煤矿安全控制系统和煤矿安全控制系统的控制方法与流程

本申请涉及煤矿通风安全，具体而言，涉及一种煤矿安全控制系统和煤矿安全控制系统的控制方法。

背景技术：

1、综采工作面上隅角是指采煤工作面的回风侧，同时靠近回风巷上帮和采空区边缘的三角地带。该区域通风不好，温度湿度较高，一般情况下容易积聚采空区和采面交汇释放的瓦斯，瓦斯浓度较高。是工作面防治瓦斯的重点。然而当煤层处于二氧化碳——氮气带时，由于煤层中瓦斯含量极低，不易形成瓦斯积聚，但是由于煤层气以氮气和二氧化碳为主，加之采空区内遗煤自然氧化，消耗大量氧气，使得采空区氧化带氧气含量极低，在采空区高气压作用下，采空区气体从上隅角区域涌出，使得综采工作面上隅角氮气浓度高，氧气含量降低。往往采空区内外压差越大，采空区内气体涌出量越多，造成综采工作面氧气含量越低，由此形成了综采工作面上隅角低氧风险区域。

2、在一个盘区内综采工作面顺序开采过程中，随着现有综采工作面的不断推进，临近采空区与现有采面采空区之间的煤柱和密闭会在顶板压力作用下出现破碎，形成临近采空区与现有采空区的气体通道，由此出现更大面积的有害气体积聚空间，在采空区内外压差出现正压，及采空区气压高于综采工作面通风系统压力时，出现了更大量的气体涌出，降低综采工作面上隅角区域氧气含量，给上隅角区域作业人员带来极大的安全风险。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种煤矿安全控制系统和煤矿安全控制系统的控制方法，以至少解决现有技术中综采工作面上隅角区域氧气含量较低，给上隅角区域作业人员带来极大的安全风险的问题。

2、为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种煤矿安全控制系统，包括：检测单元，用于检测第一位置的第一数据以及第二位置的第二数据，其中，所述第一位置为煤矿中的上隅角，所述第一数据为第一氧气含量，所述第二位置为回风顺槽和采空区中间的位置，所述第二数据包括第二氧气含量和/或压差；治理单元，用于向所述第一位置送风和/或释放所述采空区的压力；控制单元，分别与所述检测单元和所述治理单元通信连接，所述控制单元用于根据所述第一数据的大小和/或所述第二数据的大小，控制所述治理单元工作，以使得提高所述上隅角的氧气的含量。

3、可选地，所述检测单元包括：第一氧气传感器，用于检测所述上隅角的所述第一氧气含量；第二氧气传感器，用于检测所述第二位置处的所述第二氧气含量；压差传感器，用于检测所述第二位置处的所述压差。

4、可选地，所述治理单元包括：引风机，用于向所述上隅角送风；电磁阀，位于所述引风机的管路中，所述电磁阀用于开启所述引风机或者关闭所述引风机；泄压管，位于所述采空区的管路中，所述泄压管用于为所述采空区提供气体释放的通道；蝶阀，位于所述泄压管的末端，所述蝶阀用于开启所述泄压管或者关闭所述泄压管；马达，位于所述蝶阀的操作杆上，所述马达用于开启所述蝶阀或者关闭所述蝶阀。

5、可选地，所述煤矿安全控制系统还包括：信息播报器，用于至少播报所述第一数据和/或所述第二数据。

6、根据本申请的另一方面，提供了一种任意一种所述煤矿安全控制系统的控制方法，所述方法包括：获取第一数据，其中，所述第一数据为第一位置的第一氧气含量，所述第一位置为煤矿中的上隅角；获取第二数据，其中，所述第二数据为第二位置的第二氧气含量和/或压差，所述第二位置为回风顺槽和采空区中间的位置；根据所述第一数据的大小和/或所述第二数据的大小，控制治理单元工作，以使得提高所述上隅角的氧气的含量。

7、可选地，所述治理单元包括引风机、电磁阀、泄压管、蝶阀和马达，所述引风机用于向所述上隅角送风，所述电磁阀位于所述引风机的管路中，所述电磁阀用于开启所述引风机或者关闭所述引风机，所述泄压管位于所述采空区的管路中，所述泄压管用于为所述采空区提供气体释放的通道，所述蝶阀位于所述泄压管的末端，所述蝶阀用于开启所述泄压管或者关闭所述泄压管，所述马达位于所述蝶阀的操作杆上，所述马达用于开启所述蝶阀或者关闭所述蝶阀，根据所述第一数据的大小和/或所述第二数据的大小，控制治理单元工作，以使得提高所述上隅角的氧气的含量，包括：在所述第一氧气含量大于第一阈值的情况下，关闭所述引风机、所述电磁阀、所述蝶阀和所述马达。

8、可选地，根据所述第一数据的大小和/或所述第二数据的大小，控制治理单元工作，以使得提高所述上隅角的氧气的含量，包括：在所述第一氧气含量小于或者等于第一阈值的情况下，开启所述电磁阀，以使得所述引风机工作送风；在所述第一氧气含量大于第二阈值的情况下，关闭所述电磁阀，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值。

