一種礦井通風(fēng)動(dòng)態(tài)解算和分析預(yù)警方法及系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種礦井通風(fēng)動(dòng)態(tài)解算和分析預(yù)警方法及系統(tǒng)，所述方法包括：安裝在井下關(guān)鍵點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集終端將監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理中心；所述數(shù)據(jù)處理中心將所述數(shù)據(jù)采集終端監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為風(fēng)量和壓差數(shù)據(jù)；解算中心根據(jù)所述風(fēng)量和壓差數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)的巷道的風(fēng)阻數(shù)據(jù)得到井下各處的分風(fēng)情況信息；分析預(yù)警中心根據(jù)存儲(chǔ)的巷道的屬性數(shù)據(jù)、所述數(shù)據(jù)采集終端監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)以及井下各處的分風(fēng)情況信息對(duì)井下各處的通風(fēng)情況進(jìn)行分析，并發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信息。本發(fā)明能根據(jù)井下的實(shí)時(shí)變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)解算，得到井下各巷道的風(fēng)量、風(fēng)速等；同時(shí)實(shí)現(xiàn)井下巷道通風(fēng)情況、采掘工作面通風(fēng)安全狀況的預(yù)警。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種礦井通風(fēng)動(dòng)態(tài)解算和分析預(yù)警方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦安全管理領(lǐng)域，具體涉及煤礦通風(fēng)管理領(lǐng)域，尤其涉及一種礦井通風(fēng)動(dòng)態(tài)解算和分析預(yù)警方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]礦井通風(fēng)是保證煤礦正常運(yùn)轉(zhuǎn)的決定性因素，它將新鮮空氣經(jīng)通風(fēng)巷道送入井下，以供勞動(dòng)人員呼吸，同時(shí)沖淡、排除隨開(kāi)采涌出或產(chǎn)生的各種有毒、有害、爆炸性氣體和粉塵，以保證舒適安全的勞動(dòng)環(huán)境。通風(fēng)不僅是預(yù)防各種災(zāi)害發(fā)生的重要措施，而且災(zāi)害一旦發(fā)生，通風(fēng)技術(shù)又是控制、縮小、消除災(zāi)害不可少的手段。因此，研究礦井通風(fēng)保證通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠，對(duì)保證煤礦安全正常生產(chǎn)具有重要意義。
[0003]目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有很多用于井下通風(fēng)的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算系統(tǒng)，這些系統(tǒng)對(duì)于建立合理、穩(wěn)定的通風(fēng)系統(tǒng)起了很大的作用。井下的通風(fēng)系統(tǒng)是個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，但是在對(duì)當(dāng)前通風(fēng)解算過(guò)程分析發(fā)現(xiàn)，解算過(guò)程需要人過(guò)多的干預(yù)，如指定網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)、回風(fēng)井、指定巷道的風(fēng)流方向、收集主扇風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓、風(fēng)量的記錄資料、主扇性能曲線(xiàn)資料等，然后將這些資料進(jìn)行整理最終輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行通風(fēng)解算，導(dǎo)致不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)解算和實(shí)時(shí)預(yù)警。
[0004]現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)采用的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法需要人工參與，花費(fèi)大量的時(shí)間、人力和物力，解算過(guò)程和結(jié)果是滯后的、非實(shí)時(shí)的，時(shí)效性很低，所以不能反映井下通風(fēng)的實(shí)時(shí)情況，更達(dá)不到及時(shí)消除煤礦重大安全生產(chǎn)隱患和避免煤礦重大事故發(fā)生的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種礦井通風(fēng)動(dòng)態(tài)解算和分析預(yù)警方法及系統(tǒng)，以實(shí)時(shí)獲取礦井通風(fēng)情況并作出相應(yīng)的預(yù)警。
[0006]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種礦井通風(fēng)動(dòng)態(tài)解算和分析預(yù)警方法，所述方法包括:
[0007]安裝在井下關(guān)鍵點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集終端將監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理中心；
[0008]所述數(shù)據(jù)處理中心將所述數(shù)據(jù)采集終端監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為風(fēng)量和壓差數(shù)據(jù)；
[0009]解算中心根據(jù)所述風(fēng)量和壓差數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)的巷道的風(fēng)阻數(shù)據(jù)得到井下各處的分風(fēng)情況信息；
[0010]分析預(yù)警中心根據(jù)存儲(chǔ)的巷道的屬性數(shù)據(jù)、所述數(shù)據(jù)采集終端監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)以及井下各處的分風(fēng)情況信息對(duì)井下各處的通風(fēng)情況進(jìn)行分析，并發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信息。
[0011]進(jìn)一步地，所述井下關(guān)鍵點(diǎn)包括:運(yùn)輸巷、采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷、風(fēng)橋、行人巷、角鏈巷道及采掘工作面。
[0012]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集終端包括風(fēng)速傳感器和風(fēng)壓傳感器。[0013]進(jìn)一步地，所述解算中心根據(jù)所述風(fēng)量和壓差數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)的巷道的風(fēng)阻數(shù)據(jù)得到井下各處的分風(fēng)情況信息，具體包括:
[0014]識(shí)別通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井,其中，起點(diǎn)入度為零出度為I的巷道為進(jìn)風(fēng)井，終點(diǎn)入度為I出度為零的巷道為回風(fēng)井；
[0015]讀取回路風(fēng)流方程和迭代公式，所述回路風(fēng)流方程為:
【權(quán)利要求】
