煤礦局部通風(fēng)機(jī)是煤礦生產(chǎn)中的重要設(shè)備之一,在煤礦生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用。通風(fēng)機(jī)采用工頻電源供電,排瓦斯時(shí)通風(fēng)機(jī)一旦工作(工頻下運(yùn)轉(zhuǎn)),風(fēng)量立即達(dá)到最大,會(huì)把巷道內(nèi)的高瓦斯氣體吹到回風(fēng)巷中,造成回風(fēng)巷中的瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo),必須手動(dòng)開啟風(fēng)機(jī)開關(guān),使風(fēng)機(jī)處于斷續(xù)工作狀態(tài),控制風(fēng)量的平均值,避免回風(fēng)巷中的瓦斯超標(biāo)。該控制方式對(duì)操作人員的技術(shù)水平要求高,且易出現(xiàn)瓦斯超排現(xiàn)象。在正常通風(fēng)狀態(tài)開采過程中,通風(fēng)機(jī)會(huì)長(zhǎng)期超風(fēng)量工作,浪費(fèi)大量電能,且工作時(shí)的噪音很大,還會(huì)增加巷道內(nèi)的煤塵。

　　采用通風(fēng)機(jī)用隔爆兼本安型變頻調(diào)速裝置,可解決以上問題。該變頻調(diào)速裝置采用了IGBT變頻調(diào)速技術(shù)、熱管散熱技術(shù)以及智能控制技術(shù),可根據(jù)不同的運(yùn)行工況,通過檢測(cè)不同地點(diǎn)的瓦斯?jié)舛?自動(dòng)調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)的風(fēng)速,達(dá)到高效排瓦斯和節(jié)能通風(fēng)的目的。

　　1　工作原理

　　井巷掘進(jìn)工作面通風(fēng)機(jī)用隔爆兼本安型變頻調(diào)速裝置安裝布置如圖1所示。當(dāng)自動(dòng)控制裝置檢測(cè)到T1、T2、T3處瓦斯?jié)舛日r(shí)即自動(dòng)進(jìn)入自控通風(fēng)狀態(tài)。依據(jù)T1、T2所檢測(cè)的瓦斯?jié)舛群途蜻M(jìn)巷道回風(fēng)流的瓦斯?jié)舛?通風(fēng)機(jī)用隔爆兼本安型變頻調(diào)速裝置自動(dòng)控制局部通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(T1、T2濃度變小,則局部通風(fēng)機(jī)減速;T1、T2濃度變大,則局部通風(fēng)機(jī)加速)根據(jù)瓦斯?jié)舛鹊拇笮∽詣?dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量,避免瓦斯超限。

　　局部通風(fēng)機(jī)調(diào)速范圍:在“上限頻率”和“下限頻率”的設(shè)定值之間變化。局部通風(fēng)機(jī)下限頻率設(shè)定在10~50Hz,上限頻率設(shè)定在10~50Hz。甲烷傳感器T1出現(xiàn)斷線故障時(shí),則局部通風(fēng)機(jī)以“下限頻率”所設(shè)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。當(dāng)回風(fēng)巷混合處瓦斯?jié)舛萒3超過安全規(guī)定值(T3濃度值設(shè)定)時(shí),通風(fēng)機(jī)用隔爆兼本安型變頻調(diào)速裝置自動(dòng)進(jìn)入自控排瓦斯?fàn)顟B(tài)。

　　通風(fēng)機(jī)用隔爆兼本安型變頻調(diào)速裝置進(jìn)入自控排瓦斯?fàn)顟B(tài)后,依據(jù)T2、T3傳感器檢測(cè)的工作面回風(fēng)流和總匯合風(fēng)流的瓦斯?jié)舛茸詣?dòng)控制局部通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)T2、T3濃度減小時(shí),通風(fēng)機(jī)加速加大風(fēng)量,當(dāng)T2、T3濃度增大時(shí)自動(dòng)減速減小風(fēng)量,依此原則調(diào)節(jié)輸出風(fēng)量,控制排至回風(fēng)流的瓦斯?jié)舛仍诎踩O(shè)定值的范圍內(nèi),即以最大效率安全排放瓦斯。

　　在必要的情況下,可以人為控制局部通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行速度。手動(dòng)控制局部通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí),調(diào)節(jié)風(fēng)量可通過通風(fēng)機(jī)用隔爆兼本安型變頻調(diào)速裝置上的操作按鈕設(shè)定,轉(zhuǎn)速人為設(shè)定后即不受瓦斯傳感器所檢測(cè)的瓦斯?jié)舛戎狄约凹淄閭鞲衅魇欠窆收系挠绊憽?/p>

