[發(fā)明專利]大區(qū)域自動控制均壓防滅火系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310156831.3
• 申請日: 2013-04-28
• 公開（公告）號: CN103306701A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱紅青;譚波;李峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)
• 主分類號: E21F1/00
• 分類號: E21F1/00;E21F5/00
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮(zhèn)勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煤礦井下大區(qū)域自動控制均壓防滅火系統(tǒng)，屬于礦山安全防火技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

在礦山采用的均壓防滅火方法是應(yīng)用通風(fēng)原理，通過減少采空區(qū)或火區(qū)的氧氣補給，使采空區(qū)的高溫區(qū)域或火區(qū)缺氧窒息或停止氧化。與其它滅火方法相比較，具有安全、迅捷、高效、投入少的特點，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于井下。?

風(fēng)機-風(fēng)窗聯(lián)合均壓是均壓防滅火中的常用方法。在采煤工作面使用風(fēng)機-風(fēng)窗聯(lián)合開區(qū)均壓，可以減少工作面后部采空區(qū)的漏風(fēng)量，減少氧氣補給，抑制采空區(qū)遺煤氧化，達到防滅火的目的；在應(yīng)用采空區(qū)閉區(qū)均壓時，使用風(fēng)機、調(diào)節(jié)風(fēng)窗、均壓氣室或連通管來調(diào)節(jié)密閉墻內(nèi)外的壓力差，抑制采空區(qū)漏風(fēng)，從而達到控制防滅火的目的。在使用風(fēng)機、風(fēng)門和風(fēng)窗進行均壓防滅火過程中，平衡漏風(fēng)通道兩端氣體壓力，并始終維持平衡，是成功實現(xiàn)均壓方滅火技術(shù)的關(guān)鍵。?

由于井下通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，人員活動頻繁、通風(fēng)設(shè)施開關(guān)頻繁、大氣壓力變化乃至采掘活動等等，均有可能造成井下通風(fēng)系統(tǒng)的不穩(wěn)定，破壞均壓區(qū)域壓力平衡狀態(tài)，導(dǎo)致采空區(qū)或火區(qū)漏風(fēng)狀況的變化，為防滅火技術(shù)的實施帶來副作用。如果均壓區(qū)域的壓力平衡被打破，必須通過調(diào)節(jié)風(fēng)機轉(zhuǎn)數(shù)或風(fēng)窗過風(fēng)口的面積才能實現(xiàn)新的風(fēng)壓平衡。但是，現(xiàn)階段這種方法的實施必須是人為控制的，而人為控制常常采用經(jīng)驗試探法或定性分析法來調(diào)節(jié)現(xiàn)場的均壓設(shè)施，由于井下通風(fēng)壓力經(jīng)常處于變化狀態(tài)，往往造成調(diào)壓的不精確與不及時，均壓效果不甚理想，迫使人們多次調(diào)整均壓設(shè)施的位置與大小，以求均壓區(qū)域氣壓平衡。這種多次均壓調(diào)節(jié)引起的氣體壓力頻繁變化，對火區(qū)有類似“人工呼吸”的供氧作用，所以，應(yīng)用經(jīng)驗試探法或定性分析法進行均壓調(diào)節(jié)并不能有效的控制漏風(fēng)；特別調(diào)壓中的誤操作，很可能導(dǎo)致均壓區(qū)域“不均壓”，結(jié)果使漏風(fēng)量增大，威脅采煤工作面的安全回采。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有的均壓防滅火技術(shù)中存在的人為調(diào)整風(fēng)亞平衡導(dǎo)致調(diào)壓的精確度?和及時性較差、容易造成均壓區(qū)域不均壓的問題，進而提供了一種大區(qū)域自動控制均壓防滅火系統(tǒng)。為此，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：?

一種大區(qū)域自動控制均壓防滅火系統(tǒng)，包括：上位工控機、主控設(shè)備、壓力及壓差傳感器、第一變頻器、風(fēng)機、第二變頻器、步進電機和風(fēng)窗；?

所述主控設(shè)備用于將所述壓力及壓差傳感器采集的均壓區(qū)域的漏風(fēng)通道兩端氣壓和風(fēng)窗兩側(cè)的壓力差的信號上傳給所述上位工控機，以及根據(jù)所述上位工控機發(fā)送的均壓調(diào)節(jié)的控制命令向所述第一變頻器發(fā)送調(diào)節(jié)電流頻率的命令以及向所述第二變頻器發(fā)送調(diào)節(jié)風(fēng)窗的命令；?

所述上位工控機用于根據(jù)所述漏風(fēng)通道兩端氣壓和風(fēng)窗兩側(cè)的壓力差的信號確定是否處于均壓狀態(tài)，若未處于均壓狀態(tài)則根據(jù)計算結(jié)果向所述主控設(shè)備發(fā)送均壓調(diào)節(jié)的控制命令；?

所述第一變頻器用于根據(jù)所述調(diào)節(jié)電流頻率的命令調(diào)整風(fēng)機的轉(zhuǎn)速和出口風(fēng)壓；?

所述第二變頻器用于根據(jù)所述調(diào)節(jié)風(fēng)窗的命令控制所述步進電機調(diào)整風(fēng)窗的打開面積。?

本發(fā)明提供的技術(shù)方案能夠自動控制并調(diào)節(jié)風(fēng)機轉(zhuǎn)數(shù)和調(diào)節(jié)風(fēng)窗過風(fēng)口面積，使均壓區(qū)域始終保持壓力平衡，能從根本上解決“手動均壓”存在的精確度和及時性較差、容易造成均壓區(qū)域不均壓的問題，有效提升均壓效果。?

具附圖說明?

圖1為本發(fā)明的具體實施方式提供的大區(qū)域自動控制均壓防滅火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。?

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。?

本發(fā)明的具體實施方式提供了一種大區(qū)域自動控制均壓防滅火系統(tǒng)，如圖1所示包括：上位工控機1、主控設(shè)備2、壓力及壓差傳感器3、第一變頻器4、風(fēng)機5、第二變頻器6、步進電機7和風(fēng)窗8；?

主控設(shè)備2用于將壓力及壓差傳感器3采集的均壓區(qū)域的漏風(fēng)通道兩端氣壓和風(fēng)窗兩側(cè)的壓力差的信號上傳給上位工控機1，以及根據(jù)上位工控機1發(fā)送的均壓調(diào)節(jié)的控制命令?向第一變頻器4發(fā)送調(diào)節(jié)電流頻率的命令以及向第二變頻器6發(fā)送調(diào)節(jié)風(fēng)窗的命令；?

上位工控機1用于根據(jù)所述漏風(fēng)通道兩端氣壓和風(fēng)窗兩側(cè)的壓力差的信號確定是否處于均壓狀態(tài)，若未處于均壓狀態(tài)則根據(jù)計算結(jié)果向主控設(shè)備2發(fā)送均壓調(diào)節(jié)的控制命令；?

第一變頻器4用于根據(jù)所述調(diào)節(jié)電流頻率的命令調(diào)整風(fēng)機5的轉(zhuǎn)速和出口風(fēng)壓；?