一种井巷通风系统和通风方法与流程

本发明属于井巷通风系统，具体涉及一种井巷通风系统和通风方法。

背景技术：

1、矿井通风系统是由通风机和通风网络两部分组成。风流由入风井口进入矿井后，经过井下各用风场所，然后进入回风井，由回风井排出矿井，风流所经过的整个路线称为矿井通风系统。一个合格的矿井通风系统可供给井下足够的新鲜空气，满足人员对氧气的需要；并且能够冲淡井下有毒有害气体和粉尘，保证安全生产；还能调节井下气候，创造良好的工作环境。

2、矿井通风方法以风流获得的动力来源不同，可分为自然通风和机械通风两种。(1)自然通风：利用自然气压产生的通风动力，致使空气在井下巷道流动的通风方法叫做自然通风。自然风压一般都比较小，且不稳定，所以根据《煤矿安全规程》规定：每一矿井都必须采用机械通风。(2)机械通风：利用扇风机运转产生的通风动力，致使空气在井下巷道流动的通风方法叫做机械通风。采用机械通风的矿井，自然风压也是始终存在的，并在各个时期内影响着矿井的通风工作。

3、矿井通风系统中，进入井巷的风流未达到使用地点之前沿途漏出或漏入的现象统称为矿井漏风。漏出和漏入的风量称为漏风量。采掘工作面及各硐室的实际供风量称为有效风量。漏风的原因主要是由于漏风区两端有压力差和通道，矿井漏风按其地点可分为：外部漏风(或称为井口漏风)和内部漏风(或称为井下漏风)，漏风会使工作面有效风量减少，造成瓦斯积聚，煤尘不能被带走，气温升高，形成不良的气候条件，不仅使生产效率降低，而且影响工人的身体健康。大量漏风会引起电能的无益消耗，造成通风机设备能力的不足。如果离心式通风机漏风严重时，会使电机产生过负荷现象。本方案提供一种井巷通风系统和通风方法用于解决矿井存在的漏风问题。

技术实现思路

1、针对上述背景技术所提出的问题，本发明的目的是：旨在提供一种井巷通风系统和通风方法。

2、为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种井巷通风系统和通风方法，所述通风系统包括风量监测模块、传感器模块、报警模块和井巷通风系统交互控制平台，所述风量监测模块、传感器模块和报警模块均与井巷通风系统交互控制平台信号连接；

4、所述风量监测模块用于监测通风机的实时风量，并将风量数据发送至井巷通风系统交互控制平台；

5、所述传感器模块用于收集井巷工作区域的空气质量信息，并将空气质量信息发送至巷通风系统交互控制平台；

6、所述报警模块用于接收井巷通风系统交互控制平台发送的报警信号后进行报警，对工作人员发出声光警告，并警示工作人员有序撤离井巷作业区域；

7、所述井巷通风系统交互控制平台用于接收风量监测模块发出的通风机的实时风量数据、井巷作业区域的空气质量信息以及远程调控通风机的转速；

8、具体的，井巷通风系统交互控制平台内置的处理模块可通过风量数据计算出有效风量，所述有效风量的计算公式为：

9、q有效＝σq采+σq工

10、其中风量数据包括采空区风量q采和工作区风量q工，有效风量用q有效表示。

11、进一步限定，所述通风机为离心式通风机或轴流式通风机。

12、进一步限定，所述离心式通风机为中压离心式通风机，所述中压离心式通风机全压大于等于1kpa，小于3kpa。

13、进一步限定，所述离心式通风机为高压离心式通风机，所述离心式通风机全压大于3kpa，小于15kpa。

14、进一步限定，所述轴流式通风机为低压轴流式通风机，所述低压轴流式通风机全压大于等于0.5kpa。

15、进一步限定，所述轴流式通风机为高压轴流式通风机，所述高压轴流式通风机全压大于0.5kpa，小于15kpa。

16、进一步限定，所述传感器模块包括二氧化碳传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器和甲烷浓度传感器。

17、进一步限定，还包括井巷通风的有效风量率和井巷通风的总通风量，当有效风量率低于70％时，井巷通风系统交互控制平台向报警模块发出报警信号，有效风量率通过处理模块用以下表达式计算：

18、p有效＝q有效/σq通×100％

19、其中所述有效风量率用p有效表示，井巷的总通风量为q通。

20、进一步限定，还包括井巷通风的漏风量和漏风率，当漏风率大于20％时，所述井巷通风系统交互控制平台向报警模块发出报警信号，所述漏风量通过处理模块用以下公式计算：

