專利名稱：礦井空氣品質(zhì)綜合指數(shù)與通風(fēng)節(jié)能聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采礦領(lǐng)域，具體為ー種礦井空氣品質(zhì)綜合指數(shù)與通風(fēng)節(jié)能聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前我國(guó)有色金屬礦山已大部分進(jìn)入了中深部開(kāi)采，由于隨著開(kāi)采深度的増加，通風(fēng)變得困難，通風(fēng)系統(tǒng)主、輔扇的功率越來(lái)越大，通風(fēng)成本越來(lái)越高。根據(jù)我院對(duì)湖南部分有色金屬礦山通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)查，目前各個(gè)礦山通風(fēng)系統(tǒng)電能消耗占井下總電能消耗的17% 30%，并且所占比例近年來(lái)呈增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。而目前部分礦山井下通風(fēng)系統(tǒng)采用變頻 技術(shù)降低主扇轉(zhuǎn)速后，雖然通風(fēng)系統(tǒng)電能消耗降低，通風(fēng)成本得以下降，但同時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)總供風(fēng)量也降低，容易出現(xiàn)部分采掘面空氣中有毒有害物質(zhì)含量高，有毒氣體排除困難，采掘面空氣品質(zhì)差影響工人作業(yè)安全的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種礦井空氣品質(zhì)綜合指數(shù)與通風(fēng)節(jié)能聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是以井下采掘面(或主要作業(yè)中段)對(duì)有毒氣體和粉塵濃度實(shí)時(shí)檢測(cè)的數(shù)據(jù)為依據(jù)，同時(shí)根據(jù)我國(guó)礦山安全生產(chǎn)法和作業(yè)場(chǎng)所有毒有害物質(zhì)接觸限值規(guī)定的允許濃度，使用現(xiàn)代化自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、變頻技術(shù)制定礦井空氣品質(zhì)綜合指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值，再將空氣品質(zhì)綜合指數(shù)與通風(fēng)系統(tǒng)主、輔扇節(jié)能聯(lián)動(dòng)控制，達(dá)到既保證采掘面空氣環(huán)境質(zhì)量良好，又能在一定程度上降低礦山通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)成本的目的。本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
礦井空氣品質(zhì)綜合指數(shù)與通風(fēng)節(jié)能聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，包括一氧化碳探測(cè)器、硫化氫變送器、ニ氧化硫探測(cè)器、ニ氧化氮變送器、粉塵探測(cè)器、PLC、主扇及主扇變頻器、エ控機(jī)和局域網(wǎng)，所述ー氧化碳探測(cè)器、硫化氫變送器、ニ氧化硫探測(cè)器、ニ氧化氮變送器和粉塵探測(cè)器均連接PLC輸入端，所述PLC輸出端連接主扇變頻器，所述主扇變頻器連接主扇，所述PLC與エ控機(jī)雙向連接，所述エ控機(jī)連接局域網(wǎng)。礦井空氣品質(zhì)綜合指數(shù)與通風(fēng)節(jié)能聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，還包括輔扇及輔扇變頻器，所述輔扇連接輔扇變頻器，所述輔扇變頻器連接PLC輸出端。有益效果
I、提高了有色礦山井下采掘面(或主要作業(yè)中段)的通風(fēng)效果，改善了井下工人的作業(yè)環(huán)境。當(dāng)采掘面空氣品質(zhì)綜合指數(shù)高(空氣環(huán)境差)時(shí)，主(輔)扇全速運(yùn)行，及時(shí)排除或稀釋有毒有害物質(zhì)，保證采掘面空氣品質(zhì)綜合指數(shù)小于22. 08。使有色礦山采掘面最常見(jiàn)對(duì)作業(yè)人員危害最大的五種有毒有害物質(zhì)(CO、，S02、H2S、N02和粉塵)始終低于國(guó)家的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，確保采掘面空氣環(huán)境良好。2、建立礦井通風(fēng)系統(tǒng)分時(shí)段分季節(jié)變頻節(jié)能控制系統(tǒng)，降低了有色金屬礦山井下通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)能耗的14%以上。3、對(duì)礦山采掘面的生產(chǎn)空氣環(huán)境進(jìn)行在線檢測(cè)，可以使安全生產(chǎn)管理人員通過(guò)エ控機(jī)在線顯示了解井下作業(yè)面的條件，井能通過(guò)系統(tǒng)存檔功能對(duì)日常數(shù)據(jù)調(diào)用分析，為今后的現(xiàn)場(chǎng)安全管理改善采掘面的作業(yè)環(huán)境提高依據(jù)。4、將礦井采掘面空氣品質(zhì)綜合指數(shù)與通風(fēng)變頻節(jié)能系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)按污染程度對(duì)主、輔扇進(jìn)行節(jié)能聯(lián)動(dòng)數(shù)字化科學(xué)管理，進(jìn)ー步確保采掘面空氣環(huán)境安全。改變目前礦山全年365天主、輔扇全速運(yùn)轉(zhuǎn)不合理的狀況，既能更好地滿足安全生產(chǎn)和通風(fēng)防塵的要求，又能達(dá)到顯著的節(jié)能效果。5、在礦井通風(fēng)系統(tǒng)分時(shí)段分季節(jié)變頻節(jié)能控制系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，將采掘面空氣品質(zhì)綜合指數(shù)與礦井通風(fēng)系統(tǒng)分時(shí)段分季節(jié)變頻節(jié)能控制系統(tǒng)結(jié)合，進(jìn)ー步提高采掘面空氣環(huán)境的安全性。