煤礦主通風機檢測與控制*

劉 勇 張宇翔 王梓宇

中國礦業大學徐海學院嘉園實驗樓，江蘇 徐州 221000

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煤礦主通風機檢測與控制*

劉 勇**張宇翔 王梓宇

中國礦業大學徐海學院嘉園實驗樓，江蘇 徐州 221000

礦井通風系統是礦井安全生產的重要組成部分，礦井通風系統的好壞，直接影響著礦井的安全生產和經濟效益。因此，建立一套數字化的礦井通風機監控系統是改進目前工作狀況的有效手段。

煤礦通風機；PLC；在線監控

作為世界上最大的煤炭生產國和消費國，煤礦的主通風機是煤礦生產中最重要的一個環節，主通風機通風系統工作的好壞直接關系到煤礦的安全生產，因此對主通風機工作參數狀況的實時監測十分必要。

一、PLC概述

程序執行過程是PLC的工作過程。它按三個階段依次進行，即輸入處理、程序處理、輸出處理，如圖1.1所示。

圖1.1 PLC掃描過程

二、礦井主通風機系統

在本設計方案中所有通風機有獨立的通風通道，在通道中安有三個風門，地面風門、立式風門、斜風門。風門都為電機拖動，在斜風門中用電動機拖動(40KW的交流)，上下方為向上開關，利用上下的限位開關來確定風門的位置，限位開關的常開或常閉觸點向PLC發出信號并切斷電機供電回路，在立式風門中用電動機拖動(11KW的低壓三相交流)，左右方為向上開關，不設有轉速調節，利用左右限位開關來確定風門所在的位置。礦井一主一備的通風系統布置如圖2.1所示：

三、主通風機自動監控系統的硬件設施

在該系統中采用的是冗余結構，有兩套設備一主一備，如果當主設備出現問題之后，備用設備便可馬上投入使用。

在所有內風機裝配2臺高壓異步電動機(11KV)，三相定子和前后軸承溫度傳感器固定在電動機上，為了調節風量和倒換風機，所有風機風道都安配1個地面風道閘門，且所有立式風門都裝配一臺低壓的三相交流電動機，所有旋轉風門均用交流電動機(40KW)來拖動，并且將負壓的氣樣管道，測量差壓、及流體溫度傳感器安置于風機風道處；此外，安置2臺干式變壓器綜合保護裝置以此來確保其余設備安全地工作。

S7-300為SM321的數字量輸入模塊。該模塊作用是連接外面的光電開關以及機械等傳感器。它將外部數字量信號的電平轉換為PLC內部的信號電平，有過濾輸入觸點抖動或外部干擾脈沖引起的錯誤信號的功能。S7-300為SM331的模擬量輸入模塊，作用是將模擬量信號轉變為CPU用來處理內部數字信號，其構成部分是A/D轉換器。

S7-300為SM322的數字量輸出模塊。S7-300為SM332的模擬量輸出模塊作用于將CPU傳輸給它的數字轉化為對應成比例的電流和電壓信號，從而達到協調和掌控執行機構的作用。

四、主通風機自動化監控系統的軟件系統

當通風機啟動后，打開通往井下的1#風門和2#風門，同時關閉地面風門。本設計的程序初始化中設定啟動風機前通往井下的1#和2#風門處于關閉狀態，地面風門處于開啟狀態。對旋式軸流主通風機的葉輪是由兩個容量相同的電機來拖動的，1#風機電機旋正轉時(2#風機電機反轉)，旋轉方向相反，為了提供足夠的動力，盡快啟動1#風機。

五、結論

在本文中分析了煤礦井下主通風機的系統構成，監控系統的硬件以及軟件構成，并且指明了PLC對于自動檢測的方法。有力地保證了主通風機設備的經濟、可靠運行，在設計中將實施對象設為風機房，達到了無人值守自動化監控和管理風機房的目的，并且改善了該設備的自動化管理能力。

[1]崔衛.基于PLC控制的礦井主通風機監控系統分析與研究.第九屆全國煤炭工業生產一線青年技術創新文集，2014.

* 江蘇省高校自然科學研究面上項目(15KJB510033)。

TD

A

1006-0049-(2017)09-0056-01

** 作者簡介：劉勇(1986-)，男，漢族，山西太原人，碩士研究生，中國礦業大學徐海學院嘉園實驗樓，助理實驗師，主要研究領域：電路電子。