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ZJZ-60\660矿用通风机自动控制装置

2017-11-01 10:33:35 点击数:

1.引言

  煤矿局部通风机是煤矿生产中的重要设备之一,通风机在煤矿生产中起着至关重要的安全作用,煤矿生产中风机停转10分钟就为重大安全事故。掘进巷的通风机一般配备两台,两台互为备用,一台运行,另外一台备用,一台停机后,另一台必须马上投入运行,保护通风不间断。通风机主要有两个作用,一是排放瓦斯,二是正常通风。由于通风机采用工频电源供电,排瓦斯工作时,通风机一旦开始工作,就是在工频下运转,风量立即达到最大,这样就会把巷道内的高瓦斯气体吹到回风巷中,造成回风巷中的瓦斯浓度超标,必须人为的点动风机开关,使风机工作在断续状态下,控制风量的平均值,避免回风巷中的瓦斯超标,这种控制方式,一是对操作人的技术水平要求高,二是容易出现瓦斯超排现象。工作在正常通风状态时,由于通风机的功率配置是按照巷道最大长度设计的,所以在开采的过程中通风机会长期工作在超风量下,不但浪费了大量的电量,而且工作时的噪音很大,另外还会增加巷道内的煤尘。

  综上所述,如果采用通风机自动控制装置后,就可以很好的解决以上问题。因为通风机自动控制装置采用了变频调速技术和自动控制技术,可以根据不同的运行工况,通过检测不同地点的瓦斯浓度,自动调节通风机的风速,达到高效排瓦斯和节能通风的目的。所以通风机自动控制装置是理想的煤矿通风安全自动化控制设备。

2.工作原理概述

  隔爆兼本安型通风机自动控制装置是由变频调速器和瓦斯监控器组成。它将IGBT变频调速技术、热管散热技术以及智能控制技术应用于通风机自动控制装置中,具有自动化程度高,操作简单,高效节能运行的优点。通风机自动控制装置变局扇风机的传统恒速运转方式为变速运转方式。

  节能通风:在井巷掘进时,通风机自动控制装置以确保掘进工作面有充分的新鲜风流和瓦斯浓度不超过规定的安全值为条件,控制局扇风机调速运转,依需供风,使局扇风机节能经济运行,抑制掘进工作面因风速过大而导致的煤尘飞扬,改善工作环境,优化局部通风环境。

  高效排瓦斯:掘进工作面瓦斯异常涌出或因局扇风机故障停风等种种原因造成工作面瓦斯积聚超限时,通风机自动控制装置又以确保合风流处瓦斯浓度不超安全规定值为限进行自动排瓦斯控制,安全、可靠排放超限瓦斯。而在采煤工作面上隅角瓦斯超限时使用通风机自动控制装置控制专用抽风机实现限量抽排,杜绝抽排瓦斯“一风吹”,确保安全抽排瓦斯。

3.控制系统的实现

3.1 控制要求

  通风机自动控制装置完成的功能有:1、瓦斯排放;2、正常通风;3、手动通风;4、两台风机自动倒台;5、瓦斯浓度检测;6、风电闭锁;7、瓦斯电闭锁。8、遥测、遥控。

3.2 主要技术指标

3.3 控制方案

  当自动控制装置检测到T1T2T3 处瓦斯浓度正常时,自动进入自控通风状态。依据T1T2 所检测的瓦斯浓度和掘进巷道回风流的瓦斯浓度,通风机自动控制装置自动控制局扇的转速(T1T2 浓度变小,则局扇减速;T1T2 浓度变大,则局扇升速)根据瓦斯浓度的大小自动调节风量,避免瓦斯超限。

  局扇调速范围:在上限频率下限频率的设定值之间变化。局扇下限频率的设定值在10-50 Hz 之间任意设定,上限频率的设定值在10-50 Hz 之间任意设定。甲烷传感器T1 出现断线故障时,则局扇运转在下限频率所设定的转速。当回风巷混合处瓦斯浓度T3 超过安全规定值(T3 浓度值设定)时,通风机自动控制装置自动进入自控排瓦斯状态。

  通风机自动控制装置进入自控排瓦斯状态后,依据T2T3 传感器检测的工作面回风流和总汇合风流的瓦斯浓度自动控制局扇转速。当T2T3 浓度减小时升速加大风量,当T2T3 浓度增大时自动减速减小风量,依此原则调节输出风量,控制排至回风流的瓦斯浓度在安全设定值的范围内,即以最大效率进行安全排放瓦斯。

  在必要的情况下可以人为控制局扇的运行速度。手动控制局扇转速时,调节风量可通过通风机自动控制装置上的操作按钮设定,转速人为设定后就不受瓦斯传感器所检测的瓦斯浓度值以及甲烷传感器是否故障的影响。

  当甲烷传感器T1T2T3 处的瓦斯浓度超过煤矿安全规定值后,输出闭锁接点断开,控制掘进巷的馈电开关断电,实现瓦斯电闭锁功能。当自动控制装置故障停止运行时,输出闭锁接点断开,控制掘进巷的馈电开关断电,实现风电闭锁功能。

3.4 技术特点

    (1)避免瓦斯超限

    正常供电情况下,通风机自动控制装置根据掘进工作面瓦斯涌出量的大小自动控制风速调节风量,既保证了瓦斯不超限,又节能,还可避免风量大而扬尘。

    (2)节能通风

    掘进全过程只需安装一台足够风量的局扇风机,就可实现风量由小到大的需求。不必经常更换局扇风机,可减少倒换风机的时间、费用和劳动;同时大量节约由于通风机长期额定转速运转浪费的电能。

    (3)最大效率无超限自控排放瓦斯

    因意外停电或计划停风而造成掘进工作面瓦斯超限时,不必人工排放瓦斯,通风机自动控制装置可自动以接近于合流点瓦斯浓度安全设定值为限进行排放,高效而安全。

    (4)串联通风确保下级通风安全

    串联通风时用通风机自动控制装置控制上级局扇的出风量以确保下级工作面的入风流中的瓦斯浓度在安全值以下,确保下级通风安全。

    (5)软启动

    改变局扇的全压启动为软起动,局扇启动变为以一定的加速度,转速在一定的加速时间内由0上升到额定转速。

    (6)可防止“一风吹”

    局扇转速可控制,风量可调节,变局扇的全速运行为变速运行,故可避免局扇的全速运行引发的“一风吹”现象。

    (7)自动倒台

    专线供风系统故障或停机时,自动控制装置的闭锁继电器接点闭合自动控制混线开关投切,启动热备用的备用风机供风,当专线线路修复重新投入使用后此接点断开,自动切断混线开关改为专线供风。

    (8)具有完善的软硬件保护

    具有过流、短路、过压、欠压和超温等软硬件保护功能。

4.结束语

  通风机是煤矿生产中不可缺少的重要设备之一,通风机自动控制装置可以改善通风机的运行方式,具有显著的节能和安全效果,相信随着煤矿自动化水平的不断提高,该装置一定会在煤矿生产中得到广泛、大量的应用。 

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