21、q漏＝σq通-σq采；

22、所述漏风率通过处理模块用以下公式计算：

23、p漏＝q漏/σq通×100％

24、其中，所述漏风量用q漏表示，所述漏风率用p漏表示。

25、一种井巷通风通风方法，包括以下步骤：

26、步骤一：在通风机上设置风量监测模块，风量监测模块将采集的风量数据发送至井巷通风系统交互控制平台；

27、步骤二：在井巷工作区域上设置传感器模块，通过传感器模块收集空气质量信息，并将空气质量信息发送至井巷通风系统交互控制平台；

28、步骤三：当有效风量率或者漏风率超过预设值时，井巷通风系统交互控制平台向报警模块发出报警信号，报警模块发出声光警告，并警示工作人员有序撤离井巷作业区域。

29、本发明的有益效果：

30、1.现有技术存在的漏风问题会使工作区的有效风量减少，造成瓦斯积聚，煤尘不能被带走，气温升高，形成不良的气候条件，不仅使生产效率降低，而且影响工人的身体健康。大量漏风会引起电能的无益消耗，造成通风机设备能力的不足，漏风严重时，会使电机产生过负荷现象。

31、2.本方案通过设置风量监测模块、传感器模块和报警模块，将风量数据和空气质量数据传输回井巷通风系统交互控制平台，由井巷通风系统交互控制平台的处理模块将数据进行处理、计算，在风量偏高或偏低的时候对通风机进行远程转速调节，从而减少通风机电能的无益消耗，延长通风机的使用寿命，提高井巷通风的通风效率及通风质量，并且当有效风量率或者漏风率超过预设值时，井巷通风系统交互控制平台向报警模块发出报警信号，报警模块发出声光警告，并警示工作人员有序撤离井巷作业区域，保证了工作人员的安全，也保证了工作人员新鲜空气的需求。

技术特征：

1.一种井巷通风系统，其特征在于：所述通风系统包括风量监测模块、传感器模块、报警模块和井巷通风系统交互控制平台，所述风量监测模块、传感器模块和报警模块均与井巷通风系统交互控制平台信号连接；

2.根据权利要求1所述的一种井巷通风系统，其特征在于：所述通风机为离心式通风机或轴流式通风机。

3.根据权利要求2所述的一种井巷通风系统，其特征在于：所述离心式通风机为中压离心式通风机，所述中压离心式通风机全压大于等于1kpa，小于3kpa。

4.根据权利要求2所述的一种井巷通风系统，其特征在于：所述离心式通风机为高压离心式通风机，所述离心式通风机全压大于3kpa，小于15kpa。

5.根据权利要求2所述的一种井巷通风系统，其特征在于：所述轴流式通风机为低压轴流式通风机，所述低压轴流式通风机全压大于等于0.5kpa。

6.根据权利要求2所述的一种井巷通风系统，其特征在于：所述轴流式通风机为高压轴流式通风机，所述高压轴流式通风机全压大于0.5kpa，小于15kpa。

7.根据权利要求1所述的一种井巷通风系统，其特征在于：所述传感器模块包括二氧化碳传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器和甲烷浓度传感器。

8.根据权利要求1所述的一种井巷通风系统，其特征在于：还包括井巷通风的有效风量率和井巷通风的总通风量，当有效风量率低于70％时，井巷通风系统交互控制平台向报警模块发出报警信号，有效风量率通过处理模块用以下表达式计算：

9.根据权利要求8所述的一种井巷通风系统，其特征在于：还包括井巷通风的漏风量和漏风率，当漏风率大于20％时，所述井巷通风系统交互控制平台向报警模块发出报警信号，所述漏风量通过处理模块用以下公式计算：

10.根据权利要求1所述的一种井巷通风通风方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种井巷通风系统和通风方法，通风系统包括风量监测模块、传感器模块、报警模块和井巷通风系统交互控制平台，风量监测模块、传感器模块和报警模块均与井巷通风系统交互控制平台信号连接；风量监测模块用于监测通风机的实时风量，并将风量数据发送至井巷通风系统交互控制平台；井巷通风系统交互控制平台的处理模块将数据进行处理、计算，在风量偏高或偏低的时候对通风机进行远程转速调节，从而减少通风机电能的无益消耗，延长通风机的使用寿命，提高井巷通风的通风效率及通风质量，并且当有效风量率或者漏风率超过预设值时，井巷通风系统交互控制平台向报警模块发出报警信号，报警模块发出声光警告，保证了工作人员新鲜空气的需求。技术研发人员：陈旭,赵隆祥,古鹏,魏旭良受保护的技术使用者：西藏巨龙铜业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11