[发明专利]一种矿井通风自适应调节装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于矿井通风自适应调节技术及装备领域，涉及一种矿井通风装置及方法，尤其适用于井下通风自动监控及调节。

背景技术

矿井通风系统是保障矿井安全生产的基础。随着井下生产条件的变化，矿井通风系统实时发生动态变化，因此，需要经常对井下通风系统的风量分配、阻力分配进行调节并进行有效实时监控，及时掌握和分配好井下各用风地点风量、阻力。目前井下调节风量的主要设施是调节风窗，通过改变风窗的通风截面大小，实现对风量的调节。为了便于运输设备、行人的通行，调节风窗多安装在风门上部，空间狭小，一般风窗多采用推拉式手动控制方式，调节的幅度较小，在井下很难达到精确调节风量的目的。

此外，由于通风系统的实时动态变化特性，通过手工调节很难来证通风系统安全稳定运转，尤其对于灾变时期的通风管理。

因此，需要寻找更有效的矿井调节手段，能够对矿井通风系统的动态变化做出快速反应，保证矿井通风系统安全稳定运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种矿井通风自适应调节装置及方法，根据矿井通风系统的动态变化对井下通风系统的风量进行分配，保证矿井通风系统的安全稳定运行。

为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种矿井通风自适应调节装置，包括相距一定距离且安装在墙体中的两组卷帘门，所述两组卷帘门连接有卷帘门开关和控制系统，所述控制系统进一步连接有测量矿井内风速的风速传感器以及两组卷帘门之间的压力差的压差传感器；控制系统根据风速传感器和压差传感器采集的矿井数据调节卷帘门开启的高度，从而调节矿井的通风量。

作为本发明的优选实施例，所述两组卷帘门串联安装。

作为本发明的优选实施例，所述风速传感器和压差传感器安装在距离风流交汇点、拐弯点大于3～8倍的巷道宽度处；

作为本发明的优选实施例，测量点前后3m内安装有支护装置；

作为本发明的优选实施例，风速传感器安装点前后的巷道壁面光滑平缓且无堆积物。

上述调节装置的调节方法为：包括以下步骤：步骤1：风速传感器和压差传感器采集矿井下的风速和两组卷帘门之间的压力差，该风速和压力差数据通过线缆被传输到控制系统；

步骤2：控制系统根据步骤1采集的数据并对比设定的目标值，如果采集的数据与设定的目标值之间的差值超出调节装置的灵敏度设定值，则根据设定的目标值对卷帘门的高度进行调节。

作为本发明的优先实施例，在所述步骤2中，如果采用风阻固定模式进行调节，则根据以下公式计算卷帘门升起的高度：

h=Sw(1+0.759SRw)]]>

其中，h为卷帘门提升高度，m；w为卷帘门宽度，m；S为巷道断面积，m²；Rw为调节装备两端风阻，kg/m⁷。

作为本发明的优选实施例，在所述步骤2中，如果采用风量固定模式进行调节，则通过矿井通风网络解算方法，将风量固定巷道看作定流分支，经过迭代计算得出风量固定巷道的调节量；

在不进行通风网络解算时，当|(Q_v-Q)/Q|>ε时，根据当前压差传感器的监测数据，根据以下公式计算出调节风量ΔQ所需的卷帘门变化高度：