現代礦井智能通風系統研究

王明龍 丁忠波

摘? 要：為了滿足我國工業發展的需求，同時提高經濟效益，開展環境保護，降低在工業發展過程中出現的由于對礦井下的環境狀態不了解，而導致礦井內工作人員的工作安全、工作效果得不到保障等一系列問題，需要分析現代礦井智能通風系統的使用效果以及應用前景，從而提高礦井中工作的整體質量。

關鍵詞：礦井;智能通風系統;應用

中圖分類號：TD724 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）35-0063-02

Abstract： In order to meet the needs of China's industrial development， at the same time improve economic benefits， carry out environmental protection， and reduce the lack of understanding of the environmental state under the mine in the process of industrial development， resulting in a series of problems in the mine， such as work safety， work effect can not be guaranteed and so on， it is necessary to analyze the use effect and application prospect of the modern mine intelligent ventilation system， so as to improve the overall quality of the work in the mine.

Keywords： mine; intelligent ventilation system; application

現代礦井智能通風系統的出現是科技進步的體現，給工業不斷向前發展帶來積極正面的影響。智能通風系統具有可以自動感知瓦斯濃度、智能調節礦井通風風速等優點，兼具智能通風、抽排瓦斯、數據分析以及報警預警等多方面功能。通過系統軟件對礦井分風解算、優調優控、優選主要通風機裝置等工作，對通風系統設計和改造、配風調風、合理性檢驗等計算。各類型數據可以通過三維可視化平臺展現出來，為礦井通風系統科學管理提供有效的技術手段。智能通風系統的應用，能夠大大減少人力和物力的浪費，減少事故發生的可能性，保障礦井內安全生產作業，提高工作的整體質量。

1 現代礦井智能通風系統的特點

1.1 現代性和科學性

現代礦井智能通風系統之所以應用在當前的工業發展中，是由于該通風系統擁有其獨有的現代性和科學性的優勢和功能。目前已經廣泛地應用在煤礦行業。現代礦井智能通風系統比起原本所使用的通風系統而言，技術含量更高，科學性更強，利用現代礦井智能通風系統，可以實時實現礦井下的通風檢測，并將數據回傳到系統中，便于實時檢測分析，以達到聯動控制。

1.2 及時獲取大數據信息

對工程技術人員而言，可以利用現代礦井智能通風系統實時收集并且整理分析礦井中的一系列相關數據。運用系統中含有通風系統運行模式、通風系統監測控制模式、三維通風系統模式，都可以掌握礦井內的狀況，提高礦井內的整體工作質量。安全管理人員通過通風系統運行模式掌握當前礦井通風的運行狀態、運行過程，防止出現瓦斯事故。通風監測控制模式主要是針對礦井中的風速進行監測，在作業的過程中，對礦井下的通風狀況進行監測，根據礦井內環境來調節風速。利用三維通風系統模擬仿真礦井下的實際狀態，確保工程技術人員在智能終端使用中分析當前的數據，根據數據獲得最佳的礦井管理質量，既優化風量的供給，延長了礦井通風系統的使用周期，降低系統能耗，又達到礦井通風系統正常時期和災變時期的按時按需最優供風。

2 現代礦井智能通風系統工作的實用性

隨著時代的發展，我國的信息技術發展速度越來越快。在新的形勢下，以計算機網絡為虛擬空間的傳輸平臺在各行各業被運用得越來越廣泛，煤礦開采行業也需要有效利用好這一科學技術，提高現代煤礦行業的健康發展效果，并且減少事故發生的可能性，降低事故發生的頻率。現代煤礦開采工作首先要考慮如何降低安全事故的發生，礦井智能通風系統則可以完成這一項工作，其整體的實用性非常高，這與智能系統所蘊含的高端技術密不可分。由此可見，技術的發展，使得我國當前煤礦工作的質量以及工作安全性都有了顯著的提升。而在智能通風系統的實用性上，主要表現在了自動性、安全性和時效性。在現代礦井智能通風系統中主要采用了計算機網絡對其進行控制，并且整體的自動性相對較強。利用計算機技術圖案，提高礦井通風系統的使用效果，使整體的系統功能變得更加強大。傳統的通風系統其功能過分單一，智能通風系統則能在不同的時間傳遞不同的信號，能夠自動調節風速，安全性更高。比起過去的工作方式，其工作的穩定性也能夠得到有效的改善。智能通風系統在沒有被研發的時候，煤礦安全事故頻頻發生，煤礦安全成為了我國煤炭經濟發展中最讓人無法預估的事情。無論是煤礦中的瓦斯爆炸或者是其他的事故，其發生頻率都相對較高，導致不少工作人員傷亡，其帶來了巨大的經濟損失，同時人們對煤礦工作的擔心在逐步上升。

隨著現代礦井智能通風系統的出現，煤礦的相關事故逐步減少，其在一定程度上保證了人們的生命安全以及財產安全。實踐表明，相比于傳統的通風系統而言，利用煤礦智能通風系統能直接提高通風的整體效果，滿足當前煤礦的發展需求。此外，由于現代煤礦智能通風系統本身所具有的時效性非常強，由計算機網絡進行控制，瞬間檢測到煤礦礦井下通風的整體狀況，可以確保每一名工作人員能很好的掌握礦井的通風情況以及在礦井工作時的工作質量。

