[發明專利]一種控制地下鈾礦山采場爆破鈾礦堆氡滲流的系統及方法

有效

• 申請號: 201810578835.3
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108798671B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 葉勇軍;黃俊堯;鄺福軍;馮勝洋;王忠琨;陳光玲
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: E21C41/22
• 分類號: E21C41/22;E21F1/08;E21F17/18;F04D27/00;G06Q50/02
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 張珉瑞;李美麗

1.一種控制地下鈾礦山采場爆破鈾礦堆氡滲流的系統，其特征在于，包括終端調控器(W)、第一溫壓傳感器(3)、第二溫壓傳感器(10)、變頻風機(9)、風筒(4)、氣壓差調控風門(7)、流量計(M)，其中風筒(4)包括相連的柔性風筒(5)和剛性風筒(8)，第一溫壓傳感器(3)、第二溫壓傳感器(10)和流量計(M)的輸出端均與終端調控器(W)電連接，變頻風機(9)、氣壓差調控風門(7)的輸入端均與終端調控器(W)電連接；風筒(4)設于回風巷(1)內；沿脈運輸巷(13)遠離風筒(4)的一端設有擋板(14)封口；

變頻風機(9)出口與風筒(4)下端相連，氣壓差調控風門(7)設于剛性風筒(8)下段，流量計(M)設于剛性風筒(8)上段，第一溫壓傳感器(3)設于回采空間(2)內且與風筒(4)出口相對，第二溫壓傳感器(10)設于沿脈運輸巷(13)內，且第二溫壓傳感器(10)與第一溫壓傳感器(3)在同一垂直直線上；

或者，

變頻風機(9)出口與風筒(4)上端相連，氣壓差調控風門(7)設于剛性風筒(8)上段，流量計(M)設于剛性風筒(8)下段，第一溫壓傳感器(3)設于回采空間(2)內且與變頻風機(9)入口相對，第二溫壓傳感器(10)設于沿脈運輸巷(13)內，且第二溫壓傳感器(10)與第一溫壓傳感器(3)在同一垂直直線上；

其中，終端調控器(W)用于通過調節變頻風機(9)的工作頻率以使得P_B-P_A＝ρ_agΔH，P_A為第一溫壓傳感器(3)檢測到的初始氣壓值，P_B為第二溫壓傳感器(10)檢測到的初始氣壓值，ρ_a為溫度為t的飽和濕空氣密度，t＝(t_A+t_B)/2，t_A為第一溫壓傳感器(3)檢測到的溫度值，t_B為第二溫壓傳感器(10)檢測到的溫度值，g為重力加速度，ΔH為第一溫壓傳感器(3)與第二溫壓傳感器(10)之間的垂直高度；

當終端調控器(W)通過調節變頻風機(9)的工作頻率以使得P_B-P_A＝ρ_agΔH時，變頻風機(9)的轉速為N₀，流量計(M)監測到此時變頻風機(9)的運行風量為Q₀；判斷采場所需風量與Q₀之間的大小關系，

若采場所需風量為Q₀，則氣壓差調控風門(7)的開合度維持原狀；

若采場所需風量為Q₂，且Q₂＞Q₀：根據變頻風機(9)轉速為N₀對應的風機特性曲線和變頻風機(9)運行風量Q₀，確定變頻風機(9)實際運行的工況點a(Q₀，P₀)，依據P＝K·Q²得到風筒(4)阻力系數K₀及對應的局部風筒特性曲線；在風機特性曲線圖上找出運行工況為(Q₂，P₀)對應的變頻風機(9)轉速N₂，依據P＝K·Q²得到風筒(4)阻力系數K₂及對應的局部風筒特性曲線；比較K₀與K₂之間的大小關系，終端調控器(W)調節氣壓差調控風門(7)的開合度，同時通過流量計(M)監測到變頻風機(9)的運行風量，直到變頻風機(9)的運行風量為Q₂；

若采場所需風量為Q₁，且Q₁＜Q₀：根據變頻風機(9)轉速為N₀對應的風機特性曲線和變頻風機(9)運行風量Q₀，確定變頻風機(9)實際運行的工況點a(Q₀，P₀)，依據P＝K·Q²得到風筒(4)阻力系數K₀及對應的局部風筒特性曲線；在風機特性曲線圖上找出運行工況為(Q₁，P₀)對應的變頻風機(9)轉速N₁，依據P＝K·Q²得到風筒(4)阻力系數K₁及對應的局部風筒特性曲線；比較K₀與K₁之間的大小關系，終端調控器(W)調節氣壓差調控風門(7)的開合度，同時通過流量計(M)監測到變頻風機(9)的運行風量，直到變頻風機(9)的運行風量為Q₁。