當(dāng)采掘面空氣品質(zhì)差，綜合指數(shù)高時(shí)，通過(guò)エ控機(jī)自動(dòng)對(duì)主(輔)扇發(fā)出指令，提高主(輔)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，加快采掘面空氣中有毒有害物質(zhì)的排除(稀釋)，保證采掘面 生產(chǎn)作業(yè)人員的安全。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、工作流程、使用方法達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)ー步闡述本發(fā)明。礦井空氣品質(zhì)綜合指數(shù)評(píng)價(jià)模型，該模型根據(jù)我國(guó)礦山安全生產(chǎn)法和有色金屬行業(yè)的安全規(guī)定，采用MIC-300系列變送器(氣體探頭)對(duì)主要采掘面的空氣進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)跟蹤采樣分析。所得的氣體濃度信號(hào)經(jīng)收集器后送至上位機(jī)產(chǎn)生如下作用一是通風(fēng)專職管理部門(mén)能通過(guò)計(jì)算得出采掘面空氣品質(zhì)綜合指數(shù)，使有關(guān)管理部門(mén)實(shí)時(shí)了解采掘面空氣品質(zhì)狀況；ニ是直接形成控制電流通過(guò)變頻系統(tǒng)對(duì)主扇運(yùn)行轉(zhuǎn)速進(jìn)行即時(shí)節(jié)能聯(lián)動(dòng)控制，從而達(dá)到既確保采掘面空氣品質(zhì)，又能節(jié)約通風(fēng)能耗的目的。采掘面空氣品質(zhì)綜合指數(shù)的設(shè)置過(guò)程為利用采集到的采掘面空氣主要有毒有害物濃度，使用標(biāo)度分指數(shù)對(duì)單項(xiàng)有害物的危害性進(jìn)行量化，其方法是通過(guò)有害物質(zhì)濃度計(jì)算出各種污染物的污染分指數(shù)，各污染分指數(shù)最大者為采掘面空氣品質(zhì)綜合指數(shù)，相對(duì)應(yīng)的該項(xiàng)污染物即為井下空氣中的首要污染物。在此之后可以根據(jù)采掘面空氣指數(shù)來(lái)判斷采掘面空氣環(huán)境狀況，指導(dǎo)主扇科學(xué)運(yùn)轉(zhuǎn)。I. I采掘面空氣入風(fēng)風(fēng)質(zhì)要求
我國(guó)《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》對(duì)井下通風(fēng)入風(fēng)風(fēng)質(zhì)的要求為井下采掘工作面進(jìn)風(fēng)流中的空氣成分(按體積計(jì)算)，氧氣不低于20%，ニ氧化碳應(yīng)不高于0.5 %。入風(fēng)井巷和采掘工作面的風(fēng)源含塵量，應(yīng)不超過(guò)0. 5mg/m3。井下作業(yè)地點(diǎn)的空氣中，有害物質(zhì)的接觸限值應(yīng)不超過(guò)《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值》的規(guī)定。按照《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值(GBZ2. 1-2007)的規(guī)定，我國(guó)對(duì)井下工作場(chǎng)所幾種主要的有毒有害氣體濃度的要求見(jiàn)表1，對(duì)井下溫濕度的要求見(jiàn)表2。表I井下空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
權(quán)利要求
1.礦井空氣品質(zhì)綜合指數(shù)與通風(fēng)節(jié)能聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，其特征是包括一氧化碳探測(cè)器、硫化氫變送器、ニ氧化硫探測(cè)器、ニ氧化氮變送器、粉塵探測(cè)器、PLC、主扇及主扇變頻器、エ控機(jī)和局域網(wǎng)，所述ー氧化碳探測(cè)器、硫化氫變送器、ニ氧化硫探測(cè)器、ニ氧化氮變送器和粉塵探測(cè)器均連接PLC輸入端，所述PLC輸出端連接主扇變頻器，所述主扇變頻器連接主扇，所述PLC與エ控機(jī)雙向連接，所述エ控機(jī)連接局域網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦井空氣品質(zhì)綜合指數(shù)與通風(fēng)節(jié)能聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，其特征是還包括輔扇及輔扇變頻器，所述輔扇連接輔扇變頻器，所述輔扇變頻器連接PLC輸出端。
全文摘要
礦井空氣品質(zhì)綜合指數(shù)與通風(fēng)節(jié)能聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，包括一氧化碳探測(cè)器、硫化氫變送器、二氧化硫探測(cè)器、二氧化氮變送器、粉塵探測(cè)器、PLC、主扇及主扇變頻器、工控機(jī)和局域網(wǎng)，所述一氧化碳探測(cè)器、硫化氫變送器、二氧化硫探測(cè)器、二氧化氮變送器和粉塵探測(cè)器均連接PLC輸入端，所述PLC輸出端連接主扇變頻器，所述主扇變頻器連接主扇，所述PLC與工控機(jī)雙向連接，所述工控機(jī)連接局域網(wǎng)。本發(fā)明提高了有色礦山井下采掘面(或主要作業(yè)中段)的通風(fēng)效果，改善了井下工人的作業(yè)環(huán)境。建立礦井通風(fēng)系統(tǒng)分時(shí)段分季節(jié)變頻節(jié)能控制系統(tǒng)，降低了有色金屬礦山井下通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)能耗的14%以上。
文檔編號(hào)E21F1/00GK102644472SQ20121015470
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者劉偉強(qiáng), 劉超, 姚銀佩, 彭濤, 李偉, 李印洪, 李德佩, 李志超, 楊官濤, 林東梅, 湯重業(yè), 王志, 申延, 石長(zhǎng)巖, 蔣青山, 薛峰, 袁梅芳, 袁永忠, 趙玉容, 辛向東, 鄧望躍, 鄧沙寧, 黃建旗, 龍九生, 龔勇兵 申請(qǐng)人:湖南有色冶金勞動(dòng)保護(hù)研究院