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平煤股份十矿三水平风井传统停风倒机模式下存在井下短暂停风、倒机时间较长等问题,可能引起瓦斯超限等问题,影响安全生产。同时,目前的监测系统不能实时了解系统运行状况,不能实现远程信息化监控。研究利用热备用倒机和网络信息化技术,以高性能的S7-300PLC和工控机为核心,配以高精度的传感器,来实现矿井主通风机在线监控。应用表明,该系统不仅实现了在线监测和远程控制,而且能够可靠完成不停风自动倒台,缩短了倒机时间,杜绝了因风机正常倒机可能引起的瓦斯超限事故,大大提升了矿井主通风系统的运行管理水平。
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收
稿日期
: 2012 - 03 - 15
作者简介
:
刘明谭
( 1965—)
,
男
,
河
南平顶山人
,
助理工程师
,1991
年毕业于平顶山煤矿职工大学
,
现从事矿井机电管理及科研工作
。
煤矿通风机在线监控系统的研究与应用
刘
明谭
,
冯明远
,
谢米罗
(
平
煤股份 十矿
,
河南 平顶山
467021)
摘要
:
平煤股份十矿三水平风井传统停风倒机模式下存在井下短暂停风
、
倒机时间较长等问题
,
可能引起瓦
斯超限等问题
,
影响安全生产
。
同时
,
目前的监测系统不能实时了解系统运行状况
,
不能实现远程信息化监
控
。
研究利用热备用倒机和网络信息化技术
,
以高性能的
S7-300PLC
和工控机为核心
,
配以高精度的传感
器
,
来实现矿井主通风机在线监控
。
应用表明
,
该系统不仅实现了在线监测和远程控制
,
而且能够可靠完成
不停风自动倒台
,
缩短了倒机时间
,
杜绝了因风机正常倒机可能引起的瓦斯超限事故
,
大大提升了矿井主通
风系统的运行管理水平
。
关键词
:
主要通风机
;
在线监控
;
不停风倒机
中图分类号
: TD635
文献标志码
: B
文章编号
: 1003 - 0506( 2012) 06 - 0029 - 02
据
统计
,
中国煤矿事故中
60%
以上是由于通风
系统管理不善
、
瓦斯浓度过高引起的
[1]
。
因
此
,
主
要通风机安全可靠运行意义重大
。
平煤股份十矿为
瓦斯突出矿井
,
由于三水平风井仍采用传统停风倒
机方式
,
导致正常倒机用时较长
,
易引起瓦斯超限
,
严重影响着十矿的安全生产
。
另外
,
目前的通风机
监测系统存在不能实时显示系统工作状况
、
不能实
现远程信息化监控
、
不能进行主要运行参数的在线
监测等缺点
,
所以急需进行技术改造
。
1
现
状分析
十
矿三水平风井担负着戊组中区
、
东区的通风
任务
。
风机为
BDK618-8-NO. 30
型对旋风机
,
配用
电机型号为
YBF630-8,
电压
6 kV,
功率
4 × 500 kW。
采用传统模式进行倒机操作
,
即
:
停止运转主通风机
→
关闭运转主通风机闸板风门
,
开启备用通风机闸
板风门
→
启动备用通风机
→
倒机完成
。
正常情况下
倒机
1
次约需
7 min,
虽未超过
《
煤矿安全规程
》
规
定时间
( 10 min)
,
但
井下会出现约
3 min
的停风
,
对
瓦斯涌出量为
110. 14 m
3
/min
的
矿井来说
,
存在很
大的安全隐患
。
另外
,
风机操作完全为人工操作
,
倒
台
1
次需
7
人
;
目前所用的监测系统只监测电压
、
电
流
、
负压
、
温度
,
且分散显示
,
通过故障警铃报警
;
司
机每小时巡查
1
次
,
记录主要运行参数
,
但不能及时
发现潜在故障
。
2
功
能需求分析
根
据安全生产的需要
,
通风机在线监控系统必
须具备以下功能
:
①能完成正常情况下自动不停风
倒机和故障情况下的倒机操作
,
且运行平稳可靠
;
②
新设备与原系统相互独立
,
能够实现远程操控和就
地控制功能转换
;
③能实现主要参数在线监测和故
障预警报警
,
并加入专家诊断系统实现故障预测
,
变
定期检修为状态检修
,
更好地保证通风机安全运行
;
④具有网络接口
,
实现远程数据传输和操控
,
方便远
程控制
,
并且系统要操作简单
,
运行维护方便
,
可靠
性高
,
测量显示数据准确
。
3
系统设计与实现
3. 1
系
统结构设计
监控系统以西门子
S7-314PLC
及研华工控机为
核心
,
结合实现不停风倒机的风机故障专家诊断系
统及热备用倒机软件程序
,
通过组态王
6. 5
软件设
计实现了监控系统的人机交互功能
,
直观显示了系
统运行状况和各项主要参数
。
通过自动倒机程序和
在线监控装置
,
实现远程操控
,
此外
,
还配备高可靠
性高精度的传感器
、
信号测取装置
、
通信装置
、
输出
及显示装置等
,
系统组成如图
1
所示
。
3. 2
系统功能实现
( 1)
监测功能
。
监测功能为系统核心功能
,
要
实现对通风风量
、
负压
、
风机轴承温度
,
配套电机的
启停
、
正反转
,
电机参数
、
定子温度和风门的开闭状
态等基本参数在线实时监测
;
为满足通风机故障诊
·92·
2012
年第
6
期
中
州煤炭
总
第
198
期
中国煤炭期刊网
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