2 Требования предъявляемые к схемам и аппаратуре автоматизации вентиляторных установок

Проветривание шахт и рудников один из важнейших объектов автоматизации, так как возрастающая степень механизации, увеличение мощности и глубины шахт, концентрация производства и интенсификация горных работ сопровождаются значительным увеличением выделений в рудничную атмосферу вредных газов, пыли и тепла.

Для еще большего использования производственных мощностей и дальней­шего улучшения условий труда необходима разработка эффективных методов и средств борьбы с рудничным газом и пылью, повышенной температурой и влажностью в горных выработках. Решение поставленной задачи возможно благодаря рациональному распределению поступающего в подземные выработки воздуха при непрерывном и надежном контроле основных параметров рудничной атмосферы. Непрерывные внешние возмущения - меняющаяся интенсивность газовыделения, изменение сечения горных выработок, технологии, вентиляционной сети, скоростей продвижения очистных и подготовительных работ носят случайный во времени характер, поэтому для системы проветривания требуется непрерывная корректировка в процессе эксплуатации. Выполнение такой корректировки с необходимой эффективностью возможно лишь при применении систем автоматического управления проветриванием, в которых фактор субъективности, вносимый оператором, минимален.

Для решения задач проветривания в настоящее время используются локальные системы автоматического управления, которые обеспечивают стабилизацию распределения воздуха в отдельной ветви вентиляционной сети, высоконадежны, требуют меньшего числа датчиков и довольно простой информационной системы.

Управляющими устройствами в системах являются индивидуальные регуляторы или многоканальные цифровые регуляторы, а также специализированные управляющие ЭВМ.

В систему проветривания рудников и угольных шахт входят: вентиляторы местного проветривания (ВМП), средства контроля содержания метана в шахтном воздухе, вентиляторная установка главного проветривания, вентиляционные устройства сети (двери, окна, перемычки, ляды, шиберы). Каждое звено системы проветривания имеет достаточно совершенное электромеханическое оборудование и аппаратуру автоматизированного управления, обеспечивающие высокую эффективность их эксплуатации. От надежной работы ВМП во многом зависит безопасность ведения подготовительных работ: при значительной длине тупиковой выработки вследствие утечек в воздухопроводе может оказаться, что при работающем вентиляторе в забой поступает недостаточное количество воздуха. Для контроля эффективности проветривания тупиковой выработки вентилятором местного проветривания ВМП, работающим на нагнетание, применяется аппаратура АКВ-2Г1, которая блокируется с групповым магнитным пускателем, питающим электрооборудование данной выработки, и отключает его при снижении количества воздуха, поступающего в забой, на 20% ниже нормы.

На рудниках и шахтах, опасных по газу, контроль содержания метана в шахтном воздухе является одним из основных условий обеспечения безопасности работ. При этом широкое использование электрической энергии и ведение взрывных работ обусловливают необходимость непрерывного и автоматического контроля содержания метана с передачей соответствующей информации диспетчеру шахты.

Установка вентиляторов главного проветривания должна обеспечивать:

• непрерывную и бесперебойную подачу в подземные выработки необходимого количества воздуха;

• возможность регулирования производительности при наличии резерва ее не менее 20% от наибольшей подачи;

• переход с работы одного вентилятора на другой и при необходимости их совместную работу;

• возможность реверсирования вентиляционной струи не более чем за 10 мин при сохранении дебита не менее 60% от нормального;

• необходимый контроль параметров режима работы;

• устойчивую и экономичную работу при простоте и удобстве эксплуатации.

Автоматизация вентиляционных установок главного проветривания обеспечивает более четкое выполнение указанных функций с высокой степенью надежности работы электрооборудования и при высвобождении постоянного обслуживающего персонала. В настоящее время считается целесообразным дистанционное управление вентиляторами и автоматический контроль за их работой. При этом выпускаемая аппаратура автоматизации обеспечивает: дистанционный пуск и остановку выбранного вентилятора с пульта управления; дистанционное управление лядами и шибером при реверсировании воздушной струи; автоматический контроль режима работы (производительность и депрессия) вентилятора, температуры подшипников установки и статорных обмоток двигателей; автоматическую защиту электродвигателей (нулевую, от коротких замыканий и несимметричных режимов); автоматическую световую сигнализацию при нормальном режиме, световую и звуковую сигнализацию в аварийном режиме.

При комплексной автоматизации системы проветривания в качестве дросселирующих устройств на участках рудника могут применяться вентиляционные двери с регулируемыми вентиляционными окнами. Регулирование проходного отверстия вентиляционного окна может осуществляться с помощью исполнительных механизмов.