【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于矿井作业，涉及一种矿井用风点供风量按需调节方法。
技术介绍
1、在矿井开采过程中，为了确保矿井内的空气流通和提供足够的氧气，需要向矿井内供给一定量的新鲜空气。矿井通风系统是矿井安全生产的重要组成环节，高效可靠的通风系统可以起到提供井下作业人员新鲜风流、调节工作环境温度、稀释并排除有毒有害气体等关键性作用；目前矿井通风一般为抽出式通风，有一台或多台主要通风机利用负压提供动力，在井下巷道中安装多种控风设备，促使新鲜风流流入矿井各个用风地点，达到预定通风效果；但由于通风系统是一个变化的系统，原来的固定风量通风方式无法满足现有通风系统状态，且矿井各个用风地点条件不一，导致局部地区会产生供风不足、有毒有害气体积聚等通风隐患，现有通风系统不能根据实际需求进行精确调节，缺乏灵活性，不能根据实时监测到的环境参数进行动态调节，给矿工的安全带来潜在的隐患。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种矿井用风点供风量按需调节方法
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种矿井用风点供风量按需调节方法，包括以下步骤：
4、s1：制定矿井用风点环境监测方案，按用风地点类型安装监测设备；
5、s2：根据用风点环境监测数据计算用风点实时需风量；
6、s3：获取用风点监测实时供风量，对比实时需风量，计算用风点实时风量调节量；
7、s4：核定风流调节设备的调节冗余度和数量；
8、s5：根据
9、s6：若风量调节未达标，则重复步骤s3～s5，直到风量调节达标。
10、进一步，步骤s1所述用风地点类型包括采煤工作面、掘进工作面和硐室；所述监测设备包括风速传感器、甲烷传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器、温度传感器、氢气传感器、人员定位装置。
11、进一步，步骤s2所述根据用风点环境监测数据计算用风点实时需风量，具体包括以下步骤：
12、s21：用风点类型为采煤工作面时，计算公式为：
13、按照气象条件计算：
14、qcf＝60×70％×vcf×scf×kch×kcl
15、式中：vcf表示风速传感器测得的风速，scf表示平均有效断面积，kch表示采高调整系数，kcl表示长度调整系数；
16、按照瓦斯涌出量计算：
17、qcf＝100×qcg×kcg
18、式中：qcg表示回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出，根据甲烷传感器及风速传感器监测值获取；kcg表示瓦斯涌出不均匀的备用风量系数；
19、按照二氧化碳涌出量计算：
20、qhf＝67×qhc×khc
21、式中：qhc表示回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，根据二氧化碳传感器及风速传感器监测值获取；khc表示二氧化碳涌出不均匀的备用风系数；
22、按照工作人员人数计算
23、qcf≥4ncf
24、式中：ncf表示同时工作的最多人数，通过人员定位装置监测人数；
25、s22：用风点类型为掘进工作面时，计算公式为：
26、按照瓦斯涌出量计算
27、qhf＝100×qhg×khg
28、式中：qhg表示回风流中平均绝对瓦斯涌出量，根据甲烷传感器及风速传感器监测值获取；khg表示掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数；
29、按照二氧化碳涌出量计算：
30、qhf＝67×qhc×khc
31、qhc表示回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，根据二氧化碳传感器及风速传感器监测值获取；khc表示二氧化碳涌出不均匀的备用风系数；
32、按照工作人员人数计算：
33、qaf≥4nhf
34、式中：nhf表示掘进工作面同时工作的最多人数，通过人员定位装置监测人数；
35、s23：用风点类型为硐室时，计算公式为：
36、按照充电硐室需风量计算
37、qer＝200qhy
38、式中：qer表示充电硐室需要风量；qhy表示充电硐室在充电时产生的氢气量，获取氢气传感器监测值；
39、按照硐室发热量计算：
40、
41、式中：qmr表示机电确室的需要风量；∑w表示机电室中运转的电动机或变压器的总功率；θ表示机电碉室发热系数；ρ表示空气密度；cp表示空气的定压比热；δt表示机电码室的进、回风流的温度差，根据温度传感器监测值获取；
42、s24：用风点类型为用风巷道时，：计算公式为：
43、按照瓦斯涌出量计算
44、qrl＝133qrg×krg
45、式中：qrg表示平均绝对瓦斯涌出量，根据甲烷传感器及风速传感器监测值获取；krg表示瓦斯不均匀的备用风量系数；
46、按照工作人员人数计算：
47、qcf≥4ncf
48、式中：ncf表示采煤工作面同时工作的最多人数，通过人员定位装置监测人数；
49、用风地点实时需风量
50、q需＝max{qcf，qhf，qaf，qer，qmr，，qrl}
51、q需等于按各条件计算需要风量后取最大值。
52、进一步，步骤s3中，根据实时监测数据计算出供需差，计算公式为：
53、q供需差＝|q需-q供|
54、其中q供为用风点供风量。
55、进一步，所述步骤s4具体包括以下步骤：
56、s41：核定临近用风地点可调节风流通风设施设备冗余度，即风量可调节量；
57、s42：若可调节量大于需调节量，则调节该设备，调控风量；若可调节量小于需调节量，则调节该设备上一级可调控设备，最终层级为矿井主通风机。
58、进一步，步骤s5中判定风量调节是否达标的方式是根据用风地点风速监测传感器计算该地点供风量，计算公式为：
59、q供＝60*v*s
60、式中v为监测风速；s为断面面积；
61、判断q供是否达到预定需要风量，若监测风量与实时需风量值误差不超过5％，即风量调节达标。
62、本专利技术的有益效果在于：本专利技术基于矿井用风地点环境监测、计算得出矿井实时风量需求，并联动风量调控设施设备针对环境变化、优化供风方式，保障用风点风流稳定、可靠，达到降灾、增效目的；并为通风系统正常时期风量优化调节提供数据支撑，通风供需联动提供有效管控手段。
63、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
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1.一种矿井用风点供风量按需调节方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的矿井用风点供风量按需调节方法，其特征在于：步骤S1所述用风地点类型包括采煤工作面、掘进工作面和硐室；所述监测设备包括风速传感器、甲烷传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器、温度传感器、氢气传感器、人员定位装置。
3.根据权利要求1所述的矿井用风点供风量按需调节方法，其特征在于：步骤S2所述根据用风点环境监测数据计算用风点实时需风量，具体包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的矿井用风点供风量按需调节方法，其特征在于：步骤S3中，根据实时监测数据计算出供需差，计算公式为：
5.根据权利要求1所述的矿井用风点供风量按需调节方法，其特征在于：所述步骤S4具体包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的矿井用风点供风量按需调节方法，其特征在于：步骤S5中判定风量调节是否达标的方式是根据用风地点风速监测传感器计算该地点供风量，计算公式为：
【技术特征摘要】
1.一种矿井用风点供风量按需调节方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的矿井用风点供风量按需调节方法，其特征在于：步骤s1所述用风地点类型包括采煤工作面、掘进工作面和硐室；所述监测设备包括风速传感器、甲烷传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器、温度传感器、氢气传感器、人员定位装置。
3.根据权利要求1所述的矿井用风点供风量按需调节方法，其特征在于：步骤s2所述根据用风点环境监测数据计算用风点实时需...
【专利技术属性】
技术研发人员：王振，周勇，梁军，赵旭生，姚亚虎，张庆华，袁小平，罗广，马国龙，周密，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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