[发明专利]煤矿巷道通风阻力长期实时监测方法及装置

说明书

本发明公开一种煤矿巷道通风阻力长期实时监测方法及装置，确定监测点，选取巷道断面规格相同的一条巷道作为监测对象，确定巷道内测点I与测点Ⅱ位置；安装差压传感器、皮托管和胶管，在巷道内测点I和测点Ⅱ处各安装一个皮托管，将差压传感器固定在测点I前后10m范围内，通过胶管连接测点I与测点Ⅱ的皮托管；实时读取并上传监测数据，差压传感器通过皮托管和胶管感测压力差，所述压力差包括静压差和位能差，该压力差为巷道内测点I和巷道内测点Ⅱ之间的通风阻力，差压传感器将监测结果在井下数显并上传至上位机。该发明具有解决皮托管长时间连续使用发生堵塞的问题、实现巷道通风阻力长期实时监测的优点。

技术领域

本发明涉及巷道通风阻力监测的技术领域，尤其一种煤矿巷道通风阻力长期实时监测方法及装置。

背景技术

矿井通风阻力测定的方法分为压差计法和气压计法，其中的气压计法又分为基点法和同步法。无论哪种方法，都需要专业技术人员到煤矿井下对巷道进行实地测量，测量工作量巨大，花费时间很长，效率低下。此外，由于《煤矿安全规程》规定我国煤矿每三年必须至少进行一次矿井通风阻力测定，而实际的测定工作一般由具有相关检测检验资质的单位承担，煤矿为节省费用，通常在三年周期内，只进行一次矿井通风阻力测定。随着矿井采掘活动的不断进行，矿井通风网络也跟随着不断发生变化，即巷道通风阻力是不断发生变化的，因此，上述测定周期下所获取的巷道通风阻力数据大幅滞后其实际变化情况。

同时，随着煤矿智能化建设地快速推进，《智能化煤矿建设指南(2021年版)》和《智能化煤矿验收办法(试行)》等规章制度相继出台，其中都要求能够精准、自动、实时监测巷道通风阻力。这是因为智能通风系统要实现日常按需供风及异常灾变状态下应急控风，巷道风阻是必须依据的关键参数之一，而风阻是由巷道通风阻力和巷道风量计算而来，目前巷道风量已能依据风速传感器监测数据进行实时获取，而目前煤矿巷道通风阻力长期实时监测手段单一且存在不能长期监测的问题。

巷道通风阻力是指风流由巷道内测点I流动至巷道内测点Ⅱ，由于风流的黏滞性、惯性以及井巷壁面等对风流的阻滞造成的风流能量损失。巷道内测点I与巷道内测点Ⅱ之间的通风阻力为两点的静压差、位能差和动压差之和。为了监测静压差、动压差和位能差之和，目前大多都是通过差压传感器、皮托管和胶管共同完成监测。皮托管能够感受静压和动压，胶管能够形成位压，连接至差压传感器，即可测出两点的压力差。任意选择一段巷道利用差压传感器、皮托管和胶管可得出该巷道的通风阻力。但是经过现场实践反馈，这种方法只适合短期监测，无法长期监测，原因在于皮托管全压进口经常性堵塞。为了能够感受和传递动压，皮托管全压进口不得不正对风流，但是井下空气湿润，且夹杂着煤尘，久而久之，皮托管全压进口很容易堵塞，最终无法正常感受和传递动压和静压。因此，研发一种能长时间且可靠进行煤矿巷道通风阻力长期实时监测方法及装置势在必行。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种煤矿巷道通风阻力长期实时监测方法及装置，具有解决皮托管长时间连续使用发生堵塞的问题、实现巷道通风阻力长期实时监测的优点。

根据本发明实施例的煤矿巷道通风阻力长期实时监测方法，包括以下步骤：

第1步骤、确定监测点；具体步骤如下：

第1.1步骤、选取巷道断面规格相同的一条巷道作为监测对象；

第1.2步骤、确定巷道内测点I与巷道内测点Ⅱ位置；

第2步骤、安装皮托管、差压传感器和胶管；具体步骤如下：

第2.1步骤、安装皮托管：在巷道内测点I和巷道内测点Ⅱ处各安装一个皮托管；

第2.2步骤、安装差压传感器；

第2.3步骤、连接皮托管：将巷道内测点I处的皮托管通过胶管与差压传感器相连，将巷道内测点Ⅱ处的皮托管通过胶管与差压传感器相连；