[发明专利]基于动叶可调的煤矿主通风机不停风倒机方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿主通风机与备用通风机的切换方法，特别是一种基于动叶可调的煤矿主通风机不停风倒机方法。

背景技术

目前，煤矿主通风机为矿井通风提供主通风动力源、其连续可靠运行是维持煤矿可靠通风、降低井下瓦斯等有害气体含量的关键。煤矿风井一般配置两台风机，一用一备，然而传统的煤矿安全规程所规定的停机倒机方法基于对通风设施安全考虑，需要先停运行风机、然后切换风门，最后启动备用风机，造成矿井在倒机期间的通风动力中断，且停风时间相对较长，易导致高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井出现瓦斯超限事故，威胁煤矿通风安全。按照煤矿安全规程规定，现有的煤矿主通风机采用传统的停机倒机方案，其不足是倒机期间通风中断、且存在倒机失败的风险；对于高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井，在倒机过程中容易造成瓦斯超限事故。

现有技术，一种不停风倒机方法，通过设置对空副风门，使备用风机提前启动进入热备用，然后通过四个风门联动，逐渐使原备用风机投入工作风路，而原运行风机逐渐从工作风路中切换出来，在整个过程中，通风动力不间断，在两台风机并联工作期间，通过风门的配合，使其平稳过渡。

从叶片角度是否具备在线可调能力来说，煤矿主通风机分为两大类：不具备动叶调节能力的风机和动叶可调风机，上述不停风倒机方法可以适应于两种风机，尤其是不具备动叶调节能力的风机，而对于具备动叶可调风机，与本发明提供的方法相比，其存在的不足是：（1）需要对于原有的风道改造，设立对空副风门，一方面增加设备投资，另一方面将破坏原来风道的结构造成风道的强度降低；（2）由于土建工程施工量较大，在至少一周的土建改造过程中，主通风机将处于无备用风机前提下的单机运行，通风安全可靠性降低；（3）由于使用对空副风门，在倒机控制过程中增加了对其检测和控制环节，意味着由此引入了新的故障点，在中国北部矿井，当遇到恶劣天气时会存在对空副风门结冻、卡涩的情况；（4）经过长时间使用后，对空副风门漏风率会增高，影响通风效率，耗电量增加，经济性降低。

发明内容

本发明的目的是要提供一种：基于动叶可调的煤矿主通风机不停风倒机方法，解决风机倒机期间停风的问题；同时，利用其动叶可调和零角度启动的能力，省去对空副风门，由此解决打开和关闭副风门时易发生的卡涩、开关不到位所引发的问题。

本发明的目的是这样实现的：该不停风倒机方法：即运行风机向备用风机的不停风倒机的方法，在正常倒机过程中，始终维持两台风机运行，以保证通风动力的持续提供；通过并联分风，使倒机过程，风量平稳，实现不停风倒机；当正常运行风机发生故障时，通过振动传感器，风量负压传感器，温度传感器和电机电参数传感器给出综合判断，对故障风机视异常程度依次预警、置故障标志、直至启动故障模式不停风倒机；具体倒机过程如下：

1、过渡阶段：运行风机正常运转的前提下，备用风机在风叶零角度的状态下启动，备用风机由冷备用向可靠热备用过渡，达到额定转速；

2、并联切换阶段：运行风机和备用风机分别通过运行风机立风门和备用风机立风门并联运行，经公共风道从井下抽风；此时，逐步开启备用风机立风门，并增大备用风机风叶角度，使其从系统抽风量增加；同时逐步关闭原运行风机立风门，并逐渐减小原运行风机风叶角度，使其从系统抽风量逐渐减少；通过对风机的风叶角度和立风门开度的协同控制，保证通风机倒机过程中公共风道的断面风量平稳；

3、原运行风机反向备用阶段；延时1分钟，检测确认备用风机已可靠投入，令原运行风机停止，否则，进行反向切换，维持原风机运行；原运行风机在倒机过程中始终保持正常运转，当备用风机投入过程中出现异常故障时，随时可以中止倒机进程，反向切换风门、调整风叶角度，恢复原风机的运行，而不影响煤矿通风；

所述的风机为叶片角度在线可调通风机，风门使用模拟调节风门，在风机并联运行期间，自动控两台风机的风叶和风门四个对象的参数最优配合，通过监测风机的风量和负压、以及振动综合判断风机的工况是否落入不稳定区，在通风设施安全的前提下实现不停风倒机。