CN113738428A - 一种用于煤矿井下局部通风的监测方法 - Google Patents

一种用于煤矿井下局部通风的监测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种用于煤矿井下局部通风的监测方法，包括：在局部通风的每台风机的出风口和其上风筒的出风口处设置有监测装置，所有的监测装置连接至监控站点，监控站点内设置有规定的漏风率和工作面的配风量，并具有报警功能；每个监测装置测量其所在位置的风量和风压，监控站点监测两台风机的风量和风压是否匹配，监控站点监测出风筒处的漏风率与规定的漏风率是否匹配，监控站点监测风筒的出风量和工作面的配风量是否匹配，若不匹配发出对应提示，对于工作面的配风量不能匹配时切断工作面的动力机构。本发明的监测方式能够实时监测局部通风处的风量和风压，保障工作面供风的安全性。

Description

一种用于煤矿井下局部通风的监测方法
技术领域
本发明涉及通风监测领域，特别涉及一种用于煤矿井下局部通风的监测方法。
背景技术
目前，煤矿开采中的井工开采必须进行机械通风，机械通风分为全压通风和局部通风。局部通风的局部通风机采用双风机通风并利用风筒传输至工作面，双风机采用双电源供电，且双风机的技术指标一致，一个风机是备用风机。由于风筒是一节一节筒体组成，且还有其他因素影响，局部通风存在一定的漏风量，在标准范围内满足要求。目前，局部通风处随机测量通风量和漏风率，测量不稳定。若局部通风处通风量测量不准确，会导致工作面的风量不能满足要求，引起有害气体积聚或超限。
发明内容
为解决现有技术中局部通风处通风量测量不稳定不准确的问题，本发明提出一种用于煤矿井下局部通风的监测方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种用于煤矿井下局部通风的监测方法，包括：在局部通风的每台风机的出风口和其上风筒的出风口处设置有监测装置，所有的监测装置连接至监控站点，监控站点内设置有规定的漏风率和工作面的配风量，并具有报警功能；每个监测装置测量其所在位置的风量和风压，监控站点监测两台风机的风量和风压是否匹配，监控站点监测出风筒处的漏风率与规定的漏风率是否匹配，监控站点监测风筒的出风量和工作面的配风量是否匹配，若不匹配发出对应提示，对于工作面的配风量不能匹配时切断工作面的动力机构。
优选的是，局部通风的排瓦斯三通处设置有监测方法，监控站点通过风筒的出风量和排瓦斯三通处的出风量监测到排瓦斯工作面的供风量，并且通过瓦斯传感器检测到的全风压瓦斯浓度，控制排瓦斯工作面的供风量。
优选的是，每个监测装置测量其所在位置的风量和风压的方式为：检测所在位置处的静压、全压、温度、湿度和大气压，根据温度、湿度和大气压计算该位置处的空气密度，根据静压和全压得知动压，根据动压和空气密度计算风速，根据风速和截面积得知风量。
优选的是，所述出风筒处的漏风率为风机出风量与风筒出风量之差除以风机出风量与风筒长度之积的百分比。
优选的是，所述监测装置包括风筒短节和设置在风筒短节上并与PLC处理器连接的温度传感器、湿度传感器、大气压力传感器、全压压力传感器和静压压力传感器，PLC处理器连接监控站点。
优选的是，所述风机处的监测装置和排瓦斯三通处的监测装置共用一个第一数据传输子站连接至监控站点，所述风筒处的监测装置通过第二数据传输子站连接至监控站点。
优选的是，所述风筒短节内固定一根过轴心的测风管体，测风管体的一端伸出风筒短节，测风管体上均匀设置有采集孔，风筒短节的内侧围绕轴心设置有环形腔体，环形腔体的内侧均匀设置有采集管，外侧设置有测量管；测风管体的外端口连接全压压力传感器，测量管的外端连接静压压力传感器。
优选的是，所述风筒短节的环形腔体的外侧设置有第一清洗口。
优选的是，所述测风管体的另一端延伸出风筒短节，且测风管体的另一端为第二清洗口。
