现代化矿井通风系统设计综合演示装置

KCMA-02型现代化矿井通风系统设计综合演示装置

一、概述

该实验装置是计算机技术、通风技术、多媒体技术，自动控制技术的有机结合，实现了整个系统的自动化，数字化、多功能化。由安全监测系统、可视化系统、通风安全保障系统组成。可实现巷道风速（风量）、温度、点压力及有毒有害气体浓度的实时监测。可视化装置能够对工作面及主要转载点进行自动图像采集和远距离传送。模拟地面控制调度室，实现对主要生产地点工作状况的连续监测。可与智能化通风系统结合，研究通风网络分支连续调节、风机变频调节、二者联合调节的关键技术和集成化装备，建立全风压风量按需调节实验系统，开发矿井通风系统远程智能化分析调控平台。根据通风系统风网分支需风量变化，及时调控通风动力及设施，完成矿井通风系统的自动调控与远程智能化决策功能。

二、可完成实训内容：

（一）巷道布置及生产系统：

1.模拟煤矿井下巷道布置：主井、副井、刀把式井底车场，水平运输大巷、运输上山、轨道上山、专用回风上山，一个综采工作面、一个综放工作面，三个掘进工作面，一条运输大巷，一条回风大巷。

2.模拟矿井通风系统工作状态

3.通风方式：

U型通风方式左边综采工作面实行U型通风方式通风（即：运输平巷进风——综采工作面——回风平巷——回风上山——总回风巷）。

4.风门调节：风门的开启是由操作台上的开关直接控制，一个风门对应一个开关，操作台上的通风机开关直接控制，一个风门对应一个开关，操作台上的通风机开关直接控制通风机的运转。

5.进行矿井主要通风机性能测定：启动风机与通风系统断开，风机短路进风，分别测定通风机的风量、风压，输入功率等参数，通风机工作状态从全开到全闭，改变通风机的工作风量，根据对应的风量测定通风机的风压，输入功率等参数。根据所测参数分别绘制风压曲线，功率曲线和效率曲线。

6.全矿井反风演示。

7.局部反风演示：实现右工作面局部反风。

8.模拟矿井生产、通风设备的运行状态并实施监控；对瓦斯、风速、负压、水仓水位、一氧化碳浓度、温度、氧气等环保参数模拟量连续监测监控，并实现报警、闭锁功能。

9.对瓦斯、风速、负压、水仓水位、一氧化碳浓度、温度、氧气等环保参数模拟量连续监测监控，并实现报警、闭锁功能；

10.压力测定：在巷道上取一测点分别测试相对全压及速压。

11.风速测定：通过速压测定计算风速。

12.风量测定：通过速压测定计算风量。

13.风速分布：通过测定某一巷道断面的多点速压计算风速分布。

14.阻力系数测定：取一段巷道上的两个测定，分别测出两个断面的总能量（静压、全压、速压）计算阻力及阻力系数。

15.局部风阻测定：取一转弯巷道上的两个测点，分别测出两个断面的总能量（净压、全压、速压）计算出阻力及阻力系数。

16.进行矿井通风系统中阻力测定，选一条通过工作面的通风主线路，测定每条巷道的通风阻力，然后加起得到矿井通风系统的阻力。

17.通风机性能试验：１）静压的测定２）风速的测定３）电动机功率及其效率的测定４）通风机与电动机转数的测定５）空气密度的测定

18.为了便于教学，通风系统除真实风流外，增加流水灯显示风流流向。

（二）与智能化通风网络结合，可完成以下功能：

1.主要通风机控制系统：通风机的远程控制、通风机的变频调速控制、通风机主/备切换、通风机风速、风量、风压的调整。

2.矿井通风设施系统：轨道上山绞车房风窗的调节，综采工作面风量调节，综采工作面局部反风、综采工作面进风系统的风门调节、风硐的风量调节、其余通风风门、调节风门、密闭风门的操作。

3.局部通风机控制系统：局部通风机的远程控制、局部通风机的变频调速控制、局部通风机主/备切换、局部通风机风速、风量、风压的调整。

4.本系统实现通风智能管理，即矿井各个用风地点的风量分配按需实现智能化，通风网络的解算以各个用风地点的用风量为基本参数，通过网络解算软件对矿井通风网络进行解算，自动给出调风方案，实现鼠标式控制。矿井将设计成每小吋进行一次通风网络解算，如果瓦斯浓度与风量都在要求的范围，则不需要对矿井通风进行调控，如果某个地点的瓦斯浓度超限，则需要立即对该地点增加风量，对于瓦斯超限，不受每小时一次控制，而是只要出现瓦斯超限，就立即调节，增加风量。对于某个用风地点的风量高于或低于设计需要，则根据每小吋的检测数据进行网络解算，根据解算结果，由计算机给出调节方案，实现鼠标调节。

三、控制系统：

该系统由43英寸触摸一体机、西门子S7-200、主要通风机变频器、局部通风机变频器、交换机、组态王组态控制界面等组成。

四、技术要求：

1.材质：型钢、不锈钢、有机玻璃、PLC控制系统。

2.规格：10m×8m×1.6m