興隆莊煤礦通風系統(tǒng)管理平臺研究

田向紅+劉星樂

摘 要：隨著煤礦的開采，通風系統(tǒng)日益復雜，管理難度增加。興隆莊煤礦為提升通風系統(tǒng)管理的水平，決定研究通風系統(tǒng)平臺，現(xiàn)實礦井通風系統(tǒng)的三維顯示、數(shù)據(jù)實時采集和分析、通風系統(tǒng)優(yōu)化及災害模擬等功能，全面提升了興隆莊煤礦通風管理水平。為其他復雜礦井通風系統(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，通風系統(tǒng)管理面臨著系統(tǒng)，地質(zhì)條件復雜、開采強度和深度增加、能耗高、制表和制圖時間長、缺少理論支撐、通風系統(tǒng)變化情況，掌握度不高、工人勞動量大、強度大等問題。興隆莊煤礦是兗礦集團的主力礦井，通風系統(tǒng)采用兩翼對角式，現(xiàn)有通風采區(qū)8個，主要通風巷道長度超過30KM，通風系統(tǒng)復雜且難以管理困難。

2 通風系統(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系統(tǒng)的特點，平臺實現(xiàn)的主要功能：實現(xiàn)礦井的真實三維顯示以及動態(tài)模擬、模擬貫穿和封閉對通風系統(tǒng)的影響、智能管控通風構(gòu)筑物及調(diào)節(jié)分析、風機管理及反風演習、災害模擬與避災指導、通風經(jīng)濟性分析、與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)等。

（1）平臺可以直觀顯示風量、風速、風壓、阻力系數(shù)、標高、溫度、巷道長度、巷道斷面、通風成本等幾十項內(nèi)容，同時可以生成相應的報表。

（2）對通風構(gòu)筑物的智能管控，包括風門、風窗、調(diào)節(jié)風窗、密閉、局部通風機等。如圖1所示。

（3）模擬巷道貫穿前后，通風系統(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)污染物擴散路徑、濃度和衰減。輔助技術(shù)人員制定準確的應急救援預案和避險逃生線路。

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

4 平臺對傳統(tǒng)通風管理的影響

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

（2）改變通風系統(tǒng)管理方式。傳統(tǒng)通風系統(tǒng)管理主要通過技術(shù)人員定期測風，編制測風報表。由技術(shù)部門分析通風系統(tǒng)運行狀態(tài)?，F(xiàn)在通過平臺，技術(shù)人員能實時了解井下通風狀態(tài)，將事故扼殺在萌芽狀態(tài)。

（3）增加技術(shù)或避災方案編寫手段。平臺能預先模擬技術(shù)人員編寫的技術(shù)或避災方案，提高技術(shù)或避災方案的準確性和實用性，增加通風技術(shù)管理的效率。同時能預先模擬通風系統(tǒng)反風，指導反風演習。

（4）改變通風系統(tǒng)運行成本預算方法。平臺對通風系統(tǒng)經(jīng)濟性預測是實時的，細化到巷道經(jīng)濟損失上，對礦井經(jīng)濟性有很強的指導意義。

5 結(jié)論

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

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