现代矿井智能通风系统研究

王明龙 丁忠波

摘  要：为了满足我国工业发展的需求，同时提高经济效益，开展环境保护，降低在工业发展过程中出现的由于对矿井下的环境状态不了解，而导致矿井内工作人员的工作安全、工作效果得不到保障等一系列问题，需要分析现代矿井智能通风系统的使用效果以及应用前景，从而提高矿井中工作的整体质量。

关键词：矿井;智能通风系统;应用

中图分类号：TD724 文献标志码：A         文章编号：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

现代矿井智能通风系统的出现是科技进步的体现，给工业不断向前发展带来积极正面的影响。智能通风系统具有可以自动感知瓦斯浓度、智能调节矿井通风风速等优点，兼具智能通风、抽排瓦斯、数据分析以及报警预警等多方面功能。通过系统软件对矿井分风解算、优調优控、优选主要通风机装置等工作，对通风系统设计和改造、配风调风、合理性检验等计算。各类型数据可以通过三维可视化平台展现出来，为矿井通风系统科学管理提供有效的技术手段。智能通风系统的应用，能够大大减少人力和物力的浪费，减少事故发生的可能性，保障矿井内安全生产作业，提高工作的整体质量。

1 现代矿井智能通风系统的特点

1.1 现代性和科学性

现代矿井智能通风系统之所以应用在当前的工业发展中，是由于该通风系统拥有其独有的现代性和科学性的优势和功能。目前已经广泛地应用在煤矿行业。现代矿井智能通风系统比起原本所使用的通风系统而言，技术含量更高，科学性更强，利用现代矿井智能通风系统，可以实时实现矿井下的通风检测，并将数据回传到系统中，便于实时检测分析，以达到联动控制。

1.2 及时获取大数据信息

对工程技术人员而言，可以利用现代矿井智能通风系统实时收集并且整理分析矿井中的一系列相关数据。运用系统中含有通风系统运行模式、通风系统监测控制模式、三维通风系统模式，都可以掌握矿井内的状况，提高矿井内的整体工作质量。安全管理人员通过通风系统运行模式掌握当前矿井通风的运行状态、运行过程，防止出现瓦斯事故。通风监测控制模式主要是针对矿井中的风速进行监测，在作业的过程中，对矿井下的通风状况进行监测，根据矿井内环境来调节风速。利用三维通风系统模拟仿真矿井下的实际状态，确保工程技术人员在智能终端使用中分析当前的数据，根据数据获得最佳的矿井管理质量，既优化风量的供给，延长了矿井通风系统的使用周期，降低系统能耗，又达到矿井通风系统正常时期和灾变时期的按时按需最优供风。

2 现代矿井智能通风系统工作的实用性

随着时代的发展，我国的信息技术发展速度越来越快。在新的形势下，以计算机网络为虚拟空间的传输平台在各行各业被运用得越来越广泛，煤矿开采行业也需要有效利用好这一科学技术，提高现代煤矿行业的健康发展效果，并且减少事故发生的可能性，降低事故发生的频率。现代煤矿开采工作首先要考虑如何降低安全事故的发生，矿井智能通风系统则可以完成这一项工作，其整体的实用性非常高，这与智能系统所蕴含的高端技术密不可分。由此可见，技术的发展，使得我国当前煤矿工作的质量以及工作安全性都有了显著的提升。而在智能通风系统的实用性上，主要表现在了自动性、安全性和时效性。在现代矿井智能通风系统中主要采用了计算机网络对其进行控制，并且整体的自动性相对较强。利用计算机技术图案，提高矿井通风系统的使用效果，使整体的系统功能变得更加强大。传统的通风系统其功能过分单一，智能通风系统则能在不同的时间传递不同的信号，能够自动调节风速，安全性更高。比起过去的工作方式，其工作的稳定性也能够得到有效的改善。智能通风系统在没有被研发的时候，煤矿安全事故频频发生，煤矿安全成为了我国煤炭经济发展中最让人无法预估的事情。无论是煤矿中的瓦斯爆炸或者是其他的事故，其发生频率都相对较高，导致不少工作人员伤亡，其带来了巨大的经济损失，同时人们对煤矿工作的担心在逐步上升。

随着现代矿井智能通风系统的出现，煤矿的相关事故逐步减少，其在一定程度上保证了人们的生命安全以及财产安全。实践表明，相比于传统的通风系统而言，利用煤矿智能通风系统能直接提高通风的整体效果，满足当前煤矿的发展需求。此外，由于现代煤矿智能通风系统本身所具有的时效性非常强，由计算机网络进行控制，瞬间检测到煤矿矿井下通风的整体状况，可以确保每一名工作人员能很好的掌握矿井的通风情况以及在矿井工作时的工作质量。

