矿山巷道通风局扇自动化控制系统研究

王剑武

摘 要：该文针对矿山阶段水平巷道通风存在的实际问题，阐述了实现通风局扇自动化控制的有效途径与方法，为保证通风局扇工作安全，降低通风费用提供有益借鉴。

关键词：巷道 局扇 自动化 控制

中图分类号：TD724 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（a）-0050-02

矿山开拓与采矿需要掘进许许多多阶段水平巷道，而一座矿山仅有几个与地表直接连通的出口，或平硐、或斜井、或竖井。井下各阶段水平通风问题是矿山必须要解决的制约生产的瓶颈。因此，加强矿井通风，供给井下充足的新鲜空气，净化作业环境，是提高施工效率，保证生产快速高效进行的必然选择。通常，整个矿井的通风是以各阶段水平为通风单元的联合系统，而每一个阶段水平的通风有其自身的相对独立性。当前，各矿山阶段水平通风普遍采用轴流式局扇作局部通风，尔后各阶段水平排出的污浊空气集中汇流到矿井总回风巷道排出井外，使之各阶段水平形成一个联合通风体系，从而保证整个矿井污风有去处，新风有来源，不至于产生矿井污风循环。

由此可见，阶段水平通风是整个矿井通风的基础和和前提。为保证阶段水平通风效果，通常采用双压混合式方式，如图1所示，而一般不采用单独压入式或压出式。就整个矿山而言，用于矿井通风的轴流式局扇数量之多，运转费用之大，可想而知。但从多年来各矿山的调研情况看，井下通风局扇的操控装置比较简单，电气控制柜多数是单一的交流接触器直接启动控制，甚至有些矿山用简易的三相闸刀控制（煤矿除外）。由于局扇工作条件恶劣，再加之爆破开启后无人看管，通风达到安全规程标准后，不能及时关闭，基本上处于顺其自然状态。井下潮湿、爆破飞渣、供电异常、局扇叶轮锈蚀等各种原因，易引起局扇运转异常，使之损坏，造成极大浪费及施工停顿。因而，有必要对局扇采取自动化控制，以解决这些问题。

近些年来，我部针对矿井独头通风问题，科研立项，组织攻关，研制出了DT-1型高效通风系统，该系统具有控制局扇运转的自动化功能，经湖北省随州市高庄民采金矿探矿坑道、湖北大冶市三鑫铜金矿开拓井巷、中金黄金公司河北峪耳崖金矿井下阶段平巷和内蒙古虎拉林矿区探矿平巷等矿山实地检验，性能稳定，工作可靠，应用前景良好。

1 局扇自动化控制系统工作原理

控制局扇的自动化控制系统，采用的是电动控制，整个系统设计配置了二套电气自动化控制柜，如图2、3所示。通过时间继电器实现联动并使用380V交流电源工作，以适应局扇（1、2）的正常工作电压，用于完成延时开启、延时停止局扇通风功能。其工作原理如图4所示。

工作面点炮后撤离时，接通控制系统时间继电器1的电路，系统将按预定的延时时间在工作面炮眼全部响完后，首先自动启动压入局扇1（爆破后再启动局扇，可防止飞渣和冲击波对鼓胀起来风筒的破坏），此时，时间继电器2、3开始通电工作，按预先设定好的延时时间，待压入局扇1启动起来运转正常后，时间继电器3输出动作信号通过其外接的两根导线传输到开关K去控制压出局扇2的启动。局扇2启动后，时间继电器4通电工作。通风达到地下矿山安全规程要求后，两台局扇按预先设定的延时时间分别由时间继电器2、4控制同时停机。主电路中装配有空气开关、交流接触器、热继电器，控制电路中装配有熔断器、启动与停止按钮、红绿灯指示、热继电器的控制触点和时间继电器等，可对局扇起控制与保护作用。

两台控制柜既可以单独使用，也可以实现连锁，若要断开两台局扇联系，把开关K断开即可。如果局扇单独运行，可由自己控制回路的时间继电器来实现控制。局扇的运转既可以人工控制，也可以自动控制，当人工控制时，按下启动按钮，交流接触器闭合局扇开始运转，按下停止按钮交流接触器断开局扇停转，红灯用于来电指示，绿灯用于运行指示。

