一种矿井安全系统及控制方法_3

文档序号:9369720阅读:来源:国知局
卡201实时位置的传输机构203。
[0077]矿井下预设位置是能够全面反映矿井下粉尘浓度而预先设定的,在读卡机构202的作用下,传输机构203将携带有标识卡201的工作人员与预设位置的距离关系传输给地面工作人员,当所述预警装置监测到矿井下所述预设位置温度或瓦斯浓度大于预设值时,结合定位装置了解该危险区域工作人员运动轨迹,并通过所述通信控制机构控制所述音箱通知相关人员撤离。
[0078]本实施例中的预警装置300包括,安装在所述矿井下所述预设位置的温度传感器301 ;安装在所述矿井下所述预设位置的瓦斯传感器302 ;安装在所述矿井下所述预设位置的风速检测装置303 ;安装在所述矿井下所述预设位置的送风机构304 ;以及,所述温度传感器301或瓦斯传感器302所检测的所述预设位置温度或者瓦斯浓度大于预设值时,用于控制所述送风机构304运行以及与风速检测装置303相连的预警控制机构305。
[0079]本实施例中的通信装置400优选包括,通信控制机构401与安装在矿井下的音箱402,通信控制机构401与音箱402连接,当预警装置300检测到的温度值或瓦斯浓度大于预设值时,通信控制机构401通过音箱402通知工作人员。通信装置400通知工作人员的方式主要是通过通信控制机构401通过音箱402在矿井下进行语音播报的方式实现。
[0080]当然,除了上述的方式,本实施例中通信装置400还可以包括,设置在工作人员上的第一通信机构403与设置在控制室内的第二通信机构404,第一通信机构403与第二通信机构404能够进行无线通信。第一通信机构403与第二通信机构404的设置,能够保证处于控制室的工作人员与处于矿井下的工作人员进行及时的沟通,如果音箱402出现故障,或者处于矿井下的工作人员没有及时获知预设位置的温度或瓦斯浓度大于预设值时,处于控制室的工作人员通过显示机构403发现后,能够及时通过第一通信机构403与第二通信机构404实现及时通信,保证工作人员的人身安全。
[0081]其中,第一通信机构403与第二通信机构404优选采用对讲机。
[0082]本实施例中,为了保证通信装置400的使用寿命,且为了保证通信装置400能够实现及时通信,在通信控制机构401上设置有避雷机构405,避雷机构405能够有效避免雷电对通信装置400的影响。其中避雷机构405优选采用避雷珊。
[0083]本实施例还提供一种矿井安全控制方法,该方法包括以下步骤:
[0084]步骤(A),分别建立矿井内掘进面、综采面及回风巷道的除尘喷雾模型;
[0085]步骤(B),根据建立的掘进面除尘喷雾模型,对矿井内掘进面进行除尘喷雾处理,
[0086](BI),检测是否接受到开启送风机构102内除尘风机信号,若接受到,则执行(B2);否则,继续检测;
[0087](B2),开启除尘风机,运行粉尘检测机构103的粉尘采用周期后,通过粉尘检测机构103分别检测除尘风机的机头部和机尾部的粉尘含量,计算此时的出除尘效率;
[0088](B3),若此时的送风机构(102)的除尘效率大于送风机构102的既定阀值,则掘进面除尘完毕;否则,执行(B4);
[0089](B4),开启喷雾机构101内的多道喷雾水幕,运行粉尘检测机构103的粉尘采用周期后,通过粉尘检测机构103再次分别检测除尘风机的机头部和机尾部的粉尘含量,计算出此时的除尘效率;
[0090](B5),若此时的风机构102的除尘效率大于送风机构102的既定阀值,则掘进面除尘完毕;否则,执行(B6);
[0091](B6),通过压力传感器检测管道内水压,若压力值大于既定压力阀值,则重新执行(B4),否则,执行(B7);
[0092](B7),开启增压机构105,运行粉尘检测机构103的粉尘采用周期后,通过粉尘检测机构103再次分别检测除尘风机的机头部和机尾部的粉尘含量,计算出除尘效率;
[0093](B8),若此时的送风机构102的除尘效率大于送风机构102的既定阀值,则掘进面除尘完毕;
