現代化礦井通風系統(tǒng)設計綜合演示裝置

KCMA-02型現代化礦井通風系統(tǒng)設計綜合演示裝置

一、概述

該實驗裝置是計算機技術、通風技術、多媒體技術，自動控制技術的有機結合，實現了整個系統(tǒng)的自動化，數字化、多功能化。由安全監(jiān)測系統(tǒng)、可視化系統(tǒng)、通風安全保障系統(tǒng)組成。可實現巷道風速（風量）、溫度、點壓力及有毒有害氣體濃度的實時監(jiān)測?？梢暬b置能夠對工作面及主要轉載點進行自動圖像采集和遠距離傳送。模擬地面控制調度室，實現對主要生產地點工作狀況的連續(xù)監(jiān)測?？膳c智能化通風系統(tǒng)結合，研究通風網絡分支連續(xù)調節(jié)、風機變頻調節(jié)、二者聯合調節(jié)的關鍵技術和集成化裝備，建立全風壓風量按需調節(jié)實驗系統(tǒng)，開發(fā)礦井通風系統(tǒng)遠程智能化分析調控平臺。根據通風系統(tǒng)風網分支需風量變化，及時調控通風動力及設施，完成礦井通風系統(tǒng)的自動調控與遠程智能化決策功能。

二、可完成實訓內容：

（一）巷道布置及生產系統(tǒng)：

1.模擬煤礦井下巷道布置：主井、副井、刀把式井底車場，水平運輸大巷、運輸上山、軌道上山、專用回風上山，一個綜采工作面、一個綜放工作面，三個掘進工作面，一條運輸大巷，一條回風大巷。

2.模擬礦井通風系統(tǒng)工作狀態(tài)

3.通風方式：

U型通風方式左邊綜采工作面實行U型通風方式通風（即：運輸平巷進風——綜采工作面——回風平巷——回風上山——總回風巷）。

4.風門調節(jié)：風門的開啟是由操作臺上的開關直接控制，一個風門對應一個開關，操作臺上的通風機開關直接控制，一個風門對應一個開關，操作臺上的通風機開關直接控制通風機的運轉。

5.進行礦井主要通風機性能測定：啟動風機與通風系統(tǒng)斷開，風機短路進風，分別測定通風機的風量、風壓，輸入功率等參數，通風機工作狀態(tài)從全開到全閉，改變通風機的工作風量，根據對應的風量測定通風機的風壓，輸入功率等參數。根據所測參數分別繪制風壓曲線，功率曲線和效率曲線。

6.全礦井反風演示。

7.局部反風演示：實現右工作面局部反風。

8.模擬礦井生產、通風設備的運行狀態(tài)并實施監(jiān)控；對瓦斯、風速、負壓、水倉水位、一氧化碳濃度、溫度、氧氣等環(huán)保參數模擬量連續(xù)監(jiān)測監(jiān)控，并實現報警、閉鎖功能。

9.對瓦斯、風速、負壓、水倉水位、一氧化碳濃度、溫度、氧氣等環(huán)保參數模擬量連續(xù)監(jiān)測監(jiān)控，并實現報警、閉鎖功能；

10.壓力測定：在巷道上取一測點分別測試相對全壓及速壓。

11.風速測定：通過速壓測定計算風速。

12.風量測定：通過速壓測定計算風量。

13.風速分布：通過測定某一巷道斷面的多點速壓計算風速分布。

14.阻力系數測定：取一段巷道上的兩個測定，分別測出兩個斷面的總能量（靜壓、全壓、速壓）計算阻力及阻力系數。

15.局部風阻測定：取一轉彎巷道上的兩個測點，分別測出兩個斷面的總能量（凈壓、全壓、速壓）計算出阻力及阻力系數。

16.進行礦井通風系統(tǒng)中阻力測定，選一條通過工作面的通風主線路，測定每條巷道的通風阻力，然后加起得到礦井通風系統(tǒng)的阻力。

17.通風機性能試驗：１）靜壓的測定２）風速的測定３）電動機功率及其效率的測定４）通風機與電動機轉數的測定５）空氣密度的測定

18.為了便于教學，通風系統(tǒng)除真實風流外，增加流水燈顯示風流流向。

（二）與智能化通風網絡結合，可完成以下功能：

1.主要通風機控制系統(tǒng)：通風機的遠程控制、通風機的變頻調速控制、通風機主/備切換、通風機風速、風量、風壓的調整。

2.礦井通風設施系統(tǒng)：軌道上山絞車房風窗的調節(jié)，綜采工作面風量調節(jié)，綜采工作面局部反風、綜采工作面進風系統(tǒng)的風門調節(jié)、風硐的風量調節(jié)、其余通風風門、調節(jié)風門、密閉風門的操作。

3.局部通風機控制系統(tǒng)：局部通風機的遠程控制、局部通風機的變頻調速控制、局部通風機主/備切換、局部通風機風速、風量、風壓的調整。

4.本系統(tǒng)實現通風智能管理，即礦井各個用風地點的風量分配按需實現智能化，通風網絡的解算以各個用風地點的用風量為基本參數，通過網絡解算軟件對礦井通風網絡進行解算，自動給出調風方案，實現鼠標式控制。礦井將設計成每小吋進行一次通風網絡解算，如果瓦斯?jié)舛扰c風量都在要求的范圍，則不需要對礦井通風進行調控，如果某個地點的瓦斯?jié)舛瘸?，則需要立即對該地點增加風量，對于瓦斯超限，不受每小時一次控制，而是只要出現瓦斯超限，就立即調節(jié)，增加風量。對于某個用風地點的風量高于或低于設計需要，則根據每小吋的檢測數據進行網絡解算，根據解算結果，由計算機給出調節(jié)方案，實現鼠標調節(jié)。

三、控制系統(tǒng)：

該系統(tǒng)由43英寸觸摸一體機、西門子S7-200、主要通風機變頻器、局部通風機變頻器、交換機、組態(tài)王組態(tài)控制界面等組成。

四、技術要求：

1.材質：型鋼、不銹鋼、有機玻璃、PLC控制系統(tǒng)。

2.規(guī)格：10m×8m×1.6m