当局扇出现故障自动停机后，在查明原因、排除故障的基础上，可按下热继电器复位开关，重新启动，必要时调整热继电器保护电流大小。

2 结语

在使用该系统时应注意的问题是：系统所用控制电器应与局扇额定功率和额定电压相匹配，否则，将发生电气事故。井下放置应安全可靠，远离水源，避开管道和其它电缆，与巷道底板保持一定距离，放置地点顶板应稳固，无漏水滴水，不阻碍通行，应避免爆破飞渣冲击损坏。

该系统具有短路、欠压、缺相、过载保护功能，可有效保护局扇，避免发生突发事故损坏。使用灵活，即可连锁以适应双压混合式通风两台局扇距离较近的情况，也可分体以适应单独压入式或单独压出式通风不需要同时控制两台局扇的情况。延时范围宽，并可随意设定，启动延时0～999 s，停机延时0～99.9 min。若停机延时时间不足以满足巷道通风要求，可更换延时范围更宽的时间继电器，方便易行。

该系统能可靠保证局扇安全运转，提高使用效率，有效降低维修和通风费用，对促进矿山生产发挥良好作用，具有较大的推广应用价值。

参考文献

[1] 汪德淇.矿井通风防尘[M].北京：冶金工业出版社，1994.

[2] 陈际福，黄志强.掘进工程（第二分册）[M].北京：地质出版社，1994.

[3] 段玉春.最新电工技术手册[M].呼和浩特：内蒙古人民出版社，2009.

[4] 张虹.电工电子技术基础[M].北京：电子工业出版社，2009.

[5] （90）冶金环字第293号，冶金地下矿山安全规程[S].

[6] 编委会.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，1983.endprint

摘 要：该文针对矿山阶段水平巷道通风存在的实际问题，阐述了实现通风局扇自动化控制的有效途径与方法，为保证通风局扇工作安全，降低通风费用提供有益借鉴。

关键词：巷道 局扇 自动化 控制

中图分类号：TD724 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（a）-0050-02

矿山开拓与采矿需要掘进许许多多阶段水平巷道，而一座矿山仅有几个与地表直接连通的出口，或平硐、或斜井、或竖井。井下各阶段水平通风问题是矿山必须要解决的制约生产的瓶颈。因此，加强矿井通风，供给井下充足的新鲜空气，净化作业环境，是提高施工效率，保证生产快速高效进行的必然选择。通常，整个矿井的通风是以各阶段水平为通风单元的联合系统，而每一个阶段水平的通风有其自身的相对独立性。当前，各矿山阶段水平通风普遍采用轴流式局扇作局部通风，尔后各阶段水平排出的污浊空气集中汇流到矿井总回风巷道排出井外，使之各阶段水平形成一个联合通风体系，从而保证整个矿井污风有去处，新风有来源，不至于产生矿井污风循环。

由此可见，阶段水平通风是整个矿井通风的基础和和前提。为保证阶段水平通风效果，通常采用双压混合式方式，如图1所示，而一般不采用单独压入式或压出式。就整个矿山而言，用于矿井通风的轴流式局扇数量之多，运转费用之大，可想而知。但从多年来各矿山的调研情况看，井下通风局扇的操控装置比较简单，电气控制柜多数是单一的交流接触器直接启动控制，甚至有些矿山用简易的三相闸刀控制（煤矿除外）。由于局扇工作条件恶劣，再加之爆破开启后无人看管，通风达到安全规程标准后，不能及时关闭，基本上处于顺其自然状态。井下潮湿、爆破飞渣、供电异常、局扇叶轮锈蚀等各种原因，易引起局扇运转异常，使之损坏，造成极大浪费及施工停顿。因而，有必要对局扇采取自动化控制，以解决这些问题。

近些年来，我部针对矿井独头通风问题，科研立项，组织攻关，研制出了DT-1型高效通风系统，该系统具有控制局扇运转的自动化功能，经湖北省随州市高庄民采金矿探矿坑道、湖北大冶市三鑫铜金矿开拓井巷、中金黄金公司河北峪耳崖金矿井下阶段平巷和内蒙古虎拉林矿区探矿平巷等矿山实地检验，性能稳定，工作可靠，应用前景良好。

1 局扇自动化控制系统工作原理

控制局扇的自动化控制系统，采用的是电动控制，整个系统设计配置了二套电气自动化控制柜，如图2、3所示。通过时间继电器实现联动并使用380V交流电源工作，以适应局扇（1、2）的正常工作电压，用于完成延时开启、延时停止局扇通风功能。其工作原理如图4所示。

