微電腦定時開停控制在小鐵山礦井下通風系統的應用

周明權

(白銀有色集團股份有限公司小鐵山礦,甘肅白銀 730900)

微電腦定時開停控制在小鐵山礦井下通風系統的應用

周明權

(白銀有色集團股份有限公司小鐵山礦,甘肅白銀 730900)

本文針對小鐵山礦井下作業的通風系統的缺陷進行了改造。我們利用微電腦時控器來定時開停控制井下通風系統,這樣既保障了良好的通風性,又實現了節能降耗。

微電腦時控器 節能 開停控制 通風機

隨著工業生產的不斷發展，各種礦產資源的需求量不斷加大，礦業的生產規模也跟著不斷擴大。伴隨著礦井作業事故的頻繁發生，井下作業通風良好是礦山資源開采的一個安全方面的重點。由于管理、工藝及技術等各方面的原因，風機電能的利用率非常低。因此，為了井下作業的安全生產和通風機耗電量低，耗電成本低以及礦井可持續發展，本文對礦井通風系統進行了節能優化改造。

1 礦井通風系統現狀

小鐵山礦是白銀有色集團有限公司的一個中型、地下開采、采用分離、多金屬鉛鋅礦山。目前，該礦山主要在七、八兩個中段進行生產，礦山通風系統主要有一級、二級和三級站組成，是礦山保障井下生產安全的主要系統，同時也是礦山井下耗電量最大的設備，全年耗電量占到井下耗電總量的百分之四十左右。其中一級站安裝在七、八中段主巷入風井處，風機運行在冬季除特殊情況以外不需要開機外，其他時間均全天運行。三級站風機分別安裝在五、六、七終端主巷650米處，二級站通風機分別安裝與1536米水平和1476米水平650米處與放礦溜井貫通至三級站風機。二級站風機的開停由采礦作業區根據生產情況自行開停。

2 小鐵山礦井下通風系統存在的主要問題

通風系統的安全隱患在于礦山開采量的逐漸加大，開采深度隨著延伸，能開采出礦的地方不斷改變，作業采礦地面的推進，礦井采空部位的漏風以及風流短路，其原因在于部分巷道的貫通。礦山現在通風風機的工作效率較低，其耗電量較大，同時自然通風對井下的通風影響大，甚至由于要對某些作業地點進行爆破，從而會產生有毒有害氣體，這些氣體由于不能及時地稀釋和排除，就會引起井下空氣質量變差，井下生產也會變得危險。所以這就要求井下有具有良好的通風系統以保證作業井下有足夠的新鮮空氣。

3 礦井通風系統改進建議

根據小鐵山礦通風系統現狀調查及測定數據，針對現有礦山通風系統存在的問題，本文提出采用微電腦時控來定時控制小鐵山礦井下通風系統，以此節省通風機耗電量，節約企業生產成本，促進企業可持續發展。

3.1 微電腦時控器

表2 三級站加裝微電腦時控控制箱后的節約電費情況

微電腦時控器是一個以高性能微電腦芯片為核心配合電子電路等組成一個電源開關控制裝置，能以天或星期循環且多時段的控制電的開閉。其有九個時間段可以設置開關時間，體積小巧。其安裝采用導軌安裝方式，輸出電流為10-25A，每日可設置1-9組，且有多路控制功能。一次設定長期有效。其顯示方式為LED顯示，控制方式為時控，工作電壓為220VAC，靜態功耗小于2W，時間精度小于2s/天，工作溫度在零下十攝氏度到五十五攝氏度之間，不結冰，待機時間大于60天。因此其廣泛使用于各種工業電器，家用電器的自動控制。這既安全方便又省電省錢。輸出電流10A，既可正常控制2200W甚至更大功率的電器工作，也可與繼電器、接觸器等結合控制其它各種大功率動力設備。本文選用微電腦時控開關KG316T。

3.2 微電腦時控器在小鐵山礦井下通風系統的應用

為了進一步的節約用電消耗，針對本文的通風系統擬在一級站風機加裝兩臺功率均為55千瓦(一用一備)的微電腦時控控制箱，在三級站風機加裝三臺功率均為22千瓦的微電腦時控控制箱。由于井下沒有220V交流電源，需增加100VA；380V/220V控制變壓器，為時控器提供220V工作電源，時控器輸出220V電壓控制中間繼電器線圈，由中間繼電器動作控制接觸器380V電源來控制負載，電機加裝熱保護，元器件接負載配置。在滿足井下通風的前提下，對一、三級站分級進行分時段自動開停，這樣既能減少認為開停機的工作量，又可以減少用電量，從而產生一定經濟效益和社會效益。

3.3 微電腦時控器安裝在小鐵山礦井下通風系統后產生的效果

該井下通風系統采用微電腦時控器定時開停控制實施后，對一級站兩臺電機分時實現分時段可控操作。如果在峰時段8：00至9：00和15：00至16：00分別停運1小時，谷時段0：00至次日7：00停機，平時段7：00至8：00停機，那么在一級站加裝微電腦時控控制箱后的節約電費情況如下表1所示。

一級站兩臺55千瓦電機實施微電腦時控后的節約電費情況

對三級站三臺微電腦時控控制箱通過定時設置，邏輯控制，分別在峰谷平時段各停2小時。其節約電費情況如表2所示。

三級站三臺22千瓦電機實施微電腦時控后的節約電費情況

綜上所述，通過對一級站和三級站分機的可控操作，一級站和三級站每年可節約電費44912.27元，經濟效益可觀。

4 結語

對礦井進行通風其目的是不斷地向采礦作業位置供給充足數量的新鮮空氣。這種空氣交換不僅可以稀釋和排除對采礦工人有害的各種有毒、有害氣體以及粉塵，還能調節井下氣候，充足的新鮮空氣和適宜的井下氣候確保了工人作業地點擁有良好的空氣質量，為井下作業工人營造出一個安全、舒適的工作環境，從而保證礦山井下員工的生命安全和身體健康，也提高員工們勞動生產效率。

小鐵山礦井下通風系統應用微電腦時控器定時控制實施改造后，井下通風系統既可以實時滿足井下通風要求，保證安全生產，又可以減少生產成本，有利于產生一定的經濟效益和社會利益，還可以減少人為開停機的工作量。

[1]黃文慧.礦井風機監控系統研究[J].武漢工程大學,2012:1-3.

[2]馬萃林.色金屬礦山井下通風系統改造的設計[J].現代礦業,2014 (2).

表1 一級站加裝微電腦時控控制箱后的節約電費情況