現(xiàn)代化礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合演示裝置

KCMA-02型現(xiàn)代化礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合演示裝置

一、概述

該實(shí)驗(yàn)裝置是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通風(fēng)技術(shù)、多媒體技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化，數(shù)字化、多功能化。由安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、可視化系統(tǒng)、通風(fēng)安全保障系統(tǒng)組成。可實(shí)現(xiàn)巷道風(fēng)速（風(fēng)量）、溫度、點(diǎn)壓力及有毒有害氣體濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。可視化裝置能夠?qū)ぷ髅婕爸饕D(zhuǎn)載點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)圖像采集和遠(yuǎn)距離傳送。模擬地面控制調(diào)度室，實(shí)現(xiàn)對(duì)主要生產(chǎn)地點(diǎn)工作狀況的連續(xù)監(jiān)測(cè)?？膳c智能化通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)合，研究通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)分支連續(xù)調(diào)節(jié)、風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)、二者聯(lián)合調(diào)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)和集成化裝備，建立全風(fēng)壓風(fēng)量按需調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，開發(fā)礦井通風(fēng)系統(tǒng)遠(yuǎn)程智能化分析調(diào)控平臺(tái)。根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)網(wǎng)分支需風(fēng)量變化，及時(shí)調(diào)控通風(fēng)動(dòng)力及設(shè)施，完成礦井通風(fēng)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)控與遠(yuǎn)程智能化決策功能。

二、可完成實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：

（一）巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)：

1.模擬煤礦井下巷道布置：主井、副井、刀把式井底車場(chǎng)，水平運(yùn)輸大巷、運(yùn)輸上山、軌道上山、專用回風(fēng)上山，一個(gè)綜采工作面、一個(gè)綜放工作面，三個(gè)掘進(jìn)工作面，一條運(yùn)輸大巷，一條回風(fēng)大巷。

2.模擬礦井通風(fēng)系統(tǒng)工作狀態(tài)

3.通風(fēng)方式：

U型通風(fēng)方式左邊綜采工作面實(shí)行U型通風(fēng)方式通風(fēng)（即：運(yùn)輸平巷進(jìn)風(fēng)——綜采工作面——回風(fēng)平巷——回風(fēng)上山——總回風(fēng)巷）。

4.風(fēng)門調(diào)節(jié)：風(fēng)門的開啟是由操作臺(tái)上的開關(guān)直接控制，一個(gè)風(fēng)門對(duì)應(yīng)一個(gè)開關(guān)，操作臺(tái)上的通風(fēng)機(jī)開關(guān)直接控制，一個(gè)風(fēng)門對(duì)應(yīng)一個(gè)開關(guān)，操作臺(tái)上的通風(fēng)機(jī)開關(guān)直接控制通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

5.進(jìn)行礦井主要通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定：?jiǎn)?dòng)風(fēng)機(jī)與通風(fēng)系統(tǒng)斷開，風(fēng)機(jī)短路進(jìn)風(fēng)，分別測(cè)定通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓，輸入功率等參數(shù)，通風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)從全開到全閉，改變通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量，根據(jù)對(duì)應(yīng)的風(fēng)量測(cè)定通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，輸入功率等參數(shù)。根據(jù)所測(cè)參數(shù)分別繪制風(fēng)壓曲線，功率曲線和效率曲線。

6.全礦井反風(fēng)演示。

7.局部反風(fēng)演示：實(shí)現(xiàn)右工作面局部反風(fēng)。

8.模擬礦井生產(chǎn)、通風(fēng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)并實(shí)施監(jiān)控；對(duì)瓦斯、風(fēng)速、負(fù)壓、水倉(cāng)水位、一氧化碳濃度、溫度、氧氣等環(huán)保參數(shù)模擬量連續(xù)監(jiān)測(cè)監(jiān)控，并實(shí)現(xiàn)報(bào)警、閉鎖功能。

9.對(duì)瓦斯、風(fēng)速、負(fù)壓、水倉(cāng)水位、一氧化碳濃度、溫度、氧氣等環(huán)保參數(shù)模擬量連續(xù)監(jiān)測(cè)監(jiān)控，并實(shí)現(xiàn)報(bào)警、閉鎖功能；

