興隆莊煤礦通風(fēng)系統(tǒng)管理平臺研究

田向紅+劉星樂

摘 要：隨著煤礦的開采，通風(fēng)系統(tǒng)日益復(fù)雜，管理難度增加。興隆莊煤礦為提升通風(fēng)系統(tǒng)管理的水平，決定研究通風(fēng)系統(tǒng)平臺，現(xiàn)實(shí)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的三維顯示、數(shù)據(jù)實(shí)時采集和分析、通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化及災(zāi)害模擬等功能，全面提升了興隆莊煤礦通風(fēng)管理水平。為其他復(fù)雜礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理提供技術(shù)及設(shè)備支持。

關(guān)鍵詞：礦井管理；通風(fēng)系統(tǒng)；動態(tài)仿真

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.064

1 概述

目前，通風(fēng)系統(tǒng)管理面臨著系統(tǒng)，地質(zhì)條件復(fù)雜、開采強(qiáng)度和深度增加、能耗高、制表和制圖時間長、缺少理論支撐、通風(fēng)系統(tǒng)變化情況，掌握度不高、工人勞動量大、強(qiáng)度大等問題。興隆莊煤礦是兗礦集團(tuán)的主力礦井，通風(fēng)系統(tǒng)采用兩翼對角式，現(xiàn)有通風(fēng)采區(qū)8個，主要通風(fēng)巷道長度超過30KM，通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜且難以管理困難。

2 通風(fēng)系統(tǒng)管理平臺開發(fā)流程

3 平臺主要功能

針對興隆莊煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)，平臺實(shí)現(xiàn)的主要功能：實(shí)現(xiàn)礦井的真實(shí)三維顯示以及動態(tài)模擬、模擬貫穿和封閉對通風(fēng)系統(tǒng)的影響、智能管控通風(fēng)構(gòu)筑物及調(diào)節(jié)分析、風(fēng)機(jī)管理及反風(fēng)演習(xí)、災(zāi)害模擬與避災(zāi)指導(dǎo)、通風(fēng)經(jīng)濟(jì)性分析、與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)等。

（1）平臺可以直觀顯示風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)壓、阻力系數(shù)、標(biāo)高、溫度、巷道長度、巷道斷面、通風(fēng)成本等幾十項(xiàng)內(nèi)容，同時可以生成相應(yīng)的報(bào)表。

（2）對通風(fēng)構(gòu)筑物的智能管控，包括風(fēng)門、風(fēng)窗、調(diào)節(jié)風(fēng)窗、密閉、局部通風(fēng)機(jī)等。如圖1所示。

（3）模擬巷道貫穿前后，通風(fēng)系統(tǒng)的變化，如圖2、3所示。

（4）平臺能對井下粉塵、有毒有害氣體、煙霧和瓦斯等分析，展現(xiàn)污染物擴(kuò)散路徑、濃度和衰減。輔助技術(shù)人員制定準(zhǔn)確的應(yīng)急救援預(yù)案和避險逃生線路。

假設(shè)興隆莊煤礦7302工作面發(fā)生火災(zāi)，平臺分析模擬的過程，如圖4所示。

4 平臺對傳統(tǒng)通風(fēng)管理的影響

（1）改變礦井通風(fēng)系統(tǒng)顯示方式。傳統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)主要通過通風(fēng)系統(tǒng)圖、立體示意圖、網(wǎng)絡(luò)圖等表現(xiàn)，對通風(fēng)系統(tǒng)中巷道的層位關(guān)系和參數(shù)不能同時顯示。通過使用平臺能準(zhǔn)確的顯示巷道的層位關(guān)系和參數(shù)。

（2）改變通風(fēng)系統(tǒng)管理方式。傳統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)管理主要通過技術(shù)人員定期測風(fēng)，編制測風(fēng)報(bào)表。由技術(shù)部門分析通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。現(xiàn)在通過平臺，技術(shù)人員能實(shí)時了解井下通風(fēng)狀態(tài)，將事故扼殺在萌芽狀態(tài)。

（3）增加技術(shù)或避災(zāi)方案編寫手段。平臺能預(yù)先模擬技術(shù)人員編寫的技術(shù)或避災(zāi)方案，提高技術(shù)或避災(zāi)方案的準(zhǔn)確性和實(shí)用性，增加通風(fēng)技術(shù)管理的效率。同時能預(yù)先模擬通風(fēng)系統(tǒng)反風(fēng)，指導(dǎo)反風(fēng)演習(xí)。

（4）改變通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行成本預(yù)算方法。平臺對通風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性預(yù)測是實(shí)時的，細(xì)化到巷道經(jīng)濟(jì)損失上，對礦井經(jīng)濟(jì)性有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

5 結(jié)論

興隆莊煤礦通風(fēng)系統(tǒng)管理平臺，在通風(fēng)系統(tǒng)顯示、通風(fēng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和分析、技術(shù)或避災(zāi)方案編寫、通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行成本預(yù)算等方面對傳統(tǒng)的通風(fēng)系統(tǒng)管理改變很大，極大的增加了通風(fēng)系統(tǒng)安全管理的水平，降低技術(shù)人員的勞動強(qiáng)度和勞動量，有很強(qiáng)的推廣性。

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