9、可选地，根据所述第一数据的大小和/或所述第二数据的大小，控制治理单元工作，以使得提高所述上隅角的氧气的含量，包括：在所述第一氧气含量小于或者等于第一阈值、并且所述压差小于或者等于预设压差阈值的情况下，开启所述电磁阀，以使得所述引风机工作送风，关闭所述蝶阀和所述马达；在所述第一氧气含量小于或者等于所述第一阈值、并且所述压差大于所述预设压差阈值的情况下，继续开启所述电磁阀，并开启所述蝶阀和所述马达，以使得释放所述采空区的压力；在所述第二氧气含量大于第三阈值、并且所述第二氧气含量小于所述第一阈值的情况下，或者，在所述第一氧气含量大于所述第一阈值的情况下，关闭所述蝶阀和所述马达，其中，所述第三阈值小于所述第一阈值。

10、可选地，根据所述第一数据的大小和/或所述第二数据的大小，控制治理单元工作，以使得提高所述上隅角的氧气的含量，包括：在所述第一氧气含量小于第四阈值的情况下，开启所述电磁阀，以使得所述引风机工作送风，开启所述蝶阀和所述马达，以使得释放所述采空区的压力，其中，所述第四阈值小于第三阈值；在所述第一氧气含量大于第一阈值的情况下，或者，所述第二氧气含量大于所述第四阈值的情况下，关闭所述蝶阀和所述马达。

11、可选地，在获取第二数据之后，所述方法还包括：控制信息播报器播报所述第一数据和/或所述第二数据；在所述第一氧气含量小于或者等于第一阈值的情况下，或者，所述压差大于预设压差阈值的情况下，播报预警信息，其中，所述预警信息表征煤矿中出现危险的情况。

12、应用本申请的技术方案，可以检测上隅角的第一氧气含量，还可以检测第二位置处的第二氧气含量和/或压差，如果第一氧气含量和第二氧气含量较低的时候，可以进行送风，来提高氧气含量，如果采空区和回风顺槽之间的压差较大，采空区的气体会涌现工作面，造成上隅角氧气含量较低，因此还可以根据采空区和回风顺槽之间的压差较大的时候释放采空区的压力，来提高氧气含量，进而可以保证本方案中的煤矿的氧气含量较高，提高煤矿工作面的安全性。

技术特征：

1.一种煤矿安全控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的煤矿安全控制系统，其特征在于，所述检测单元包括：

3.根据权利要求1所述的煤矿安全控制系统，其特征在于，所述治理单元包括：

4.根据权利要求1所述的煤矿安全控制系统，其特征在于，所述煤矿安全控制系统还包括：

5.一种权利要求1至4中任意一项所述煤矿安全控制系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述治理单元包括引风机、电磁阀、泄压管、蝶阀和马达，所述引风机用于向所述上隅角送风，所述电磁阀位于所述引风机的管路中，所述电磁阀用于开启所述引风机或者关闭所述引风机，所述泄压管位于所述采空区的管路中，所述泄压管用于为所述采空区提供气体释放的通道，所述蝶阀位于所述泄压管的末端，所述蝶阀用于开启所述泄压管或者关闭所述泄压管，所述马达位于所述蝶阀的操作杆上，所述马达用于开启所述蝶阀或者关闭所述蝶阀，根据所述第一数据的大小和/或所述第二数据的大小，控制治理单元工作，以使得提高所述上隅角的氧气的含量，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述第一数据的大小和/或所述第二数据的大小，控制治理单元工作，以使得提高所述上隅角的氧气的含量，包括：

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述第一数据的大小和/或所述第二数据的大小，控制治理单元工作，以使得提高所述上隅角的氧气的含量，包括：

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述第一数据的大小和/或所述第二数据的大小，控制治理单元工作，以使得提高所述上隅角的氧气的含量，包括：

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在获取第二数据之后，所述方法还包括：

技术总结本申请提供了一种煤矿安全控制系统和煤矿安全控制系统的控制方法。该系统包括：检测单元，用于检测第一位置的第一数据以及第二位置的第二数据，其中，第一位置为煤矿中的上隅角，第一数据为第一氧气含量，第二位置为回风顺槽和采空区中间的位置，第二数据包括第二氧气含量和/或压差；治理单元，用于向第一位置送风和/或释放采空区的压力；控制单元，分别与检测单元和治理单元通信连接，控制单元用于根据第一数据的大小和/或第二数据的大小，控制治理单元工作，以使得提高上隅角的氧气的含量。该方案解决了现有技术中综采工作面上隅角区域氧气含量较低，给上隅角区域作业人员带来极大的安全风险的问题。技术研发人员：段海亮,吕英华,翟春宝,李玉福,田军,赵晋伯,王震,侯开达,高杰,王子发,王付财受保护的技术使用者：国能神东煤炭集团有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18