矿井空气品质综合指数与通风节能联动系统的制作方法

文档序号:5357888阅读:258来源:国知局
专利名称:矿井空气品质综合指数与通风节能联动系统的制作方法
技术领域
本实用新型涉及采矿领域,具体为一种矿井空气品质综合指数与通风节能联动系统。
背景技术
目前我国有色金属矿山已大部分进入了中深部开采,由于随着开采深度的增加,通风变得困难,通风系统主、辅扇的功率越来越大,通风成本越来越高。根据我院对湖南部分有色金属矿山通风系统调查,目前各个矿山通风系统电能消耗占井下总电能消耗的17% 30%,并且所占比例近年来呈增长的态势。而目前部分矿山井下通风系统采用变频技术降低主扇转速后,虽然通风系统电能消耗降低,通风成本得以下降,但同时通风系统总供风量也降低,容易出现部分采掘面空气中有毒有害物质含量高,有毒气体排除困难,采掘 面空气品质差影响工人作业安全的问题。

实用新型内容本实用新型所解决的技术问题在于提供一种矿井空气品质综合指数与通风节能联动系统,该系统是以井下采掘面(或主要作业中段)对有毒气体和粉尘浓度实时检测的数据为依据,同时根据我国矿山安全生产法和作业场所有毒有害物质接触限值规定的允许浓度,使用现代化自动检测技术、通讯技术、网络技术、自动化技术、变频技术制定矿井空气品质综合指数的标准值,再将空气品质综合指数与通风系统主、辅扇节能联动控制,达到既保证采掘面空气环境质量良好,又能在一定程度上降低矿山通风系统通风成本的目的。本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现矿井空气品质综合指数与通风节能联动系统,包括一氧化碳探测器、硫化氢变送器、二氧化硫探测器、二氧化氮变送器、粉尘探测器、PLC、主扇及主扇变频器、工控机和局域网,所述一氧化碳探测器、硫化氢变送器、二氧化硫探测器、二氧化氮变送器和粉尘探测器均连接PLC输入端,所述PLC输出端连接主扇变频器,所述主扇变频器连接主扇,所述PLC与工控机双向连接,所述工控机连接局域网。矿井空气品质综合指数与通风节能联动系统,还包括辅扇及辅扇变频器,所述辅扇连接辅扇变频器,所述辅扇变频器连接PLC输出端。有益效果I、提高了有色矿山井下采掘面(或主要作业中段)的通风效果,改善了井下工人的作业环境。当采掘面空气品质综合指数高(空气环境差)时,主(辅)扇全速运行,及时排除或稀释有毒有害物质,保证采掘面空气品质综合指数小于22. 08。使有色矿山采掘面最常见对作业人员危害最大的五种有毒有害物质(0)、,502、&5、_2和粉尘)始终低于国家的卫生标准,确保采掘面空气环境良好。2、建立矿井通风系统分时段分季节变频节能控制系统,降低了有色金属矿山井下通风系统通风能耗的14%以上。[0010]3、对矿山采掘面的生产空气环境进行在线检测,可以使安全生产管理人员通过工控机在线显示了解井下作业面的条件,并能通过系统存档功能对日常数据调用分析,为今后的现场安全管理改善采掘面的作业环境提高依据。4、将矿井采掘面空气品质综合指数与通风变频节能系统联动控制,实现按污染程度对主、辅扇进行节能联动数字化科学管理,进一步确保采掘面空气环境安全。改变目前矿山全年365天主、辅扇全速运转不合理的状况,既能更好地满足安全生产和通风防尘的要求,又能达到显著的节能效果。5、在矿井通风系统分时段分季节变频节能控制系统模型的基础上,将采掘面空气品质综合指数与矿井通风系统分时段分季节变频节能控制系统结合,进一步提高采掘面空气环境的安全性。当采掘面空气品质差,综合指数高时,通过工控机自动对主(辅)扇发出指 令,提高主(辅)扇的运转速度,加快采掘面空气中有毒有害物质的排除(稀释),保证采掘面生产作业人员的安全。