[0094]步骤(C),根据建立的综采面及回风巷道的除尘喷雾模型,对矿井内综采面及回风巷道进行除尘喷雾处理,
[0095](Cl)喷雾机构101默认自动开启一道水幕,运行粉尘检测机构103的粉尘采用周期后,通过粉尘检测机构103再次分别检测除尘风机的机头部和机尾部的粉尘含量,计算此时的出除尘效率;
[0096](C2)若此时的送风机构102的除尘效率大于送风机构102的既定阀值,则综采面及回风巷道除尘完毕;否则,执行(C3);
[0097](C3),喷雾机构(101)开启第二道水幕,通过压力传感器检测管道内的水压,若压力值大于既定压力阀值,则执行(C5);否则,执行(C4);
[0098](C4),开启增压机构;
[0099](C5),运行粉尘检测机构的粉尘采用周期后,通过粉尘检测机构再次分别检测除尘风机的机头部和机尾部的粉尘含量,计算出除尘效率;
[0100](C6),若此时的送风机构的除尘效率大于送风机构的既定阀值,则综采面及回风巷道除尘完毕,否则,执行(C7);
[0101](C7),喷雾机构开启第三道水幕,重复上述步骤,依次开启喷雾机构的多道水幕,直到综采面及回风巷道除尘完毕;
[0102]步骤(D)通过建立的矿工职业危害计算模型,结合人员定位装置200计时人员在不同尘源点工作时间,累计人员一天的工作时间,个人呼吸性粉尘浓度如公式(I)所示:
[0103]TffA = CT/8
[0104]C:表示空气中粉尘浓度,mg/ Hl2.m ;
[0105]T:(工人)接触时间,h ;
[0106]8: —个工作日工作的时间,h ;
[0107]另外,根据接尘作业的时间肺总通气量,单位是升/(日.人)。一般成年健康人在平静呼吸时,每分钟呼吸16次左右,每次吸入或呼出气体400?500mL,每分钟为6?8L。在强烈的体力劳动中,每分钟肺通气量可增加到数十升,显然,个人呼吸性粉尘浓度越高,接尘时间越长,时间肺总通气量越大,阻留在肺内的粉尘总量就越多,则:
[0108]TffA = [(cl*tl+c2*t2+c3*t3)/8*60]*[(tl+t2+t3)*40/1000]*90%
[0109]其中,TffA为呼吸粉尘浓度;
[0110]步骤(E)根据建立粉尘自燃或爆炸预测计算模型,对矿井内粉尘自燃或瓦斯爆炸进行预警,
[0111](El)将温度传感器301和瓦斯传感器302的所采集的温度值和瓦斯浓度值结合矿井3D巷道分布通过云图形式显示出来;
[0112](E2)若检测到的温度或瓦斯浓度大于预设值,则运行送风机构304通过混合式通风送新鲜风流;
[0113](E3)预警控制机构305根据风速检测装置303检测的实时风速计算新鲜风流何时到达可能有工作人员存在的爆炸地点;
[0114](E4)结合定位装置200实时采集到的井下人员分布,所述通信控制机构401通过所述音箱402通知附近工作人员撤离。
[0115]对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种矿井安全系统,其特征在于,包括, 用于实时监测矿井下预设位置粉尘浓度,并当所述预设位置粉尘浓度大于预设浓度时进行除尘的除尘装置(100); 用于实时监测矿井下工作人员位置的定位装置(200); 用于实时检测矿井下预设位置温度和瓦斯浓度,并当所述预设位置温度或瓦斯浓度大于预设值时进行送风的预警装置(300); 分别与所述除尘装置(100)、所述定位装置(200)和所述预警装置(300)连接,当矿井下所述预设位置温度或者瓦斯浓度大于预设值时,用于通知工作人员的通信装置(400)。2.根据权利要求1所述的矿井安全系统,其特征在于,所述除尘装置(100)包括, 安装在所述矿井下所述预设位置的喷雾机构(101); 安装在所述矿井下所述预设位置的送风机构(102); 安装在所述矿井下所述预设位置的粉尘检测机构(103); 所述粉尘检测机构(103)所检测的所述预设位置粉尘浓度大于预设浓度时,用于控制所述喷雾机构(101)与所述送风机构(102)运行的除尘控制
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