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 подвигания 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 вентиляторных 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.