[发明专利]一种基于矿井烟气监测的自动调控风门系统及调控方法

说明书

本发明提供了一种基于矿井烟气监测的自动调控风门系统，包括多个风门系统、多个烟气监测系统、控制系统和传输系统；风门系统设置在井下巷道内，包括风门、喷头、语音设备以及信号显示设备；烟气监测系统用于检测巷道内气体、粉尘、温度、烟雾以及风流信息；控制系统包括信号转换器和计算机；传输系统包括传输线路和信号接收器；烟气监测系统监测到信号通过传输系统输送信号给控制系统，控制系统根据接收到的信号控制风门的开启。本发明自动调控风门系统通过实时监测矿井火灾烟气在不同位置处的浓度及烟流方向，从而作用抗灾救灾风门，自动调整风门打开程度，将火灾烟气及时排放，防止烟气进一步向深处蔓延。

技术领域

本发明属于矿井抗灾救灾设备技术领域，具体涉及一种基于矿井烟气监测的自动调控风门系统及调控方法。

背景技术

中国是世界第一产煤大国，煤炭在中国一次能源消费结构中占70％左右。中国工程院《国家能源发展战略2030～2050》指出煤炭在能源结构中比例仍占50％。在相当长的时期内，煤炭作为中国的主导能源将不可替代，因而煤炭是国家能源发展战略的重点。

矿井火灾是煤矿重大灾害之一，矿井一旦发生火灾，火势蔓延迅速，造成重大财产损失和人身伤亡事故。在矿井火灾中，造成火灾事故扩大化的主要原因为：火灾及其产生有毒物质的蔓延。蔓延形式主要表现为高温烟气、有毒有害气体在矿井风流的流动时失去控制无规律扩散。因此，对矿井火灾风流控制技术进行研究，在矿井巷道火灾易发地点建立风流控制系统，当火灾发生后能够使火灾影响范围限定在最小损失范围之内，并为井下人员逃生避灾提供指导、降低井下人员伤亡率、提高救援可能性方面有着十分重要的现实意义。

传统的救灾风门只能通过手动、感应、触发或者控制装置进行风门动作，在发生火灾后，现有救灾风门无法根据巷道烟气蔓延范围与速度自动进行动作(如：自动调节火灾巷道的进风量以及烟气的排放量)。无法实时得知烟气蔓延的范围、方向以及速度，从而会对矿井烟气的排放产生滞后，导致烟气的在矿井内蔓延，会严重造成人员窒息伤亡。因此，基于矿井烟气监测的抗灾救灾自动调控风门的研究对煤矿抗灾救援具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于矿井烟气监测的自动调控风门系统，该自动调控风门系统通过实时监测矿井火灾烟气在不同位置处的浓度及烟流方向，从而作用抗灾救灾风门，自动调整风门打开程度，将火灾烟气及时排放，防止烟气进一步向深处蔓延。本方法与现有方法相比，主要是将巷道进行防灾区段划分，进行层层连锁控制，根据不同阶段的监测系统监测的数据及时确定发生火灾的位置，能够根据烟气的蔓延方向和范围，及时自动调整风门动作，无需进行人为控制，而且能够根据烟气动向实现实时自动调整风门的打开或关闭程度，使得有毒有害烟气蔓延范围能够以最大程度被控制，从而在发生火灾后能够使人员伤亡降到最低。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于矿井烟气监测的自动调控风门系统，其特征在于，包括多个风门系统、多个烟气监测系统、控制系统和传输系统；

所述风门系统设置在井下巷道内，包括风门、喷头、语音设备以及信号显示设备，所述喷头、语音设备以及信号显示设备均设置在风门上；

所述烟气监测系统用于检测巷道内气体、粉尘、温度、烟雾以及风流信息；

所述控制系统包括信号转换器和计算机；

所述传输系统包括传输线路和信号接收器；

所述烟气监测系统监测到信号通过传输系统输送信号给控制系统，控制系统根据接收到的信号控制风门的开启。

优选地，所述烟气监测系统设置在井下巷道内，所述烟气监测系统包括一氧化碳传感器、瓦斯传感器、粉尘传感器、烟雾传感器、红外温度传感器和风流方向及风速传感器。

优选地，所述烟气监测系统还包括防爆摄像头。