[发明专利]煤矿井下采场区域瓦斯煤尘爆炸抑爆装置的联动控制方法

说明书

本发明涉及一种煤矿井下采场区域瓦斯煤尘爆炸抑爆装置的联动控制方法，属于工业安全技术领域。该方法将区域联控分级启动条件输入智能控制器，智能控制器与自动抑爆装置和巷道隔爆装置连接，根据瓦斯煤层爆炸实验得出的自动抑爆装置和巷道隔爆装置的安装位置、安装数量和启动组数等信息进行联动控制。本发明方法能够实现煤矿井下采场区域发生瓦斯煤尘爆炸时的智能有效控制。

技术领域

本发明属于工业安全技术领域，涉及一种煤矿井下采场区域瓦斯煤尘爆炸抑爆装置的联动控制方法。

背景技术

在煤矿井下一旦发生瓦斯煤尘爆炸事故，爆炸火焰和超压迅速沿巷道传播，在一定条件下甚至发生二次爆炸、多次爆炸，对煤矿井下设施和人员造成极大危害。目前，煤矿井下针对瓦斯煤尘爆炸的防护装置主要是隔爆水袋，其原理是利用爆炸超压打翻装水的水袋，形成水雾对爆炸进行抑制，属于被动式抑爆技术。另外，一些企业已经研发出煤矿井下使用的自动抑爆装置，但目前没有得到大量应用，且缺乏智能联控。

因此，目前我国煤矿井下尚没有针对瓦斯煤尘爆炸事故的主动式、智能化的区域联控技术及装备。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种煤矿井下采场区域瓦斯煤尘爆炸抑爆装置的联动控制方法，实现煤矿井下采场区域发生瓦斯煤尘爆炸时的智能有效控制。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种煤矿井下采场区域瓦斯煤尘爆炸抑爆装置的联动控制方法，具体包括以下步骤：

S1：开展不同爆炸强度条件下瓦斯煤尘爆炸抑制实验，测试不同情况下所需的抑爆介质的面密度，得到爆炸强度和抑爆屏障的关系；

S2：采用数值模拟的方法，分析有无安装隔抑爆装置条件下瓦斯爆炸火焰传播速度和冲击波超压沿巷道的变化规律；

S3：根据爆炸强度和抑爆屏障的关系和冲击波超压沿巷道的变化规律，确定区域联控的分级启动条件，并通过编程利用控制器输出指令的方式实现；

S4：将自动抑爆装置与巷道隔爆装置通过控制器连接，形成区域联控；

S5：在地下大型试验巷道内，当发生100m³或200m³瓦斯爆炸强度时，对自动抑爆装置和巷道隔爆装置区域联控效果进行试验验证，并根据试验结果调整安装位置和启动组数，达到完全抑制爆炸的效果；

S6：根据试验结果，对数值模拟中的参数设置进行修正，并进行300m³、400m³或500m³等更大爆炸强度的瓦斯爆炸区域联控的数值模拟；

S7：根据试验和数值模拟结果，得到不同爆炸强度下自动抑爆装置、巷道隔爆装置的安装位置和启动组数等，形成区域联控技术。

进一步，所述步骤S1中，所述不同爆炸强度包含50m³瓦斯+煤尘爆炸、100m³瓦斯+煤尘爆炸和200m³瓦斯+煤尘爆炸。

进一步，所述步骤S3中，所述分级启动条件是指不同爆炸超压情况下，能够完全抑制爆炸的巷道隔爆装置的启动组数。

进一步，所述步骤S4中，所述自动抑爆装置包括：火焰探测器、控制器、抑爆器和电源，所述巷道隔爆装置包括：冲击波探测器、控制器、隔爆器和电源。

进一步，所述步骤S7中，所述区域联控技术包含自动抑爆装置火焰探测器和抑爆器的安装位置、巷道隔爆装置冲击波探测器和隔爆器的安装位置、巷道隔爆装置隔爆器的安装组数，以及控制器的智能判别和输出等。