专利名称：一种提前反应式调速型风量控制方法
技术领域：
本发明涉及煤矿掘进工作面应用的一种提前反应式调速型风量控制方法。
背景技术：
煤矿掘进工作面多采用正压通风，工作时，风机经风筒将新鲜风流持续的吹入掘进工作面，将因掘进作业集中释放和巷道煤体自然释放出的高浓度瓦斯稀释到安全线以下。过去由于技术不成熟，掘进工作面的供风量做不到按需分配，风机全时段全速运转，绝大部分时间供给掘进工作面的新鲜风流远大于实际需求，导致电能的大量浪费。随着技术的进步，风机节能最有效的手段一变频调速运行已被引入井下，它可跟随掘进工作面内瓦斯涌出量变化，以改变风机转速的方式增、减掘进工作面的供风量，以期达到既保证安全又大量节能的初衷。但风机一般布置在距作业点数百米甚至数千米处，风筒内风速平均值一般在10m/S以下，即从风机开始加速，到把足量的新鲜风流送到作业地点，至少要几十秒甚至数分钟的时间。调速运行的确可以大幅降低风机电耗，但爆破、截割作业时瓦斯是瞬时大量涌出， 必须立即稀释，否则必定造成瓦斯超限事故。目前调速风机采用的是“瓦斯升高一加大风量”，“瓦斯降低一减少风量”的技术方案，等系统检测出瓦斯超标，加大风量供给，几十秒甚至数分钟后才到达作业点新鲜风流，已是名符其实的“马后炮”。因此目前采用的调速技术方案可以有效地应对平均、缓慢的瓦斯释放，但无法应对掘进作业时出现的高浓度瓦斯瞬时大量释放。
发明内容
本发明克服了现有调速风机运行技术中存在的弊端，提供了一种在大量释放高浓度瓦斯的作业(爆破、截割)开始前，将足量、持续的新鲜风流送达作业点，可瞬间稀释作业时大量释放的高浓度瓦斯，保证不发生瓦斯超限事故应用的一种提前反应式调速型风量控制方法。本发明为实现上述目的所采用的技术方案是其采用调速风机的掘进工作面，在大量释放高浓度瓦斯的作业开始前，加大风机转速，将足量、持续的新鲜风流送至作业地点，将作业释放出的高浓度瓦斯瞬间稀释到安全线下的控制方法为①以爆破方式掘进作业时，爆破前，放炮工向提前反应式调速型风量控制装置的主控制器8发出爆破申请，主控制器8控制风机6提高转速，加大风量供给，足量、持续的新鲜风流到达作业点后，风量传感器3发回到达信号，起爆控制器10解锁，起爆器9与爆破电缆5接通，即可进行爆破作业；爆破后，释放的瓦斯被提前到达、足量的新鲜风流瞬间稀释，保证瓦斯不超限；由于瓦斯已经释放，对风量需求大减，主控制器8可以根据前瓦斯传感器I和后瓦斯传感器2的数据逐步减小风机6的风量至保证瓦斯不超限的最佳工作点。②以综掘方式掘进作业时，司机点动综掘机13启动按钮后，启动传感器11向主控制器8发出综掘机13启动的信号，主控制器8控制风机6提高转速，加大风量供给，在足量、持续的新鲜风流到达作业点后，风量传感器3发回到达信号，远距离断电报警器12解锁，截割电机方能启动，截割电机带动截割头15转动，即可开始掘进作业；由于新鲜风流已提前到达，截割煤体释放出的瓦斯被瞬间稀释，保证瓦斯不超限；截割作业的瓦斯瞬时释放量远小于爆破作业，且较为均匀，主控制器8可以根据前瓦斯传感器I和后瓦斯传感器2的数据，逐步减小风机6的风量至保证瓦斯不超限的最佳工作点。本发明的有益效果是由于采用了提前反应式调速型风量控制方法，将作业释放出的高浓度瓦斯瞬间稀释到安全线以下，避免了瓦斯超限事故发生，解决了现有调速风机无法应对掘进作业时出现的高浓度瓦斯瞬时大量释放的难题，而后逐渐减小风量至最佳点，既保证了安全生产，又达到节能效果显著。
图I是本发明的综掘掘进方式结构示意2是本发明的爆破掘进方式结构示意图
具体实施例方式实施例I :如图I、图2所示，其采用调速风机的掘进工作面，在大量释放高浓度瓦斯的作业开始前，加大风机转速，将足量、持续的新鲜风流送至作业地点，将作业释放出的高浓度瓦斯瞬间稀释到安全线下的控制方法为
①以爆破方式掘进作业时，爆破前，放炮工向提前反应式调速型风量控制装置的主控制器8发出爆破申请，主控制器8控制风机6提高转速，加大风量供给，足量、持续的新鲜风流到达作业点后，风量传感器3发回到达信号，起爆控制器10解锁，起爆器9与爆破电缆5接通，即可进行爆破作业；爆破后，释放的瓦斯被提前到达、足量的新鲜风流瞬间稀释，保证瓦斯不超限；由于瓦斯已经释放，对风量需求大减，主控制器8可以根据前瓦斯传感器I和后瓦斯传感器2的数据逐步减小风机6的风量至保证瓦斯不超限的最佳工作点。②以综掘方式掘进作业时，司机点动综掘机13启动按钮后，启动传感器11向主控制器8发出综掘机13启动的信号，主控制器8控制风机6提高转速，加大风量供给，在足量、持续的新鲜风流到达作业点后，风量传感器3发回到达信号，远距离断电报警器12解锁，截割电机方能启动，截割电机带动截割头15转动，即可开始掘进作业；由于新鲜风流已提前到达，截割煤体释放出的瓦斯被瞬间稀释，保证瓦斯不超限；截割作业的瓦斯瞬时释放量远小于爆破作业，且较为均匀，主控制器8可以根据前瓦斯传感器I和后瓦斯传感器2的数据，逐步减小风机6的风量至保证瓦斯不超限的最佳工作点。