1、1杉木树煤矿通风网络在线动态分析系统推广与应用摘要：矿井通风系统接影响矿井安全生产和灾害防治，如何保证通风系统的风量、风流的稳定性，优化各种调节设施，实现矿井通风系统的动态监测与实时分析，是目前亟待解决的问题。因此开展通风系统在线监测及动态分析预警技术研究项目是十分必要，在确保矿井生产方面具有极其重要的意义。 关键词：通风系统、在线监测及动态分析预警技术研究 中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号： 1 项目研究目标、研究内容及主要技术指标 1.1 研究目标 通过在井下安设监测传感器，并将监测到的信息通过综合监控系统传输到地面监控中心，同时结合通风网络在线监测及预警分析软件，对通
2、风网络的实时变化进行动态解算，并在系统图上清晰、直观、动态地显示各巷道的风量、风速等，便于通风管理人员实时了解井下通风情况；另一方面实现井下巷道、采掘工作面通风安全状况的预警，提醒技术人员及时采取治理措施，防范事故发生，为矿井通风安全管理及安全生产提供科学、先进的管理工具及技术手段。 1.2 研究内容及技术关键 1.2.1 研究内容 井下主要通风巷道阻力参数考察 2巷道通风摩擦阻力是通风网络解算的基础，为了掌握通风状况和通风阻力参数，必须对通风阻力参数进行测定。通风阻力测定方法主要有压差计法和气压计法，其中压差计法数据处理简单且精度高，但所用设备软件多、携带不便、操作复杂，影响测试效率；气压计
3、方法操作简便，省时省力，但测试数据受风流波动影响大，精度较差。考虑到杉木树煤矿实际情况，加之受到现场实际情况的制约，因此在测试中，两种测试方法同时使用。 通风网络解算模型建立 网络解算模型的建立是进行通风网络解算的前提条件。利用测风求阻法借助测定的巷道风量推算出该部分的阻力参数，力求在工作量最小的情况下得到全部巷道的风阻；利用计算机技术快速便捷的进行测风路线的选择、原始数据处理、精度检验和平差处理,使测量数据满足解算的需要，在此基础上建立通风网络解算模型。 通风异常监测及识别模型研究 一是考察通风条件发生变化时，通风监测参数的变化与井下生产的耦合规律，如巷道风阻、风量、风压的变化与采掘、运输、
4、行人、开关风门等的关系，从而建立基于实时监测的通风异常识别模型；二是研究煤与瓦斯突出、风流短路、循环风、风路阻塞等异常情况对通风系统的影响规律，并建立相应识别模型，形成通风系统可靠性动态评价模型。 矿井通风监测传感器安设 考察、测试通风监测传感器（风速、风流压力传感器）的监测精度、灵敏度及位置、安装方式对监测数据的影响，研究监测位置通风参数变3化对其它通风地点的影响规律及范围，调整通风监测传感器布置形式，并规范传感器安设及维护方案。 通风在线监测及分析预警系统建设 利用传感器监测到的实时数据，结合通风网络在线监测动态解算功能，实现动态解算，并在通风系统图上清晰、直观的动态显示各巷道的风量、风速
5、等，便于通风管理人员实时了解井下各巷道的通风情况；同时实现井下巷道通风情况、采掘工作面通风安全状况的预警，以及矿井通风系统可靠性指标的动态计算。 1.2.2 技术关键 通风网络动态解算技术及解算效率与精度研究；采掘工作面风压、风量变化与巷道风阻的耦合关系、影响因素等；巷道风量变化预警研究。 1.3 主要技术指标 以“采掘工程平面图”为底图，绘制通风系统图；建立如风门、调节风窗、密闭、主通风机、局部通风机等通风设施图例库；根据矿井已知风量、主通风机负压、某支路需风量等进行网络解算；按通风网路解算结果对分支的风流方向、风量、风阻和风压等进行标注；实现根据巷道实时监测及动态解算结果进行风速、风量超限
6、或不足等异常情况的预警。 2 通风网络建设方案 2.1 基本思路 测定通风系统基本参数：考察矿井通风系统，对井下主要通风巷4道阻力参数进行测定，获取矿井通风系统网络结算基础数据。 建设矿井通风在线监测分析系统：结合矿井通风系统特征，在现有矿井通风在线监测分析系统基础上，开发矿井通风在线监测分析系统软件，并通过在矿井通风系统主要巷道及关键地点增设风速、风压等传感器，构建矿井通风在线监测分析系统，实现各项功能。 2.2 实施步骤 矿井通风系统基础参数测试；矿井通风在线监测分析系统构建；通风系统在线监测；通风网络动态结算；通风状态异常及通风隐患预警。 2.3 关键环节 2.3.1 测定通风阻力 测定
7、方法 包括压差计法和气压计法。 阻力测定设备 测定内容 测点绝对静压、基点大气压、测点平均风速、测点大气状态、测点距离、测点巷道断面规格、各测点的标高（由矿方提供） 、倾斜压差计系数及刻度读数。 2.3.2 在线监控方案 矿井通风系统在线监控 5在矿井的主要进、回风及风流波动较大的巷道安装风速传感器，监控风量变化，利用通风网络解算软件动态解算风量的变化对其它巷道的影响，并对供风达不到要求的进行提示报警。 采掘工作面通风在线监控 选取回采工作面和防突掘进工作面作为研究试点，布置相关传感器，进行通风参数监控，研究通风监控参数的变化规律，如采掘、运输、行人、开关风门与巷道风阻、风量、风压的变化等的关
8、系，利用该规律和监控数据对工作面通风安全状况进行评价。 关键点监控 根据杉木树矿实际生产的需要，在矿井范围内选取关键点连接处进行风压传感器安装，对这些处于非采掘面的区域的突发瓦斯突出或爆炸事故的风压进行监控。一旦发生该类突发事故，且该处风压传感器报警，说明突发事故会进入进风巷，从而可以及时的进行灾变报警。 3 项目设备配置要求 除服务器存放机柜和 UPS 不间断电源、网线、插线板等辅助设备外，另配置设备如下： 4、项目实施效果 通过建立与矿井现有监控系统兼容的矿井通风在线监测分析系统，实时地采集井下通风监控数据，能实时掌握矿井通风系统安全状况,提出矿井风网监测与动态分析预警技术,对矿井通风系统
9、进行动态解算，对风6流状态异常及通风隐患进行预警，取得良好效果,为实时掌握矿井通风安全状况提供了技术手段。从而提高了矿井通风系统可靠性。 杉木树矿业公司矿井通风在线监测分析系统建设成功后，将从根本上增强企业安全防护实力，提升矿井安全生产管理水平，提高抵御自然灾害能力，进一步提升矿井管控一体化水平。展望明天，杉木树矿业公司在川煤集团芙蓉公司领导下，切实发挥系统在煤矿安全生产中的组织智囊、管理精英、安全保障作用，为把杉木树矿井建设成真正“高产高效、本质安全、质量效益”的现代化矿井而努力！ 参考文献： 1、 杉木树矿通风网络在线动态分析系统应用示范实施方案 2、 通风安全动态分析系统的研究煤矿安全与环保，2010 年第 5期