10.壓力測(cè)定：在巷道上取一測(cè)點(diǎn)分別測(cè)試相對(duì)全壓及速壓。

11.風(fēng)速測(cè)定：通過速壓測(cè)定計(jì)算風(fēng)速。

12.風(fēng)量測(cè)定：通過速壓測(cè)定計(jì)算風(fēng)量。

13.風(fēng)速分布：通過測(cè)定某一巷道斷面的多點(diǎn)速壓計(jì)算風(fēng)速分布。

14.阻力系數(shù)測(cè)定：取一段巷道上的兩個(gè)測(cè)定，分別測(cè)出兩個(gè)斷面的總能量（靜壓、全壓、速壓）計(jì)算阻力及阻力系數(shù)。

15.局部風(fēng)阻測(cè)定：取一轉(zhuǎn)彎巷道上的兩個(gè)測(cè)點(diǎn)，分別測(cè)出兩個(gè)斷面的總能量（凈壓、全壓、速壓）計(jì)算出阻力及阻力系數(shù)。

16.進(jìn)行礦井通風(fēng)系統(tǒng)中阻力測(cè)定，選一條通過工作面的通風(fēng)主線路，測(cè)定每條巷道的通風(fēng)阻力，然后加起得到礦井通風(fēng)系統(tǒng)的阻力。

17.通風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)：１）靜壓的測(cè)定２）風(fēng)速的測(cè)定３）電動(dòng)機(jī)功率及其效率的測(cè)定４）通風(fēng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的測(cè)定５）空氣密度的測(cè)定

18.為了便于教學(xué)，通風(fēng)系統(tǒng)除真實(shí)風(fēng)流外，增加流水燈顯示風(fēng)流流向。

（二）與智能化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，可完成以下功能：

1.主要通風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)：通風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)程控制、通風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速控制、通風(fēng)機(jī)主/備切換、通風(fēng)機(jī)風(fēng)速、風(fēng)量、風(fēng)壓的調(diào)整。

2.礦井通風(fēng)設(shè)施系統(tǒng)：軌道上山絞車房風(fēng)窗的調(diào)節(jié)，綜采工作面風(fēng)量調(diào)節(jié)，綜采工作面局部反風(fēng)、綜采工作面進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)門調(diào)節(jié)、風(fēng)硐的風(fēng)量調(diào)節(jié)、其余通風(fēng)風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)門、密閉風(fēng)門的操作。

3.局部通風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)：局部通風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)程控制、局部通風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速控制、局部通風(fēng)機(jī)主/備切換、局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)速、風(fēng)量、風(fēng)壓的調(diào)整。

4.本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通風(fēng)智能管理，即礦井各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量分配按需實(shí)現(xiàn)智能化，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的解算以各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的用風(fēng)量為基本參數(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)解算軟件對(duì)礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行解算，自動(dòng)給出調(diào)風(fēng)方案，實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)式控制。礦井將設(shè)計(jì)成每小吋進(jìn)行一次通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算，如果瓦斯?jié)舛扰c風(fēng)量都在要求的范圍，則不需要對(duì)礦井通風(fēng)進(jìn)行調(diào)控，如果某個(gè)地點(diǎn)的瓦斯?jié)舛瘸蓿瑒t需要立即對(duì)該地點(diǎn)增加風(fēng)量，對(duì)于瓦斯超限，不受每小時(shí)一次控制，而是只要出現(xiàn)瓦斯超限，就立即調(diào)節(jié)，增加風(fēng)量。對(duì)于某個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量高于或低于設(shè)計(jì)需要，則根據(jù)每小吋的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)解算，根據(jù)解算結(jié)果，由計(jì)算機(jī)給出調(diào)節(jié)方案，實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)調(diào)節(jié)。

三、控制系統(tǒng)：

該系統(tǒng)由43英寸觸摸一體機(jī)、西門子S7-200、主要通風(fēng)機(jī)變頻器、局部通風(fēng)機(jī)變頻器、交換機(jī)、組態(tài)王組態(tài)控制界面等組成。

四、技術(shù)要求：

1.材質(zhì)：型鋼、不銹鋼、有機(jī)玻璃、PLC控制系統(tǒng)。

2.規(guī)格：10m×8m×1.6m