实施例2 :如图I、图2所示，所述提前反应式调速型风量控制装置的前瓦斯传感器I和后瓦斯传感器2设置在掘进工作面巷道上端，且和主控制器8连接，风量传感器3设置在风筒4前顶部，且与主控制器8连接，爆破电缆5设置在掘进巷道侧壁上，且经起爆控制器10与起爆器9连接，起爆控制器10与主控制器8连接，主控制器8经变频器7与风机6连接，综掘机13设置在掘进作业点巷道中部。实施例3 :如图I、图2所示，所述的综掘机13前端设置截割头15，启动传感器11、远距离断电报警器12设置在综掘机13上，且和主控制器8连接，车载瓦斯断电仪14设置在综掘机13上。实施例4 :如图I、图2所示，本发明的启动传感器11、远距离断电报警器12可以设置在其它地方，但最好设置在综掘机13上。实施例5 :本发明的工作原理为在将要大量释放高浓度瓦斯的掘进作业开始前，将足量、持续的新鲜风流送到作业点，将掘进作业释放出的高浓度瓦斯瞬间稀释到安全线以下，避免瓦斯超限事故发生。而后，以爆破方式掘进的的作业面，主控制器根据瓦斯传感器的数据，逐渐减小风量至最佳点，达到既安全又节能的目标。以综掘方式掘进的作业面，首先必须保证把足量、持续的新鲜风流及时送到作业点，而后主控制器根据启动传感器的信号判别综掘机是在掘进作业进行中还是停止作业，针对不同的状态，以不同的标准留出足够的安全余量后，根据瓦斯传感器的数据，逐渐减小 风量至最佳点，达到既安全又节能的目标。
权利要求
1.一种提前反应式调速型风量控制方法，其特征在于其采用调速风机的掘进工作面，在大量释放高浓度瓦斯的作业开始前，加大风机转速，将足量、持续的新鲜风流送至作业地点，将作业释放出的高浓度瓦斯瞬间稀释到安全线下的控制方法为 ①以爆破方式掘进作业时，爆破前，放炮工向提前反应式调速型风量控制装置的主控制器(8)发出爆破申请，主控制器(8)控制风机(6)提高转速，加大风量供给，足量、持续的新鲜风流到达作业点后，风量传感器(3)发回到达信号，起爆控制器(10)解锁，起爆器(9)与爆破电缆(5)接通，即可进行爆破作业；爆破后，释放的瓦斯被提前到达、足量的新鲜风流瞬间稀释，保证瓦斯不超限；由于瓦斯已经释放，对风量需求大减，主控制器(8)可以根据前瓦斯传感器(I)和后瓦斯传感器(2)的数据逐步减小风机(6)的风量至保证瓦斯不超限的最佳工作点。
②以综掘方式掘进作业时，司机点动综掘机(13)启动按钮后，启动传感器(11)向主控制器(8)发出综掘机(13)启动的信号，主控制器(8)控制风机(6)提高转速，加大风量供给，在足量、持续的新鲜风流到达作业点后，风量传感器(3)发回到达信号，远距离断电报警器(12)解锁，截割电机方能启动，截割电机带动截割头(15)转动，即可开始掘进作业；由于新鲜风流已提前到达，截割煤体释放出的瓦斯被瞬间稀释，保证瓦斯不超限；截割作业的瓦斯瞬时释放量远小于爆破作业，且较为均匀，主控制器(8)可以根据前瓦斯传感器(I)和后瓦斯传感器(2)的数据，逐步减小风机(6)的风量至保证瓦斯不超限的最佳工作点。
2.根据权利要求I所述的一种提前反应式调速型风量控制方法，其特征在所述提前反应式调速型风量控制装置的前瓦斯传感器(I)和后瓦斯传感器(2)设置在掘进工作面巷道上端，且和主控制器(8)连接，风量传感器(3)设置在风筒(4)前顶部，且与主控制器(8)连接，爆破电缆(5)设置在掘进巷道侧壁上，且经起爆控制器(10)与起爆器(9)连接，起爆控制器(10)与主控制器⑶连接，主控制器⑶经变频器(7)与风机(6)连接，综掘机(13)设置在掘进作业点巷道中部。
3.根据权利要求2所述的一种提前反应式调速型风量控制方法，其特征在于所述的综掘机(13)前端设置截割头(15)，启动传感器(11)、远距离断电报警器(12)设置在综掘机(13)上，且和主控制器(8)连接，车载瓦斯断电仪(14)设置在综掘机(13)上。
全文摘要
本发明公开了煤矿采用调速风机的掘进工作面应用的一种提前反应式调速型风量控制方法。其风量控制方法为采用调速风机的掘进工作面，在大量释放高浓度瓦斯的作业开始前，采用加大风机转速，将足量、持续的新鲜风流送至作业地点，将作业释放出的高浓度瓦斯瞬间稀释到安全线下。由于本发明采用了提前反应式调速型风量控制方法，将作业释放出的高浓度瓦斯瞬间稀释到安全线以下，而后，逐步减小风量至保证瓦斯不超限的最佳工作点。避免了瓦斯超限事故发生，即保证了安全生产，又节能效果显著。
文档编号E21F1/00GK102777406SQ20121025043
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月10日 优先权日2012年7月10日
发明者胡文翰, 胡玮琳 申请人:胡玮琳