一种矿井避难硐室氧气高效利用方法技术

本发明专利技术的一种矿井避难硐室氧气高效利用的方法，通过避难硐室人员定位系统可以实时监测避难硐室的人数和活动状态，根据人均需氧量和人员活动强度利用公式可计算出氧气实时需求量。在多个高压氧气瓶的汇流排末端安装一个氧气流量自动调节器，根据氧气实时需求量利用PID算法自动调节流量，完成氧气的大流量粗调。再根据氧气传感器监测到的氧气浓度进行微调，实现了氧气的精准调控和高效利用，当自动系统故障后仍可采用手动调节。此外，自动控制系统还能够通过调节避难硐室内空气净化机风机叶片的转速，结合二氧化碳传感器完成二氧化碳合理的消除，保障二氧化碳在合理的范围，进而间接保证氧气浓度的稳定。

Efficient oxygen utilization method for mine refuge chamber

A method for efficient utilization of oxygen in a mine refuge chamber can be used to monitor the number and activity status of the refuge chamber in real time by means of the personnel positioning system of the refuge chamber, and the real-time demand of oxygen can be calculated according to the formula of the oxygen demand per capita and the intensity of the personnel activity. An oxygen flow automatic regulator is installed at the end of the confluence of a plurality of high pressure oxygen cylinders. According to the real-time demand of oxygen, the flow rate is adjusted automatically by using the PID algorithm, and the large flow of oxygen is adjusted. According to the oxygen concentration monitored by the oxygen sensor, fine adjustment and efficient utilization of oxygen can be realized, and manual adjustment can be adopted after the automatic system fails. In addition, the automatic control system can also adjust the speed of the fan blade of the air purifier in the refuge chamber, and combine the carbon dioxide sensor to complete the reasonable elimination of carbon dioxide, and protect the carbon dioxide in a reasonable range, thus indirectly ensuring the stability of the oxygen concentration.

【技术实现步骤摘要】
一种矿井避难硐室氧气高效利用方法
本专利技术涉及一种氧气高效利用的策略和方法，尤其是对煤矿井下避难硐室的氧气高效利用的方法。
技术介绍
在煤矿的生产过程中，存在着各种不确定性因素，这就导致无法完全杜绝事故的发生。就现在的矿井救援系统来说，逃生与救援显得困难重重，在井下建立永久避难硐室、临时避难硐室，将受灾人员与灾难相隔离，为其提供临时躲避的安全场所，可以最大程度的减少人员伤亡，使得受灾损失降到最低，这是从煤矿事故发生之后角度出发而采取的一项十分重要并且有效的救援措施。避难硐室氧气是避难硐室最重要的环境参数，是避难硐室生命基本保障核心要素，如何保证避难硐室内氧气含量长时间的正常稳定成为重中之重。通常情况下，井下人员随身携带的自救设备(压缩氧自救器)只有40分钟的供氧时间，在这段时间内受灾人员很难脱离危险环境，所以避难硐室需要建立供气系统。常用供氧方式有空压机及高压氧气瓶供氧等，当井下和地面压风供氧瘫痪后，必须启用高压氧气瓶供氧，由于氧气瓶内的氧气有限，如何最大化的利用氧气十分必要和关键。对于如何持续向硐室内供应氧气，目前已建成的避难硐室主要的办法是利用人工手动去释放氧气，操作者通过氧气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿井避难硐室氧气高效利用方法，其特征在于，包括如下步骤：利用避难硐室人员定位系统获取避难硐室人数和人员活动状态，根据避难硐室人数和活动强度计算出氧气需求量，先通过自动控制系统对氧气浓度进行大流量粗调，根据避难硐室氧气传感器实时测定氧气浓度值，再通过自动控制系统对氧气浓度进行小流量微调，确保氧气浓度在预设范围，并通过控制空气净化风机叶片的转速调节避难硐室内二氧化碳的吸收速率，确保二氧化碳浓度在安全范围内。

【技术特征摘要】
1.一种矿井避难硐室氧气高效利用方法，其特征在于，包括如下步骤：利用避难硐室人员定位系统获取避难硐室人数和人员活动状态，根据避难硐室人数和活动强度计算出氧气需求量，先通过自动控制系统对氧气浓度进行大流量粗调，根据避难硐室氧气传感器实时测定氧气浓度值，再通过自动控制系统对氧气浓度进行小流量微调，确保氧气浓度在预设范围，并通过控制空气净化风机叶片的转速调节避难硐室内二氧化碳的吸收速率，确保二氧化碳浓度在安全范围内。2.根据权利要求1所述的矿井避难硐室氧气高效利用方法，其特征在于，所述避难硐室人员定位系统为基于Zigbee、或超宽带UWB定位技术的人员定位系统。3.根据权利要求1或2所述的矿井避难硐室氧气高效利用方法，其特征在于，所述根据避难硐室人数和活动强度计算出氧气需求量U＝XY+K(V1+V2+V3+...+Vn)，其中X表示避难硐室人数，Y为单个人员静止状态下的平均耗氧量，K表示运动时耗氧系数，Vi表示第i个人员的运动速度。4.根据权利要求3所述的矿井避难硐室氧气高效利用方法，其特征在于，为了使避难硐室氧气保持定值，氧气释放量Q应维持在Q＝U/(1-C)，其中为C表示避难硐室氧气浓度维持标准值。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵昊，蒋曙光，史徐茂，吴征艳，王凯，李鹏飞，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32