　　當(dāng)甲烷傳感器T1、T2、T3處的瓦斯?jié)舛瘸^煤礦安全規(guī)定值后,輸出閉鎖節(jié)點(diǎn)斷開,控制掘進(jìn)巷的饋電開關(guān)斷電,實(shí)現(xiàn)瓦斯電閉鎖功能。當(dāng)自動(dòng)控制裝置故障停止運(yùn)行時(shí),輸出閉鎖節(jié)點(diǎn)斷開,控制掘進(jìn)巷的饋電開關(guān)斷電,實(shí)現(xiàn)風(fēng)電閉鎖功能。

　　2　功能特點(diǎn)

　　(1)可自動(dòng)控制風(fēng)速風(fēng)量,實(shí)現(xiàn)節(jié)能通風(fēng)。正常供電情況下,該變頻調(diào)速裝置可根據(jù)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量的大小自動(dòng)控制風(fēng)速,調(diào)節(jié)風(fēng)量,避免了局部通風(fēng)機(jī)的全速運(yùn)行引發(fā)的“一風(fēng)吹”現(xiàn)象,局部通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速可控,風(fēng)量可調(diào),避免了能源的浪費(fèi)。

　　(2)可實(shí)現(xiàn)最大效率無超限自控排放瓦斯。因意外停電或計(jì)劃停風(fēng)而造成掘進(jìn)面瓦斯超限時(shí),不必人工排放瓦斯,通風(fēng)機(jī)用隔爆兼本安型變頻調(diào)速裝置可自動(dòng)以接近于合流點(diǎn)瓦斯?jié)舛劝踩O(shè)定值為限進(jìn)行排放,高效而安全。

　　(3)局部通風(fēng)機(jī)由全壓?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)為變頻軟啟動(dòng)。局部通風(fēng)機(jī)變?yōu)橐砸欢ǖ募铀俣葐?dòng),轉(zhuǎn)速在一定的加速時(shí)間內(nèi)由0上升到額定轉(zhuǎn)速。

　　(4)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)倒臺(tái)。專線供風(fēng)系統(tǒng)故障或停機(jī)時(shí),自動(dòng)控制裝置的閉鎖繼電器節(jié)點(diǎn)閉合,自動(dòng)控制混線開關(guān)投切,啟動(dòng)熱備用的備用風(fēng)機(jī)供風(fēng);當(dāng)專線線路修復(fù)重新投入使用后此節(jié)點(diǎn)斷開,自動(dòng)切斷混線開關(guān)改為專線供風(fēng)。

　　(5)具備完善的軟硬件保護(hù)。具有過流、短路、過壓、欠壓和超溫等軟硬件保護(hù)功能。

　　3　應(yīng)用效果

　　(1)變頻啟動(dòng)避免了對(duì)電網(wǎng)的沖擊。由于變頻器改造后風(fēng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)變頻軟啟動(dòng),不僅對(duì)電網(wǎng)沒有任何沖擊,而且還可以隨時(shí)啟動(dòng)或停止。

　　(2)變頻節(jié)能運(yùn)行,可按需調(diào)節(jié)風(fēng)量,避免浪費(fèi),節(jié)約了大量能源。變頻改造后,風(fēng)機(jī)不再一直滿負(fù)荷工作,節(jié)能率高達(dá)63%。

　　(3)降低風(fēng)機(jī)工作強(qiáng)度,延長(zhǎng)使用壽命。變頻改造后,風(fēng)機(jī)大部分時(shí)間都以較低速度運(yùn)行,大大降低了風(fēng)機(jī)工作的機(jī)械強(qiáng)度和電氣沖擊,延長(zhǎng)了風(fēng)機(jī)的使用壽命,傳動(dòng)裝置的故障率下降,員工的維修工作量也隨之下降。

　　(4)可使電動(dòng)機(jī)與風(fēng)機(jī)直接相連接,減少傳動(dòng)環(huán)節(jié)的費(fèi)用。

　　(5)系統(tǒng)壓力降低,對(duì)管道的壓力和密封等的影響變小,使管道壽命得以延長(zhǎng)。

　　(6)系統(tǒng)監(jiān)控性能完善,運(yùn)行可靠,工作效率高,減少了檢修和維護(hù)的工作量。

　　(7)減少了員工的工作量,降低了費(fèi)用支出。掘進(jìn)全過程只需安裝1臺(tái)足夠風(fēng)量的局部通風(fēng)機(jī),就可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同大小風(fēng)量的需求,不必經(jīng)常更換局部通風(fēng)機(jī),可減少倒換風(fēng)機(jī)的時(shí)間、費(fèi)用和勞動(dòng)。