3 現代礦井智能通風系統工作的原理

通常情況下，現代礦井智能通風系統裝置相對于復雜，本身的零件較多，但在使用時功能強大，能夠直接有效地遏制煤礦事故的發生，并且保障礦井工作人員在工作時的工作安全性以及工作穩定性。在現代礦井智能通風系統中，其主要的零部件包括了單片機，人機界面，風速傳感器、通信模塊、控制模塊、報警模塊、瓦斯濃度傳感器等。多數情況下，智能通風系統可以實現自動檢測，將其檢測后所得到的數據直接發送到單片機上，能夠幫助運行人員預測即將要發生的事故，降低事故發生的頻率。瓦斯濃度多數情況下都是由智能通風系統進行檢測，在礦井工作中，如果瓦斯濃度不能及時的被檢測出，瓦斯濃度過高會引發瓦斯爆炸。因此，做好礦井的安全防護，了解當前礦井中的瓦斯濃度，是負責礦井工作人員的主要工作內容，也是必須考慮并認真對待的工作內容。

為智能礦井通風系統能隨時檢測出礦井下的數據，提高檢測的整體效果，而且濃度值會自動地反映在單片機上，當風速不符合規定要求時，智能通風系統能自動控制并調節風速，使得風速能始終平衡在規定區間，實現礦井的經濟通風。一旦發現礦井內的瓦斯濃度過高，智能控制板又不能調節風速、不能調節濃度時，該瓦斯就已經處于高危階段，很有可能會隨時發生爆炸。面對這種高危的風險下，運行人員應該及時與相關人員進行溝通，并且讓工作人員快速撤離。這種方式能極大的減少礦井瓦斯事故，同時能夠降低經濟損失以及人員傷亡。在通常情況下，現代礦井智能通風系統都可以通過風量調節來稀釋瓦斯的濃度，這相比于傳統的通風系統而言，有了非常大的進步，雖然現在礦井智能通風系統的原理相比于傳統的工作原理而言更加復雜，但是其工作的質量以及工作的有效性都提高很多。

4 現代礦井智能通風系統的工作前景

隨著互聯網時代的不斷發展，利用“互聯網+”以及機械自動化能夠提高現代智能礦井通風系統的使用效果。當然，在系統使用中仍然存在著一些有待優化的問題，其中包括了用風點和礦井需風量計算之間的問題。在原本使用至現代礦井智能通風系統時，雖然已經建立了一些計算方式，但是這些計算方法都是建立在已知炮煙產生量、粉煤塵產生量、環境溫度、人員數量等一系列參數的基礎上，由于每一個礦井、每一個用風點其工藝差別相對較大，因此無法用完全統一的方式進行用戶需風量的計算，并且統一使用一種計算方式對于礦井的安全而言并不是最可靠的。當前在我國《煤礦安全規程》中并沒有具體的需風量計算公式，需要根據每一個煤礦企業的實際情況進行制定。但是無論是自動調風還是人工調風，需風量超前計算都是一個不可回避的問題。在當前發展中需要解決這一問題，并且找到最佳的計算模式與計算方式。關于現代礦井智能通風系統優化的過程中，可以選擇的優化方式有以下幾種分別是線性規劃法、最大通路法、非線性規劃法以及固定風量法等。

現代礦井智能通風系統中的可靠度和靈敏度是發展中的重點，也是日后在研究中不可忽略的部分。在礦井通風系統的使用過程中，還需要不斷尋找發展的方向以及未來的發展空間，其中包括了以下幾點內容：

4.1 對礦井通風網絡的等效簡化

通過礦井通風網絡的等效簡化能夠不斷優化礦井內的傳感器以及調控設施的布置方案，無論是利用氣壓，風速，溫度、粉塵，甲烷、一氧化碳等傳感器，還是各類風門、風窗等調控設施，都能提高礦井的工作質量，實現風道、風阻、自然風壓以及熱力風壓的管理權限管理，感知當前的礦井狀態，能夠隨時隨地地保證所有工作人員在工作時的安全性以及工作的穩定性，降低由于工作安全性較差而導致的一系列負面問題。

4.2 對參數進行調整，優化整體使用效果

通風參數監測是礦井智能通風系統信息來源的感知神經，礦內風速、溫度和氣體濃度檢測技術在精度和可靠性方面都能滿足智能控風的參數感知需求。通過對礦井內所有環境參數預知，能夠了解當前的環境發展狀態以及環境中所涉及到的指標參數，實現風網實時解算與智能調控，提高環境的整體應用質量。根據目前礦井中的通風狀態以及通風效果進行分析，在使用時一定要考慮到如何提高礦井的整體屬性，還需要利用智能調幅、調風軟件計算礦井的使用狀態以及使用效果，無論是其調節設施或者是智能動力設備都能達到全局的最優調節方案，并且發布調控指令，實現礦井通風系統的遠程調控。

5 結束語

綜上所述，隨著科學技術的飛速發展，工業發展速度越來越快，人們已經認識到了礦井智能通風系統在日常作業中重視使用的效果。相比于傳統的礦井通風而言，其科學性、穩定性和安全性均得到了有效的提升，大幅降低了煤礦事故發生的幾率，這是一項非常成功的改進，滿足了我國當前社會經濟效益的有效提升，減少了事故的出現。

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