图I为本实用新型的结构框图。
具体实施方式
为了使本实用新型的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本实用新型。矿井空气品质综合指数评价模型,该模型根据我国矿山安全生产法和有色金属行业的安全规定,采用MIC-300系列变送器(气体探头)对主要采掘面的空气进行现场长时跟踪采样分析。所得的气体浓度信号经收集器后送至上位机产生如下作用一是通风专职管理部门能通过计算得出采掘面空气品质综合指数,使有关管理部门实时了解采掘面空气品质状况;二是直接形成控制电流通过变频系统对主扇运行转速进行即时节能联动控制,从而达到既确保采掘面空气品质,又能节约通风能耗的目的。采掘面空气品质综合指数的设置过程为利用采集到的采掘面空气主要有毒有害物浓度,使用标度分指数对单项有害物的危害性进行量化,其方法是通过有害物质浓度计算出各种污染物的污染分指数,各污染分指数最大者为采掘面空气品质综合指数,相对应的该项污染物即为井下空气中的首要污染物。在此之后可以根据采掘面空气指数来判断采掘面空气环境状况,指导主扇科学运转。I. I采掘面空气入风风质要求我国《金属非金属矿山安全规程》对井下通风入风风质的要求为井下采掘工作面进风流中的空气成分(按体积计算),氧气不低于20%,二氧化碳应不高于O. 5 %。入风井巷和采掘工作面的风源含尘量,应不超过O. 5mg/m3。井下作业地点的空气中,有害物质的接触限值应不超过《工作场所有害因素职业接触限值》的规定。按照《工作场所有害因素职业接触限值(GBZ2. 1-2007)的规定,我国对井下工作场所几种主要的有毒有害气体浓度的要求见表1,对井下温湿度的要求见表2。表I井下空气质量标准
权利要求1.矿井空气品质综合指数与通风节能联动系统,其特征是包括一氧化碳探测器、硫化氢变送器、二氧化硫探测器、二氧化氮变送器、粉尘探测器、PLC、主扇及主扇变频器、工控机和局域网,所述一氧化碳探测器、硫化氢变送器、二氧化硫探测器、二氧化氮变送器和粉尘探测器均连接PLC输入端,所述PLC输出端连接主扇变频器,所述主扇变频器连接主扇,所述PLC与工控机双向连接,所述工控机连接局域网。
2.根据权利要求I所述的矿井空气品质综合指数与通风节能联动系统,其特征是还包括辅扇及辅扇变频器,所述辅扇连接辅扇变频器,所述辅扇变频器连接PLC输出端。
专利摘要矿井空气品质综合指数与通风节能联动系统,包括一氧化碳探测器、硫化氢变送器、二氧化硫探测器、二氧化氮变送器、粉尘探测器、PLC、主扇及主扇变频器、工控机和局域网,所述一氧化碳探测器、硫化氢变送器、二氧化硫探测器、二氧化氮变送器和粉尘探测器均连接PLC输入端,所述PLC输出端连接主扇变频器,所述主扇变频器连接主扇,所述PLC与工控机双向连接,所述工控机连接局域网。本实用新型提高了有色矿山井下采掘面(或主要作业中段)的通风效果,改善了井下工人的作业环境。建立矿井通风系统分时段分季节变频节能控制系统,降低了有色金属矿山井下通风系统通风能耗的14%以上。
文档编号E21F1/00GK202611739SQ201220224098
公开日2012年12月19日 申请日期2012年5月18日 优先权日2012年5月18日
发明者袁梅芳, 李志超, 汤重业, 石长岩, 袁永忠, 彭涛, 刘伟强, 辛向东, 李德佩, 姚银佩, 李伟, 王志, 刘超, 申延, 黄建旗, 薛峰, 赵玉容, 蒋青山, 杨官涛, 林东梅, 邓望跃, 邓沙宁, 龚勇兵, 龙九生, 李印洪 申请人:湖南有色冶金劳动保护研究院
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