工作面点炮后撤离时，接通控制系统时间继电器1的电路，系统将按预定的延时时间在工作面炮眼全部响完后，首先自动启动压入局扇1（爆破后再启动局扇，可防止飞渣和冲击波对鼓胀起来风筒的破坏），此时，时间继电器2、3开始通电工作，按预先设定好的延时时间，待压入局扇1启动起来运转正常后，时间继电器3输出动作信号通过其外接的两根导线传输到开关K去控制压出局扇2的启动。局扇2启动后，时间继电器4通电工作。通风达到地下矿山安全规程要求后，两台局扇按预先设定的延时时间分别由时间继电器2、4控制同时停机。主电路中装配有空气开关、交流接触器、热继电器，控制电路中装配有熔断器、启动与停止按钮、红绿灯指示、热继电器的控制触点和时间继电器等，可对局扇起控制与保护作用。

两台控制柜既可以单独使用，也可以实现连锁，若要断开两台局扇联系，把开关K断开即可。如果局扇单独运行，可由自己控制回路的时间继电器来实现控制。局扇的运转既可以人工控制，也可以自动控制，当人工控制时，按下启动按钮，交流接触器闭合局扇开始运转，按下停止按钮交流接触器断开局扇停转，红灯用于来电指示，绿灯用于运行指示。

当局扇出现故障自动停机后，在查明原因、排除故障的基础上，可按下热继电器复位开关，重新启动，必要时调整热继电器保护电流大小。

2 结语

在使用该系统时应注意的问题是：系统所用控制电器应与局扇额定功率和额定电压相匹配，否则，将发生电气事故。井下放置应安全可靠，远离水源，避开管道和其它电缆，与巷道底板保持一定距离，放置地点顶板应稳固，无漏水滴水，不阻碍通行，应避免爆破飞渣冲击损坏。

该系统具有短路、欠压、缺相、过载保护功能，可有效保护局扇，避免发生突发事故损坏。使用灵活，即可连锁以适应双压混合式通风两台局扇距离较近的情况，也可分体以适应单独压入式或单独压出式通风不需要同时控制两台局扇的情况。延时范围宽，并可随意设定，启动延时0～999 s，停机延时0～99.9 min。若停机延时时间不足以满足巷道通风要求，可更换延时范围更宽的时间继电器，方便易行。

该系统能可靠保证局扇安全运转，提高使用效率，有效降低维修和通风费用，对促进矿山生产发挥良好作用，具有较大的推广应用价值。

参考文献

[1] 汪德淇.矿井通风防尘[M].北京：冶金工业出版社，1994.

[2] 陈际福，黄志强.掘进工程（第二分册）[M].北京：地质出版社，1994.

[3] 段玉春.最新电工技术手册[M].呼和浩特：内蒙古人民出版社，2009.

[4] 张虹.电工电子技术基础[M].北京：电子工业出版社，2009.

[5] （90）冶金环字第293号，冶金地下矿山安全规程[S].

[6] 编委会.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，1983.endprint

摘 要：该文针对矿山阶段水平巷道通风存在的实际问题，阐述了实现通风局扇自动化控制的有效途径与方法，为保证通风局扇工作安全，降低通风费用提供有益借鉴。

关键词：巷道 局扇 自动化 控制

中图分类号：TD724 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（a）-0050-02

矿山开拓与采矿需要掘进许许多多阶段水平巷道，而一座矿山仅有几个与地表直接连通的出口，或平硐、或斜井、或竖井。井下各阶段水平通风问题是矿山必须要解决的制约生产的瓶颈。因此，加强矿井通风，供给井下充足的新鲜空气，净化作业环境，是提高施工效率，保证生产快速高效进行的必然选择。通常，整个矿井的通风是以各阶段水平为通风单元的联合系统，而每一个阶段水平的通风有其自身的相对独立性。当前，各矿山阶段水平通风普遍采用轴流式局扇作局部通风，尔后各阶段水平排出的污浊空气集中汇流到矿井总回风巷道排出井外，使之各阶段水平形成一个联合通风体系，从而保证整个矿井污风有去处，新风有来源，不至于产生矿井污风循环。