优选的是，所述风筒短节上设置有报警器，报警器连接PLC处理器。
本发明的有益效果为：本发明的用于煤矿井下局部通风的监测方法，能够直观的将局部通风处的两台风机是否匹配的情况，以准确的数据量化，对比的更为直观，监测更为准确；监测装置所监测到的各个位置处的风量和风压直接传输至监控站点，监控站点再进行风量和漏风率的实时计算，实现在线实时监测，对于煤矿井下的局部通风处的情况能够更及时准确的了解并做出提示，对于工作面的配风量低于规定的配风量及时切断工作面的动力机构，保障工作面供风的安全性。通过监测风筒出风处的风量变化，能够小范围及时锁定风筒的漏风区域。另外，在排瓦斯工作面处，能够直观掌握工作面供风量并进行控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种煤矿井下局部通风机监测方法的结构示意图；
图2为本发明中监测方法的结构框架图；
图3为本发明中监测装置的结构示意图。
图中：
1、风机；2、风筒；3、监测装置；4、监控站点；5、排瓦斯三通；6、瓦斯传感器；7、回风大巷；8、轨道进风大巷；31、风筒短节；32、PLC处理器；33、温度传感器；34、湿度传感器；35、大气压力传感器；36、全压压力传感器；37、静压压力传感器；38、测风管体；39、采集管；40、测量管；41、第一清洗口；42、第二清洗口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：如图1所示的一种用于煤矿井下局部通风的监测方法，包括：在局部通风的每台风机1的出风口和其上风筒2的出风口处设置有监测装置3，所有的监测装置3连接至监控站点4，监控站点4内设置有规定的漏风率和工作面的配风量，并具有报警功能；每个监测装置3测量其所在位置的风量和风压，监控站点4监测两台风机的风量和风压是否匹配，监控站点监测出风筒处的漏风率与规定的漏风率是否匹配，监控站点监测风筒的出风量和工作面的配风量是否匹配，若不匹配发出对应提示，对于工作面的配风量不能匹配时切断工作面的动力机构。在局部通风的排瓦斯三通5处设置有监测装置3，监控站点通过风筒的出风量和排瓦斯三通处的出风量监测到排瓦斯工作面的供风量，并且通过瓦斯传感器6检测到的全风压瓦斯浓度，控制排瓦斯工作面的供风量。
图1中，左侧是回风大巷和轨道进风大巷，左侧是工作面。两台风机的出风口处的监测装置能同时快速准确的监测风量和风压，利用监控站点比对是否匹配，避免两台风机的风量和风压不匹配造成出风量差异，影响工作面的供风量，影响工作面的有害气体积聚。监测装置能够实时监测每台风机的风量和风压，给监控站点实时提供了更准确的信息。由于风筒具有一定的长度且风量经过风筒会有一定的损耗，而风量损耗随着风筒的使用时间以及受到其他因素的影响会有所变化，本发明中监测装置实时测量风筒的出风量和风机的出风量，监测更为直观。而且通过排瓦斯三通处的监测装置，监控站点能够实时控制排瓦斯工作面的供风量。对于矿井下的排风设施是一个非常有效直观的管理和控制。
如图2所示，风机处的监测装置和排瓦斯三通处的监测装置共用一个第一数据传输子站连接至监控站点，所述风筒处的监测装置通过第二数据传输子站连接至监控站点。每个监测装置测量其所在位置的风量和风压的方式为：检测所在位置处的静压、全压、温度、湿度和大气压，根据温度、湿度和大气压计算该位置处的空气密度，根据静压和全压得知动压，根据动压和空气密度计算风速，根据风速和截面积得知风量。出风筒处的漏风率为风机出风量与风筒出风量之差除以风机出风量与风筒长度之积的百分比。
