煤矿地面主通风机工况点风量风机静压准确预测研究

为提高地面主通风机工况点预测的准确性,以神木煤业石窑店煤矿二号风井更换地面主通风机之后工况点风量风机静压预测为实际现场工程,采用现场实测、数值模拟和理论公式三种方法分别计算风硐与风机连接处通风阻力,研究表明采用数值模拟方法能够准确计算风硐与风机连接处通风阻力。在此基础上建立了非线性形式的风硐与风机连接处风阻计算公式,结合实测的风机风量风机静压特性曲线和矿井通风阻力特性曲线,建立了考虑风硐与风机连接处通风阻力的主通风机风机静压风量工况点预测方程。研究表明：风硐与风机连接处通风阻力对于地面主通风机工况点具有不可忽略的影响作用,主通风机风机静压风量工况点预测过程中考虑风硐与风机连接处通风阻力能够显著提高地面主通风机工况点风量风机静压预测的准确性。     

矿井主通风机风量测试方法的模拟研究

针对风速法测煤矿通风机风量时受支架影响的问题,以圆形巷道为例,在分析巷道内部风流分布规律的基础上,利用Fluent软件建立了巷道仿真模型,分别对无支架和有支架2种情况下巷道的风流场进行数值模拟,得到了各测点的风速。通过对比分析2种情况下的仿真结果得出,在巷道中安装支架会使测风断面风速值发生变化,测量值与实际值之间产生偏差,造成12.3%最大相对误差,5.7%平均相对误差。该研究为改进矿井主通风机风量测量方法,进行误差补偿提供了依据。     

提高巷道风量测定精度的最大风速法

采用测定巷道中心最大风速的方法获得巷道平均风量,首先推导出巷道最大风速与巷道平均风量的相关关系,给出了风速分布系数的测定与计算方法、适用范围。使用该方法测风可提高测风的速度与精度,减少测风误差,还可将风速传感器获得的风速直接转化成风量,实现对矿井风量的监测监控。     

煤矿主要通风机风量传感器布置方法研究

针对煤矿主要通风机风量目前采用的前置风硐多点测量方法中,存在测量误差大的问题,建立了常见3种风硐的仿真模型,分析测风传感器安装所造成的风流分布变化规律。由风硐纵向速度分布云图得到传感器安装支架截面处由于受支架干扰风流分布变化剧烈;超前支架截面200 mm后,风速分布趋于均匀,影响减小,超前支架250 mm影响最小,可作为传感器测头安装参考位置。以方形风硐为例,进行实验验证,结果表明:在选取的8个工况点,传感器测头安装在支架截面处时测量误差均最大,随着传感器前置的距离增加,测量误差逐渐下降,在250 mm处最小。     

煤矿现场主通风机风量测试方法及优缺点分析

风量是考核煤矿主通风机性能的主要指标之一,准确测量主通风机风量是煤矿主通风机性能鉴定的重要工作。目前最为常用的风量测量方法有皮托管压差间接测量法、风速传感器直接测风法、静压差间接测量法、机械风表人工测量法和全压管附壁静压片测定法。每种方法都有其优缺点,在主通风机测试时,需根据煤矿主通风机的安装情况选择风量测试方法,才能保证风量测试数据的准确性和科学性。     

兴隆庄煤矿东风井通风系统改造优化

针对兖州矿业集团兴隆庄煤矿东风井主通风机设备年久失修、风硐通风阻力大、矿井供风量不足等问题,制定了东风井通风系统改造优化方案。通过更换东风井主通风机、改造东风井风硐,成功实现了优化方案的工程应用,有效地改善了东风井通风现状,保障了矿井安全生产。     

基于风硐流场数值模拟的风硐风阻计算分析

基于流体力学理论,建立了龟兹矿业回风斜井风硐通风的紊流REGK-ε数学模型,分析计算了模型的边界条件,结合实际情况应用FLUENT流体动力学数值模拟软件分别模拟了龟兹矿业风硐不同风量及进回风条件下的巷道三维流场,得到了不同条件下的风硐流场典型截面的流场规律,分析了风井口至主要通风机入风口的压力损失和风阻。模拟计算结果表明风硐风阻与风量的一次线性关系式中的风量系数的数量级小于10-6,风硐风阻可视为定值。不同风机在正压反风和负压通风时风硐风阻均有所不同。     

矿井主通风机的性能测定

详细介绍了双级对旋轴流式风机性能测定的方法和过程,以龙固煤矿的主通风机测定为例,根据风机装置及风硐的布置,选定工况点调节的方法,选择风量、风压测量断面,确定各参数测量方案,将测量结果进行数据处理,绘出风机风叶各角度的性能曲线,针对测定结果及性能曲线进行分析。     

新型主通风机及风网监控系统在赛尔三矿的应用

根据赛尔三矿井下通风系统、主通风机、风硐、风门、供电系统的特性,分析了监控系统的功能、结构以及数据传输方式,建立了主通风机及井下风网远程控制系统,成功实现了对风机及附属设备运行参数的远程监测、风机启停控制、故障报警、矿井通风网络解算、变频器运行控制(风机风量给定)等,实现了风机房的无人值守。     

和睦山铁矿双水平通风系统反风试验研究

和睦山铁矿-100和-150 m回风水平设置2台主通风机,全矿污风经2台主通风机通过回风井排至地表。和睦山铁矿每年至少进行一次反风试验,验证矿井各风机反风量能否达到要求。为使反风试验能够在保证安全的前提下顺利完成,对反风试验方案进行研究,确定反风方式、检测内容、持续时间、组织机构、操作步骤及相关安全、准备措施等内容。反风试验时对2台主通风机反转运行时风量进行了测定,主通风机反风量为108.99 m~3/s,达到主通风机正常运行状态下的66.41%,且主通风机反转后全矿风流在10 min内已反向,满足在进风侧发生火灾情况下能迅速排出烟流的要求。     