1.一種礦井通風(fēng)動(dòng)態(tài)解算和分析預(yù)警方法，其特征在于，所述方法包括: 安裝在井下關(guān)鍵點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集終端將監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理中心; 所述數(shù)據(jù)處理中心將所述數(shù)據(jù)采集終端監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為風(fēng)量和壓差數(shù)據(jù)； 解算中心根據(jù)所述風(fēng)量和壓差數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)的巷道的風(fēng)阻數(shù)據(jù)得到井下各處的分風(fēng)情況信息； 分析預(yù)警中心根據(jù)存儲(chǔ)的巷道的屬性數(shù)據(jù)、所述數(shù)據(jù)采集終端監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)以及井下各處的分風(fēng)情況信息對(duì)井下各處的通風(fēng)情況進(jìn)行分析，并發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述井下關(guān)鍵點(diǎn)包括:運(yùn)輸巷、采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷、風(fēng)橋、行人巷、角鏈巷道及采掘工作面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集終端包括風(fēng)速傳感器和風(fēng)壓傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述解算中心根據(jù)所述風(fēng)量和壓差數(shù)據(jù)得到井下各處的分風(fēng)情況信息，具體包括: 識(shí)別通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井，其中，起點(diǎn)入度為零出度為I的巷道為進(jìn)風(fēng)井，終點(diǎn)入度為I出度為零的巷道為回風(fēng)井； 讀取回路風(fēng)流方程和迭代公式，所述回路風(fēng)流方程為:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)存儲(chǔ)的巷道的屬性數(shù)據(jù)、所述數(shù)據(jù)采集終端監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)以及井下各處的分風(fēng)情況信息對(duì)井下的通風(fēng)情況進(jìn)行分析，并發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信息，具體包括: 根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集終端監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)，判斷通風(fēng)系統(tǒng)中各分支風(fēng)量、風(fēng)速是否滿(mǎn)足要求，當(dāng)風(fēng)流不滿(mǎn)足要求時(shí)進(jìn)行巷道風(fēng)流狀態(tài)預(yù)警； 根據(jù)安裝在采掘工作面的數(shù)據(jù)采集終端監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)，對(duì)采掘工作面的通風(fēng)安全狀態(tài)進(jìn)行分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)通風(fēng)異常和安全隱患時(shí)，進(jìn)行采掘工作面通風(fēng)預(yù)警；根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的巷道的屬性數(shù)據(jù)、所述數(shù)據(jù)采集終端監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)解算得出的井下各處的分風(fēng)情況對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析，并根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行風(fēng)網(wǎng)可靠性分析預(yù)警。
6.一種礦井通風(fēng)動(dòng)態(tài)解算和分析預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集終端、數(shù)據(jù)處理中心、解算中心、分析預(yù)警中心和數(shù)據(jù)庫(kù)； 其中，所述數(shù)據(jù)采集終端，安裝在井下關(guān)鍵點(diǎn)，用于將監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理中心； 所述數(shù)據(jù)處理中心，用于將所述數(shù)據(jù)采集終端監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為風(fēng)量和壓差數(shù)據(jù)，并將所述風(fēng)量和壓差數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)； 所述解算中心，用于根據(jù)所述風(fēng)量和壓差數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)的巷道的風(fēng)阻數(shù)據(jù)得到井下各處的分風(fēng)情況信息，并將井下各處的分風(fēng)情況信息存儲(chǔ)到所述數(shù)據(jù)庫(kù)； 所述分析預(yù)警中心，用于根據(jù)存儲(chǔ)的巷道的屬性數(shù)據(jù)、所述數(shù)據(jù)采集終端監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)以及井下各處的分風(fēng)情況信息對(duì)井下各處的通風(fēng)情況進(jìn)行分析，并發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信息； 所述數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)巷道的屬性數(shù)據(jù)、所述數(shù)據(jù)采集終端監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)和井下各處的分風(fēng)情況信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述井下關(guān)鍵點(diǎn)包括:運(yùn)輸巷、采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷、風(fēng)橋、行人巷、角鏈巷道及采掘工作面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集終端包括風(fēng)速傳感器和風(fēng)壓傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述解算中心具體用于: 識(shí)別通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井，其中，起點(diǎn)入度為零出度為I的巷道為進(jìn)風(fēng)井，終點(diǎn)入度為I出度為零的巷道為回風(fēng)井； 讀取回路風(fēng)流方程和迭代公式，所述回路風(fēng)流方程為
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分析預(yù)警中心具體用于: 根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集終端監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)，判斷通風(fēng)系統(tǒng)中各分支風(fēng)量、風(fēng)速是否滿(mǎn)足要求，當(dāng)風(fēng)流不滿(mǎn)足要求時(shí)進(jìn)行巷道風(fēng)流狀態(tài)預(yù)警；根據(jù)安裝在采掘工作面的數(shù)據(jù)采集終端監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)，對(duì)采掘工作面的通風(fēng)安全狀態(tài)進(jìn)行分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)通風(fēng)異常和安全隱患時(shí)，進(jìn)行采掘工作面通風(fēng)預(yù)警； 根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的巷道的屬性數(shù)據(jù)、所述數(shù)據(jù)采集終端監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)解算得出的井下各處的分風(fēng)情況對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析，并根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行風(fēng)網(wǎng)可靠性分析預(yù) 警。
【文檔編號(hào)】E21F1/00GK103603691SQ201310625615
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】王鵬, 殷大發(fā), 崔朋志, 霍中剛, 溫良 申請(qǐng)人:煤炭科學(xué)研究總院