3 现代矿井智能通风系统工作的原理

通常情况下，现代矿井智能通风系统装置相对于复杂，本身的零件较多，但在使用时功能强大，能够直接有效地遏制煤矿事故的发生，并且保障矿井工作人员在工作时的工作安全性以及工作稳定性。在现代矿井智能通风系统中，其主要的零部件包括了单片机，人机界面，风速传感器、通信模块、控制模块、报警模块、瓦斯浓度传感器等。多数情况下，智能通风系统可以实现自动检测，将其检测后所得到的数据直接发送到单片机上，能够帮助运行人员预测即将要发生的事故，降低事故发生的频率。瓦斯浓度多数情况下都是由智能通风系统进行检测，在矿井工作中，如果瓦斯浓度不能及时的被检测出，瓦斯浓度过高会引发瓦斯爆炸。因此，做好矿井的安全防护，了解当前矿井中的瓦斯浓度，是负责矿井工作人员的主要工作内容，也是必须考虑并认真对待的工作内容。

为智能矿井通风系统能随时检测出矿井下的数据，提高检测的整体效果，而且浓度值会自动地反映在单片机上，当风速不符合规定要求时，智能通风系统能自动控制并调节风速，使得风速能始终平衡在规定区间，实现矿井的经济通风。一旦发现矿井内的瓦斯浓度过高，智能控制板又不能调节风速、不能调节浓度时，该瓦斯就已经处于高危阶段，很有可能会随时发生爆炸。面对这种高危的风险下，运行人员应该及时与相关人员进行沟通，并且让工作人员快速撤离。这种方式能极大的减少矿井瓦斯事故，同时能够降低经济损失以及人员伤亡。在通常情况下，现代矿井智能通风系统都可以通过风量调节来稀释瓦斯的浓度，这相比于传统的通风系统而言，有了非常大的进步，虽然现在矿井智能通风系统的原理相比于传统的工作原理而言更加复杂，但是其工作的质量以及工作的有效性都提高很多。

4 现代矿井智能通风系统的工作前景

随着互联网时代的不断发展，利用“互联网+”以及机械自动化能够提高现代智能矿井通风系统的使用效果。当然，在系统使用中仍然存在着一些有待优化的问题，其中包括了用风点和矿井需风量计算之间的问题。在原本使用至现代矿井智能通风系统时，虽然已经建立了一些计算方式，但是这些计算方法都是建立在已知炮烟产生量、粉煤尘产生量、环境温度、人员数量等一系列参数的基础上，由于每一个矿井、每一个用风点其工艺差别相对较大，因此无法用完全统一的方式进行用户需风量的计算，并且统一使用一种计算方式对于矿井的安全而言并不是最可靠的。当前在我国《煤矿安全规程》中并没有具体的需风量计算公式，需要根据每一个煤矿企业的实际情况进行制定。但是无论是自动调风还是人工调风，需风量超前计算都是一个不可回避的问题。在当前发展中需要解决这一问题，并且找到最佳的计算模式与计算方式。关于现代矿井智能通风系统优化的过程中，可以选择的优化方式有以下几种分别是线性规划法、最大通路法、非线性规划法以及固定风量法等。

现代矿井智能通风系统中的可靠度和灵敏度是发展中的重点，也是日后在研究中不可忽略的部分。在礦井通风系统的使用过程中，还需要不断寻找发展的方向以及未来的发展空间，其中包括了以下几点内容：

4.1 对矿井通风网络的等效简化

通过矿井通风网络的等效简化能够不断优化矿井内的传感器以及调控设施的布置方案，无论是利用气压，风速，温度、粉尘，甲烷、一氧化碳等传感器，还是各类风门、风窗等调控设施，都能提高矿井的工作质量，实现风道、风阻、自然风压以及热力风压的管理权限管理，感知当前的矿井状态，能够随时随地地保证所有工作人员在工作时的安全性以及工作的稳定性，降低由于工作安全性较差而导致的一系列负面问题。

4.2 对参数进行调整，优化整体使用效果

通风参数监测是矿井智能通风系统信息来源的感知神经，矿内风速、温度和气体浓度检测技术在精度和可靠性方面都能满足智能控风的参数感知需求。通过对矿井内所有环境参数预知，能够了解当前的环境发展状态以及环境中所涉及到的指标参数，实现风网实时解算与智能调控，提高环境的整体应用质量。根据目前矿井中的通风状态以及通风效果进行分析，在使用时一定要考虑到如何提高矿井的整体属性，还需要利用智能调幅、调风软件计算矿井的使用状态以及使用效果，无论是其调节设施或者是智能动力设备都能达到全局的最优调节方案，并且发布调控指令，实现矿井通风系统的远程调控。

5 结束语

综上所述，随着科学技术的飞速发展，工业发展速度越来越快，人们已经认识到了矿井智能通风系统在日常作业中重视使用的效果。相比于传统的矿井通风而言，其科学性、稳定性和安全性均得到了有效的提升，大幅降低了煤矿事故发生的几率，这是一项非常成功的改进，满足了我国当前社会经济效益的有效提升，减少了事故的出现。

参考文献：

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