渝阳煤矿水井湾采区通风机在线监控系统

采用先进可靠的可编程控制器、工控机和开发人机界面的组态控制软件建成矿井通风在线监控系统,实现对通风机的在线监控、数据记录、报警、查询等功能。通风机在线监控系统能够在矿自动化监控室远程控制水井湾采区风机房内的所有高压开关柜和风门、蝶阀和百叶窗的集中控制台。主要设计了主通风机一键倒机控制程序,投入倒机优化控制方法,缩短了倒机的时间,保证了矿井安全。     

煤矿主通风机智能监控系统设计

基于煤矿主通风机结构,研究了煤矿主通风机智能监控系统,主要设计了硬件部分和软件部分。系统主要由控制、传动、集控、监测和通信5部分,选择S7-1200系列的PLC为控制核心;软件部分主要设计了主通风机启动程序、故障报警程序、风量调节程序及上位机监控界面。煤矿主通风机智能监控系统提高了主通风机设备的自动化管理水平,保证了主通风机设备的可靠运行。     

煤矿主风机故障监控系统的设计

介绍了一种煤矿主风机故障监控系统,该系统配合各种传感器和外部电路,自动监控煤矿井下通风的各项指标,实现风机开机、停机、风量调节、电机检测和综合保护的全面智能化,并实现集中和远程监控,提高了井下安全生产的可靠性,避免因通风不良造成煤矿瓦斯爆炸的可能性。     

煤矿通风机智能监控系统设计

为了促进矿井的安全通风,以FBCDZNo.22/250×2通风机为例,根据煤矿通风机智能监控系统设计的要求,设计了煤矿通风机智能监控系统的整体拓扑结构,主要包括监控管理级、基础控制级和现场测量级,并分析了系统主要功能,研究了通风机PLC控制系统、ABB变频器、关键参数监测等硬件部分,分析了通风机监控系统程序设计、系统子程序等软件设计。     

矿用空气幕特性试验与应用

采用改变风机的叶片安装角、试验巷道的断面积和风阻测试阻风率的方法，对空气幕的特性进行试验研究，获得了其阻风率与巷道风压差、断面积等的关系参数，并在某矿山进行现场应用试验.研究结果表明:空气幕具有风门隔断风流的作用，阻风率达89%，且其能力与风机的特性参数、巷道的有效断面积等有关， 有效断面积增大，隔断风流的能力则减小；与手动风门相比，漏风率可降低25%，有利于提高矿井的有效风量率，改善井下的作业环境.     

煤矿主通风机在线监控系统设计与应用研究

矿井主通风机在保障煤矿安全方面发挥着重要作用,保证其运行稳定性和可靠性是煤矿企业重点关心的问题。对主通风机的主要结构及常见故障问题进行了简要分析,设计了主通风机在线监控系统,分为下位机、上位机以及附属装置3大部分。上位机主要由PC机和监控大屏构成,下位机以PLC控制器为核心,通过各类传感器对设备及环境参数进行实时监测。对监控系统的主要硬件装置及软件控制程序进行了研究分析。根据设计方案,将在线监控系统部署到煤矿主通风机工程实践中,经3个月现场测试,发现系统能够稳定运行,可以对主通风机的运行状态进行实时准确监控,使得设备故障率降低了20%以上,安全效益和经济效益显著。     

矿井主通风机风量调节智能控制算法研究

为了提高矿井通风机风量的控制精确度,调整井下瓦斯浓度,保障井下工作环境安全,并提高通风机的工作效率,对主通风机风量调节智能控制算法进行研究,采用模糊PID控制器对主通风机风量调节系统进行控制,并采用遗传算法对比例因子与量化因子进行优化,提高控制器的精度与速度。     

单风机矿井通风网络非稳定流动模型及MATLAB数值模拟

根据井巷风流一维非稳定流动的微分方程和巷道内风流非稳定流动的数学模型,基于矿内空气动力学和矿井通风网络理论,建立了单风机矿井通风网络非稳定流动的数学模型。应用刚体理论和有限差分法,对模型进行求解,并利用MATLAB模拟了风机切断电源后分支风量的变化,得到了分支风量随时间变化的曲线。     

智能矿山环境下局部通风机自动化控制系统的研究与应用

智能矿山系统将矿井通风作为一个重要的内容进行建设,取得了较好的安全效益。然而,目前主流的智能化控制系统也仅仅是将主通风机纳入监控范围,而煤矿局部通风机不同于固定设备主通风机,局部通风机布局分散,环境恶劣,安装拆卸移动频繁,同时局部通风机各开关之间的RS485数据传输与主通风机控制系统存在很大差别,并入智能矿山系统存在一定难度,给煤矿安全生产带来了隐患。针对这一问题,对局部通风机系统进行自动化改造,将局部通风机RS485总线数据转为TCP/IP协议并入工业环网交换系统,从而实现了将矿井局部通风机纳入智能矿山系统的目标,摒弃了传统的人工逐级送电,使用地面远程送电,是减少掘进工作面有毒有害气体聚集的风险、降低因停风造成安全隐患的重要举措。实践证明,智能矿山环境非常适合于矿山灵活变动的控制系统的升级改造。     

单风机矿井通风网络非稳定流动模型及MATLAB数值模拟

根据井巷风流一维非稳定流动的微分方程和巷道内风流非稳定流动的数学模型,基于矿内空气动力学和矿井通风网络理论,建立了单风机矿井通风网络非稳定流动的数学模型。应用刚体理论和有限差分法,对模型进行求解,并利用MATLAB模拟了风机切断电源后分支风量的变化,得到了分支风量随时间变化的曲线。