由此可见，阶段水平通风是整个矿井通风的基础和和前提。为保证阶段水平通风效果，通常采用双压混合式方式，如图1所示，而一般不采用单独压入式或压出式。就整个矿山而言，用于矿井通风的轴流式局扇数量之多，运转费用之大，可想而知。但从多年来各矿山的调研情况看，井下通风局扇的操控装置比较简单，电气控制柜多数是单一的交流接触器直接启动控制，甚至有些矿山用简易的三相闸刀控制（煤矿除外）。由于局扇工作条件恶劣，再加之爆破开启后无人看管，通风达到安全规程标准后，不能及时关闭，基本上处于顺其自然状态。井下潮湿、爆破飞渣、供电异常、局扇叶轮锈蚀等各种原因，易引起局扇运转异常，使之损坏，造成极大浪费及施工停顿。因而，有必要对局扇采取自动化控制，以解决这些问题。

近些年来，我部针对矿井独头通风问题，科研立项，组织攻关，研制出了DT-1型高效通风系统，该系统具有控制局扇运转的自动化功能，经湖北省随州市高庄民采金矿探矿坑道、湖北大冶市三鑫铜金矿开拓井巷、中金黄金公司河北峪耳崖金矿井下阶段平巷和内蒙古虎拉林矿区探矿平巷等矿山实地检验，性能稳定，工作可靠，应用前景良好。

1 局扇自动化控制系统工作原理

控制局扇的自动化控制系统，采用的是电动控制，整个系统设计配置了二套电气自动化控制柜，如图2、3所示。通过时间继电器实现联动并使用380V交流电源工作，以适应局扇（1、2）的正常工作电压，用于完成延时开启、延时停止局扇通风功能。其工作原理如图4所示。

工作面点炮后撤离时，接通控制系统时间继电器1的电路，系统将按预定的延时时间在工作面炮眼全部响完后，首先自动启动压入局扇1（爆破后再启动局扇，可防止飞渣和冲击波对鼓胀起来风筒的破坏），此时，时间继电器2、3开始通电工作，按预先设定好的延时时间，待压入局扇1启动起来运转正常后，时间继电器3输出动作信号通过其外接的两根导线传输到开关K去控制压出局扇2的启动。局扇2启动后，时间继电器4通电工作。通风达到地下矿山安全规程要求后，两台局扇按预先设定的延时时间分别由时间继电器2、4控制同时停机。主电路中装配有空气开关、交流接触器、热继电器，控制电路中装配有熔断器、启动与停止按钮、红绿灯指示、热继电器的控制触点和时间继电器等，可对局扇起控制与保护作用。

两台控制柜既可以单独使用，也可以实现连锁，若要断开两台局扇联系，把开关K断开即可。如果局扇单独运行，可由自己控制回路的时间继电器来实现控制。局扇的运转既可以人工控制，也可以自动控制，当人工控制时，按下启动按钮，交流接触器闭合局扇开始运转，按下停止按钮交流接触器断开局扇停转，红灯用于来电指示，绿灯用于运行指示。

当局扇出现故障自动停机后，在查明原因、排除故障的基础上，可按下热继电器复位开关，重新启动，必要时调整热继电器保护电流大小。

2 结语

在使用该系统时应注意的问题是：系统所用控制电器应与局扇额定功率和额定电压相匹配，否则，将发生电气事故。井下放置应安全可靠，远离水源，避开管道和其它电缆，与巷道底板保持一定距离，放置地点顶板应稳固，无漏水滴水，不阻碍通行，应避免爆破飞渣冲击损坏。

该系统具有短路、欠压、缺相、过载保护功能，可有效保护局扇，避免发生突发事故损坏。使用灵活，即可连锁以适应双压混合式通风两台局扇距离较近的情况，也可分体以适应单独压入式或单独压出式通风不需要同时控制两台局扇的情况。延时范围宽，并可随意设定，启动延时0～999 s，停机延时0～99.9 min。若停机延时时间不足以满足巷道通风要求，可更换延时范围更宽的时间继电器，方便易行。

该系统能可靠保证局扇安全运转，提高使用效率，有效降低维修和通风费用，对促进矿山生产发挥良好作用，具有较大的推广应用价值。

参考文献

[1] 汪德淇.矿井通风防尘[M].北京：冶金工业出版社，1994.

[2] 陈际福，黄志强.掘进工程（第二分册）[M].北京：地质出版社，1994.

[3] 段玉春.最新电工技术手册[M].呼和浩特：内蒙古人民出版社，2009.

[4] 张虹.电工电子技术基础[M].北京：电子工业出版社，2009.

[5] （90）冶金环字第293号，冶金地下矿山安全规程[S].

[6] 编委会.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，1983.endprint