随着科技的发展,运用自动化设备解决矿井井下安全问题已成为当下矿业领域建设的热点,智慧矿山的提出更为该行业的发展确立了目标。矿井通风系统是矿井“六大系统”之首,煤矿要求“以风定产”,足见煤炭开采生产中通风系统的重要性[1]。所以,矿井通风系统准确、平稳、安全运行是煤矿安全生产的先决保障条件。目前,我国大部分煤炭企业矿井通风系统的管理技术较为落后,工人的劳动量大,通风变化数据实时监控不稳定,严重影响着我国煤炭产业的发展[2-3]。主要存在的问题有:
第一,井下通风响应不及时。井下大多数风门尚未实现远程智能控制,无法与井下有害气体和风流的相关物理参数产生联动关系,不能快速调整风流。
第二,设备控制效率低、智能化程度低。矿井通风系统风路操作还停留在人工或半人工阶段,难以实现有效通风和按需供风[4]。
造成上述问题的根本原因是井下通风系统智能化程度还远远不够,所监测的参数与通风系统的调节动作之间没有形成反馈机制。为了在教学过程中,加强本科生对矿井通风智能化的理解,加深其学习的效果,建立了一个智能矿井通风调节演示实验系统,该系统将实验教学体系与控制技术相结合,使用LabVIEW设置初始风量和目标风量,通过传感器监测实时风压、PLC发送指令、PC接收数据并分析所得到的数据。在教学中开展相关演示实验,满足学生自主学习、自主实践的需求,帮助学生理解通风智能调节的相关理论知识,直观感受通风调节系统的运行状态,为以后的实习、实践打下基础[5-10]。
1 实验原理
2 实验平台设计与建设
3 实验测试
4 结语
矿井通风系统智能化是该领域未来的发展趋势,研发相关的实验装置是提高学生实践能力的重要保障。本文通过硬软件系统的设计与搭建,设计建立了智能矿井通风调节演示实验系统,可以有效模拟展示矿井通风系统自动化调节过程。该平台具有较强的实践性和创新性,我校通过相关模拟实验,测试了该通风管路风量自动调节模拟实验平台的总调风响应时间之间的关系。通过实验,能帮助学生更深刻地理解通风系统的工作原理,有效提高了学生的操作能力和教学效果。
参考文献
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程健维1 陈祖云2 郑万成3 刘超3 杨文3
1.中国矿业大学安全工程学院 2.江西理工大学资源与环境工程学院 3.四川省煤炭设计研究院 |