田向红+刘星乐
摘 要:随着煤矿的开采,通风系统日益复杂,管理难度增加。兴隆庄煤矿为提升通风系统管理的水平,决定研究通风系统平台,现实矿井通风系统的三维显示、数据实时采集和分析、通风系统优化及灾害模拟等功能,全面提升了兴隆庄煤矿通风管理水平。为其他复杂矿井通风系统管理提供技术及设备支持。
关键词:矿井管理;通风系统;动态仿真
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.064
1 概述
目前,通风系统管理面临着系统,地质条件复杂、开采强度和深度增加、能耗高、制表和制图时间长、缺少理论支撑、通风系统变化情况,掌握度不高、工人劳动量大、强度大等问题。兴隆庄煤矿是兖矿集团的主力矿井,通风系统采用两翼对角式,现有通风采区8个,主要通风巷道长度超过30KM,通风系统复杂且难以管理困难。
2 通风系统管理平台开发流程
3 平台主要功能
针对興隆庄煤矿通风系统的特点,平台实现的主要功能:实现矿井的真实三维显示以及动态模拟、模拟贯穿和封闭对通风系统的影响、智能管控通风构筑物及调节分析、风机管理及反风演习、灾害模拟与避灾指导、通风经济性分析、与监控系统联网等。
(1)平台可以直观显示风量、风速、风压、阻力系数、标高、温度、巷道长度、巷道断面、通风成本等几十项内容,同时可以生成相应的报表。
(2)对通风构筑物的智能管控,包括风门、风窗、调节风窗、密闭、局部通风机等。如图1所示。
(3)模拟巷道贯穿前后,通风系统的变化,如图2、3所示。
(4)平台能对井下粉尘、有毒有害气体、烟雾和瓦斯等分析,展现污染物扩散路径、浓度和衰减。辅助技术人员制定准确的应急救援预案和避险逃生线路。
假设兴隆庄煤矿7302工作面发生火灾,平台分析模拟的过程,如图4所示。
4 平台对传统通风管理的影响
(1)改变矿井通风系统显示方式。传统通风系统主要通过通风系统图、立体示意图、网络图等表现,对通风系统中巷道的层位关系和参数不能同时显示。通过使用平台能准确的显示巷道的层位关系和参数。
(2)改变通风系统管理方式。传统通风系统管理主要通过技术人员定期测风,编制测风报表。由技术部门分析通风系统运行状态。现在通过平台,技术人员能实时了解井下通风状态,将事故扼杀在萌芽状态。
(3)增加技术或避灾方案编写手段。平台能预先模拟技术人员编写的技术或避灾方案,提高技术或避灾方案的准确性和实用性,增加通风技术管理的效率。同时能预先模拟通风系统反风,指导反风演习。
(4)改变通风系统运行成本预算方法。平台对通风系统经济性预测是实时的,细化到巷道经济损失上,对矿井经济性有很强的指导意义。
5 结论
兴隆庄煤矿通风系统管理平台,在通风系统显示、通风系统数据采集和分析、技术或避灾方案编写、通风系统运行成本预算等方面对传统的通风系统管理改变很大,极大的增加了通风系统安全管理的水平,降低技术人员的劳动强度和劳动量,有很强的推广性。
参考文献:
[1]马恒,于凤伟.复杂网络中风流的稳定性[J].辽宁工程技术大学学报自然科学版,2001,20(01):14-16.
[2]吴超,王从陆.复杂矿井通风网络分析的参数调节度数字实验[J].煤炭学报,2003,28(05):177-181.
[3]张国枢,通风安全学[M],中国矿业大学出版社,2000.
[4]陈开岩,陈发明.矿井通风测量数据处理方法的集成与应用[J]. 中国矿业大学学报,2002,31(06):600-605.