1.概况
煤矿井下局部通风机是用量大、耗能大的常用设备,每年需求量在数千台以上,但在性能调节功能上,基本上是空白。从理论上讲,调速是调节风机性能最经济、有效的手段。阻碍变频调速技术在局扇上应用的主要原因是价格昂贵,节能效果差,变频器可靠运行难。随着对煤矿安全生产重视程度的增加,一些明显存在安全隐患工作场所,要求必须对风机性能进行调节。煤炭科学研究总院重庆分院根据当前煤矿的具体情况,在原有矿用通风机自动调速装置的基础上进行了技术改进,研制了一套KXJT型矿用通风机自动调速装置,并投入煤矿的使用。
2 结构及工作原理
2.1 结构
该装置总体结构如图1所示。
2.2 工作原理
该装置的工艺流程如图2所示。瓦斯浓度传感器适时检测工作地点的瓦斯浓度,以频率信号200—1000Hz(对应瓦斯浓度0—4%)传递到频率转换器,转换成模拟信号,PCD1控制器对瓦斯浓度值及其变化进行分析、判断,处理后的信号通过MODBUS通讯方式与变频调速器的控制系统连接,控制变频器按以固化的程序改变输出频率,调节通风机转速,达到控制通风机输出风量的目的。
3 适用范围和主要技术参数
3.1 适用范围
——掘进工作面限量排放瓦斯,实现最大效率的安全排放。因意外停电或计划停风而造成掘进工作面瓦斯超限时,该装置可自动以接近于合流点T3处的瓦斯浓度安全值进行排放,避免人工排放时难以控制瓦斯浓度,超量排放问题。
——采煤工作面限量抽排瓦斯,形成安全可控的引排系统。该系统在处理采煤工作面上隅角瓦斯积聚时,瓦斯传感器控头旋转在测试风筒中检测风流中瓦斯浓度。该装置根据设定的瓦斯浓度安全值自动调节通风机转速,确保抽出式通风机进口的瓦斯浓度不超过3%,实现安全抽排。
——节能运行。掘进正常通风时,根据工作面瓦斯涌出量的大小自动控制风速调节风量,既保证了瓦斯浓度不超限,又可避免风量过大而扬尘。
3.2 主要技术参数
输入电压:660V AC;
输入电压允许波动范围:(-25—+10)%;
输出电压:本安输出,18V/360mA DC;
本安输出允许波动范围:≤5%;
本安电源过流保护整定值:(370±10)mA;
本安电源过压保护整定值:(24±0.1)V;
输入频率48—52Hz、输出频率F10.0—F50.0Hz;
防爆类型:矿用隔爆兼本质安全型;
爆标志:Exd[ib] I;
配接设备:KG9001B型智能高低浓度沼气传感器;
瓦斯传感器信号制式:200—1000Hz,线性对应:(0—4)%CH4及(0—10)% CH4;
显示方式:人机操作界面,单色STNLCD显示,20个薄膜按键。显示运行状态、保护类别、故障状态、瓦斯浓度、报警等。
4 功能
掘进面迎头瓦斯浓度检测值:T1(0—4)%;
掘进巷道回风流瓦斯浓度检测值:T2(0—40)%;
回风巷混合处瓦斯浓度检测值:T3(0—4)%。