某些机站，可采用变频调速器实现对系统风机工况的调节，从而在满足生产需风的同时最大限度地节约通风能耗，降低通风费用。 

由于多级机站通风系统需要的机站与风机数量较多，而且各机站分布在整个通风网络的广大区域内，对矿井多级机站通风系统存在以下几个主要问题：⑴复杂通风网络下通风阻力、风量分配问题；（2）机站级数和位置的确定；（3）风机选型与风量调节；（4）多机站多风机的管理及井下通风监控。 

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的通风阻力计算、风量分配、机站级数和位置及风机选型以及多机站多风机管理难的问题，而提供一种可实现矿井各通风网络段的均压通风、风流控制及调节灵活、有效风量率高、通风效果预计性强、通风节能效果显著的高效节能的矿井多级机站通风监控技术系统。 

为实现本发明的上述目的，本发明一种高效节能的矿井多级机站通风监控技术系统采用以下技术方案： 

本发明一种高效节能的矿井多级机站通风监控技术系统，在矿井进风段设置进风机站（1），在回风段设置回风机站（2），在用风段设置用风机站（3），在矿井地表设置了矿井地面总监控室（4），采用以下技术方案：

1）开发多级机站通风网络解算程序，进行通风系统通风阻力、机站风机风量、风压、效率、总功率等通风参数的数值计算

为节省计算机内存，多级机站通风网络将风机曲线拟合、巷道风阻的计算以及自然风压的计算均编制独立的程序，并把计算结果输入数据文件供主程序运行时调用。所述的多级机站通风网络解算程序由5个数据文件，1个主程序，7个分程序，3个次分程序组成：

5个数据文件：文件1-风机参数数据文件—输入选用的几种风机类型、风机的基本参数、计算风机的风压特性方程（三次曲线及抛物线）和风机的效率特性方程系数；文件2-机站参数数据文件—输入机站的基本参数；文件3-网路参数数据文件—输入有关网路结构参数；文件4-巷道风阻数据文件—输入巷道的特性参数，根据巷道的摩阻系数以及局阻系数，计算巷道的风阻；文件5-自然风压数据文件—计算巷道的自然风压。以上5个数据文件，都具有存储、修改、增减、显示各种参数的多种功能。对机站风机类型、风机并联数（运行风机）、风机闸门开闭状态直接在主程序运行时输入。根据计算需要，可以直接输入风机的出、入口局部风阻，以及改变迭代的精度。

1个主程序； 

7个分程序：机站特性分程序，自圈网孔分程序，初始风量分程序，风量迭代计算分程序，调节计算分程序，计算巷道、风机、机站参数分程序，计算节点压力分程序。

3个次分程序：机站局阻计算次分程序，排列风阻大小次分程序，风机风压及风机特性曲线斜率计算次分程序。 

主程序顺序打开各数据文件，输入全部数据，并调用各分程序。各分程序的计算结果，均在各分程序内输出。 

因为多级机站系统通风阻力计算量大，不仅需要计算最大阻力路线各路线的阻力，而且要计算各级通风机站阻力。除计算摩擦阻力外，还要计算巷道拐弯、分流、汇合等局部阻力。多级机站通风系统中，存在按需分风网、自然分风网和漏风风路。按需分风网各风路的风量应根据各作业点排烟、排尘的要求，通过风量的计算首先确定；自然通风网中各风路的风量则按巷道风阻进行自然分配解算求出；漏风风路的漏风量可根据经验进行估算。通风网络中各巷道风量确定之后，各机站的风量随之确定。单井口排风的通风系统，可能全网中只构成一个按需分风网，其风量分配比较简单。多井口入风、多井口排风的复杂通风网络系统，各采掘作业区多属于按需分风网，而排风、进风系统多属于自然分风网。利用多级机站通风网络解算程序可快速、准确的进行通风阻力、风量分配等通风参数的计算。