微电脑定时开停控制在小铁山矿井下通风系统的应用

周明权

(白银有色集团股份有限公司小铁山矿,甘肃白银 730900)

微电脑定时开停控制在小铁山矿井下通风系统的应用

周明权

(白银有色集团股份有限公司小铁山矿,甘肃白银 730900)

本文针对小铁山矿井下作业的通风系统的缺陷进行了改造。我们利用微电脑时控器来定时开停控制井下通风系统,这样既保障了良好的通风性,又实现了节能降耗。

微电脑时控器 节能 开停控制 通风机

随着工业生产的不断发展，各种矿产资源的需求量不断加大，矿业的生产规模也跟着不断扩大。伴随着矿井作业事故的频繁发生，井下作业通风良好是矿山资源开采的一个安全方面的重点。由于管理、工艺及技术等各方面的原因，风机电能的利用率非常低。因此，为了井下作业的安全生产和通风机耗电量低，耗电成本低以及矿井可持续发展，本文对矿井通风系统进行了节能优化改造。

1 矿井通风系统现状

小铁山矿是白银有色集团有限公司的一个中型、地下开采、采用分离、多金属铅锌矿山。目前，该矿山主要在七、八两个中段进行生产，矿山通风系统主要有一级、二级和三级站组成，是矿山保障井下生产安全的主要系统，同时也是矿山井下耗电量最大的设备，全年耗电量占到井下耗电总量的百分之四十左右。其中一级站安装在七、八中段主巷入风井处，风机运行在冬季除特殊情况以外不需要开机外，其他时间均全天运行。三级站风机分别安装在五、六、七终端主巷650米处，二级站通风机分别安装与1536米水平和1476米水平650米处与放矿溜井贯通至三级站风机。二级站风机的开停由采矿作业区根据生产情况自行开停。

2 小铁山矿井下通风系统存在的主要问题

通风系统的安全隐患在于矿山开采量的逐渐加大，开采深度随着延伸，能开采出矿的地方不断改变，作业采矿地面的推进，矿井采空部位的漏风以及风流短路，其原因在于部分巷道的贯通。矿山现在通风风机的工作效率较低，其耗电量较大，同时自然通风对井下的通风影响大，甚至由于要对某些作业地点进行爆破，从而会产生有毒有害气体，这些气体由于不能及时地稀释和排除，就会引起井下空气质量变差，井下生产也会变得危险。所以这就要求井下有具有良好的通风系统以保证作业井下有足够的新鲜空气。

3 矿井通风系统改进建议

根据小铁山矿通风系统现状调查及测定数据，针对现有矿山通风系统存在的问题，本文提出采用微电脑时控来定时控制小铁山矿井下通风系统，以此节省通风机耗电量，节约企业生产成本，促进企业可持续发展。

3.1 微电脑时控器

表2 三级站加装微电脑时控控制箱后的节约电费情况

微电脑时控器是一个以高性能微电脑芯片为核心配合电子电路等组成一个电源开关控制装置，能以天或星期循环且多时段的控制电的开闭。其有九个时间段可以设置开关时间，体积小巧。其安装采用导轨安装方式，输出电流为10-25A，每日可设置1-9组，且有多路控制功能。一次设定长期有效。其显示方式为LED显示，控制方式为时控，工作电压为220VAC，静态功耗小于2W，时间精度小于2s/天，工作温度在零下十摄氏度到五十五摄氏度之间，不结冰，待机时间大于60天。因此其广泛使用于各种工业电器，家用电器的自动控制。这既安全方便又省电省钱。输出电流10A，既可正常控制2200W甚至更大功率的电器工作，也可与继电器、接触器等结合控制其它各种大功率动力设备。本文选用微电脑时控开关KG316T。

3.2 微电脑时控器在小铁山矿井下通风系统的应用

为了进一步的节约用电消耗，针对本文的通风系统拟在一级站风机加装两台功率均为55千瓦(一用一备)的微电脑时控控制箱，在三级站风机加装三台功率均为22千瓦的微电脑时控控制箱。由于井下没有220V交流电源，需增加100VA；380V/220V控制变压器，为时控器提供220V工作电源，时控器输出220V电压控制中间继电器线圈，由中间继电器动作控制接触器380V电源来控制负载，电机加装热保护，元器件接负载配置。在满足井下通风的前提下，对一、三级站分级进行分时段自动开停，这样既能减少认为开停机的工作量，又可以减少用电量，从而产生一定经济效益和社会效益。

3.3 微电脑时控器安装在小铁山矿井下通风系统后产生的效果

该井下通风系统采用微电脑时控器定时开停控制实施后，对一级站两台电机分时实现分时段可控操作。如果在峰时段8：00至9：00和15：00至16：00分别停运1小时，谷时段0：00至次日7：00停机，平时段7：00至8：00停机，那么在一级站加装微电脑时控控制箱后的节约电费情况如下表1所示。

一级站两台55千瓦电机实施微电脑时控后的节约电费情况

对三级站三台微电脑时控控制箱通过定时设置，逻辑控制，分别在峰谷平时段各停2小时。其节约电费情况如表2所示。

三级站三台22千瓦电机实施微电脑时控后的节约电费情况

综上所述，通过对一级站和三级站分机的可控操作，一级站和三级站每年可节约电费44912.27元，经济效益可观。

4 结语

对矿井进行通风其目的是不断地向采矿作业位置供给充足数量的新鲜空气。这种空气交换不仅可以稀释和排除对采矿工人有害的各种有毒、有害气体以及粉尘，还能调节井下气候，充足的新鲜空气和适宜的井下气候确保了工人作业地点拥有良好的空气质量，为井下作业工人营造出一个安全、舒适的工作环境，从而保证矿山井下员工的生命安全和身体健康，也提高员工们劳动生产效率。

小铁山矿井下通风系统应用微电脑时控器定时控制实施改造后，井下通风系统既可以实时满足井下通风要求，保证安全生产，又可以减少生产成本，有利于产生一定的经济效益和社会利益，还可以减少人为开停机的工作量。

[1]黄文慧.矿井风机监控系统研究[J].武汉工程大学,2012:1-3.

[2]马萃林.色金属矿山井下通风系统改造的设计[J].现代矿业,2014 (2).

表1 一级站加装微电脑时控控制箱后的节约电费情况