[發(fā)明專利]基于動葉可調(diào)的煤礦主通風(fēng)機不停風(fēng)倒機方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410111221.6
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN103883343A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳新忠;馬小平;任子暉;王巍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E21F1/00
• 分類號: E21F1/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煤礦主通風(fēng)機與備用通風(fēng)機的切換方法，特別是一種基于動葉可調(diào)的煤礦主通風(fēng)機不停風(fēng)倒機方法。

背景技術(shù)

目前，煤礦主通風(fēng)機為礦井通風(fēng)提供主通風(fēng)動力源、其連續(xù)可靠運行是維持煤礦可靠通風(fēng)、降低井下瓦斯等有害氣體含量的關(guān)鍵。煤礦風(fēng)井一般配置兩臺風(fēng)機，一用一備，然而傳統(tǒng)的煤礦安全規(guī)程所規(guī)定的停機倒機方法基于對通風(fēng)設(shè)施安全考慮，需要先停運行風(fēng)機、然后切換風(fēng)門，最后啟動備用風(fēng)機，造成礦井在倒機期間的通風(fēng)動力中斷，且停風(fēng)時間相對較長，易導(dǎo)致高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井出現(xiàn)瓦斯超限事故，威脅煤礦通風(fēng)安全。按照煤礦安全規(guī)程規(guī)定，現(xiàn)有的煤礦主通風(fēng)機采用傳統(tǒng)的停機倒機方案，其不足是倒機期間通風(fēng)中斷、且存在倒機失敗的風(fēng)險；對于高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井，在倒機過程中容易造成瓦斯超限事故。

現(xiàn)有技術(shù)，一種不停風(fēng)倒機方法，通過設(shè)置對空副風(fēng)門，使備用風(fēng)機提前啟動進(jìn)入熱備用，然后通過四個風(fēng)門聯(lián)動，逐漸使原備用風(fēng)機投入工作風(fēng)路，而原運行風(fēng)機逐漸從工作風(fēng)路中切換出來，在整個過程中，通風(fēng)動力不間斷，在兩臺風(fēng)機并聯(lián)工作期間，通過風(fēng)門的配合，使其平穩(wěn)過渡。

從葉片角度是否具備在線可調(diào)能力來說，煤礦主通風(fēng)機分為兩大類：不具備動葉調(diào)節(jié)能力的風(fēng)機和動葉可調(diào)風(fēng)機，上述不停風(fēng)倒機方法可以適應(yīng)于兩種風(fēng)機，尤其是不具備動葉調(diào)節(jié)能力的風(fēng)機，而對于具備動葉可調(diào)風(fēng)機，與本發(fā)明提供的方法相比，其存在的不足是：（1）需要對于原有的風(fēng)道改造，設(shè)立對空副風(fēng)門，一方面增加設(shè)備投資，另一方面將破壞原來風(fēng)道的結(jié)構(gòu)造成風(fēng)道的強度降低；（2）由于土建工程施工量較大，在至少一周的土建改造過程中，主通風(fēng)機將處于無備用風(fēng)機前提下的單機運行，通風(fēng)安全可靠性降低；（3）由于使用對空副風(fēng)門，在倒機控制過程中增加了對其檢測和控制環(huán)節(jié)，意味著由此引入了新的故障點，在中國北部礦井，當(dāng)遇到惡劣天氣時會存在對空副風(fēng)門結(jié)凍、卡澀的情況；（4）經(jīng)過長時間使用后，對空副風(fēng)門漏風(fēng)率會增高，影響通風(fēng)效率，耗電量增加，經(jīng)濟性降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要提供一種：基于動葉可調(diào)的煤礦主通風(fēng)機不停風(fēng)倒機方法，解決風(fēng)機倒機期間停風(fēng)的問題；同時，利用其動葉可調(diào)和零角度啟動的能力，省去對空副風(fēng)門，由此解決打開和關(guān)閉副風(fēng)門時易發(fā)生的卡澀、開關(guān)不到位所引發(fā)的問題。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：該不停風(fēng)倒機方法：即運行風(fēng)機向備用風(fēng)機的不停風(fēng)倒機的方法，在正常倒機過程中，始終維持兩臺風(fēng)機運行，以保證通風(fēng)動力的持續(xù)提供；通過并聯(lián)分風(fēng)，使倒機過程，風(fēng)量平穩(wěn)，實現(xiàn)不停風(fēng)倒機；當(dāng)正常運行風(fēng)機發(fā)生故障時，通過振動傳感器，風(fēng)量負(fù)壓傳感器，溫度傳感器和電機電參數(shù)傳感器給出綜合判斷，對故障風(fēng)機視異常程度依次預(yù)警、置故障標(biāo)志、直至啟動故障模式不停風(fēng)倒機；具體倒機過程如下：

1、過渡階段：運行風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)的前提下，備用風(fēng)機在風(fēng)葉零角度的狀態(tài)下啟動，備用風(fēng)機由冷備用向可靠熱備用過渡，達(dá)到額定轉(zhuǎn)速；

2、并聯(lián)切換階段：運行風(fēng)機和備用風(fēng)機分別通過運行風(fēng)機立風(fēng)門和備用風(fēng)機立風(fēng)門并聯(lián)運行，經(jīng)公共風(fēng)道從井下抽風(fēng)；此時，逐步開啟備用風(fēng)機立風(fēng)門，并增大備用風(fēng)機風(fēng)葉角度，使其從系統(tǒng)抽風(fēng)量增加；同時逐步關(guān)閉原運行風(fēng)機立風(fēng)門，并逐漸減小原運行風(fēng)機風(fēng)葉角度，使其從系統(tǒng)抽風(fēng)量逐漸減少；通過對風(fēng)機的風(fēng)葉角度和立風(fēng)門開度的協(xié)同控制，保證通風(fēng)機倒機過程中公共風(fēng)道的斷面風(fēng)量平穩(wěn)；

3、原運行風(fēng)機反向備用階段；延時1分鐘，檢測確認(rèn)備用風(fēng)機已可靠投入，令原運行風(fēng)機停止，否則，進(jìn)行反向切換，維持原風(fēng)機運行；原運行風(fēng)機在倒機過程中始終保持正常運轉(zhuǎn)，當(dāng)備用風(fēng)機投入過程中出現(xiàn)異常故障時，隨時可以中止倒機進(jìn)程，反向切換風(fēng)門、調(diào)整風(fēng)葉角度，恢復(fù)原風(fēng)機的運行，而不影響煤礦通風(fēng)；

所述的風(fēng)機為葉片角度在線可調(diào)通風(fēng)機，風(fēng)門使用模擬調(diào)節(jié)風(fēng)門，在風(fēng)機并聯(lián)運行期間，自動控兩臺風(fēng)機的風(fēng)葉和風(fēng)門四個對象的參數(shù)最優(yōu)配合，通過監(jiān)測風(fēng)機的風(fēng)量和負(fù)壓、以及振動綜合判斷風(fēng)機的工況是否落入不穩(wěn)定區(qū)，在通風(fēng)設(shè)施安全的前提下實現(xiàn)不停風(fēng)倒機。