如图3所示，监测装置3包括风筒短节和设置在风筒短节31上并与PLC处理器32连接的温度传感器33、湿度传感器34、大气压力传感器35、全压压力传感器36和静压压力传感器37，PLC处理器32连接监控站点。风筒短节31内固定一根过轴心的测风管体38，测风管体的一端伸出风筒短节，测风管体上均匀设置有采集孔，风筒短节的内侧围绕轴心设置有环形腔体，环形腔体的内侧均匀设置有采集管39，外侧设置有测量管40；测风管体的外端口连接全压压力传感器，测量管的外端连接静压压力传感器。风筒短节31的环形腔体的外侧设置有第一清洗口41。测风管体的另一端延伸出风筒短节，且测风管体的另一端为第二清洗口42。监控装置的结构设计，能够检测到其所在位置的平均全压和平均静压，能够更准确的确定全压和静压，得出的动压更精准，更有利于监测风量和风压。
风筒短节上设置有报警器，报警器连接PLC处理器。监控站点和局部通风处较为遥远，监控站点具有报警功能，及时提醒监控站点处的工作人员，局部通风处的报警器能够及时提供局部通风处的工作人员，节省沟通时间，以更快的速度及时处理故障。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于煤矿井下局部通风的监测方法，其特征在于，包括：在局部通风的每台风机的出风口和其上风筒的出风口处设置有监测装置，所有的监测装置连接至监控站点，监控站点内设置有规定的漏风率和工作面的配风量，并具有报警功能；每个监测装置测量其所在位置的风量和风压，监控站点监测两台风机的风量和风压是否匹配，监控站点监测出风筒处的漏风率与规定的漏风率是否匹配，监控站点监测风筒的出风量和工作面的配风量是否匹配，若不匹配发出对应提示，对于工作面的配风量不能匹配时切断工作面的动力机构。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下局部通风机监测方法，其特征在于，局部通风的排瓦斯三通处设置有监测装置，监控站点通过风筒的出风量和排瓦斯三通处的出风量监测到排瓦斯工作面的供风量，并且通过瓦斯传感器检测到的全风压瓦斯浓度，控制排瓦斯工作面的供风量。
3.根据权利要求1所述的煤矿井下局部通风机监测方法，其特征在于，每个监测装置测量其所在位置的风量和风压的方式为：检测所在位置处的静压、全压、温度、湿度和大气压，根据温度、湿度和大气压计算该位置处的空气密度，根据静压和全压得知动压，根据动压和空气密度计算风速，根据风速和截面积得知风量。
4.根据权利要求1所述的煤矿井下局部通风机监测方法，其特征在于，所述出风筒处的漏风率为风机出风量与风筒出风量之差除以风机出风量与风筒长度之积的百分比。
5.根据权利要求2所述的煤矿井下局部通风机监测方法，其特征在于，所述监测装置包括风筒短节和设置在风筒短节上并与PLC处理器连接的温度传感器、湿度传感器、大气压力传感器、全压压力传感器和静压压力传感器，PLC处理器连接监控站点。
6.根据权利要求5所述的煤矿井下局部通风机监测方法，其特征在于，所述风机处的监测装置和排瓦斯三通处的监测装置共用一个第一数据传输子站连接至监控站点，所述风筒处的监测装置通过第二数据传输子站连接至监控站点。
7.根据权利要求5所述的煤矿井下局部通风机监测方法，其特征在于，所述风筒短节内固定一根过轴心的测风管体，测风管体的一端伸出风筒短节，测风管体上均匀设置有采集孔，风筒短节的内侧围绕轴心设置有环形腔体，环形腔体的内侧均匀设置有采集管，外侧设置有测量管；测风管体的外端口连接全压压力传感器，测量管的外端连接静压压力传感器。
8.根据权利要求7所述的煤矿井下局部通风机监测方法，其特征在于，所述风筒短节的环形腔体的外侧设置有第一清洗口。
9.根据权利要求8所述的煤矿井下局部通风机监测方法，其特征在于，所述测风管体的另一端延伸出风筒短节，且测风管体的另一端为第二清洗口。
10.根据权利要求8所述的煤矿井下局部通风机监测方法，其特征在于，所述风筒短节上设置有报警器，报警器连接PLC处理器。
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