周明權(quán)

(白銀有色集團(tuán)股份有限公司小鐵山礦,甘肅白銀 730900)

微電腦定時(shí)開(kāi)?？刂圃谛¤F山礦井下通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用

周明權(quán)

(白銀有色集團(tuán)股份有限公司小鐵山礦,甘肅白銀 730900)

本文針對(duì)小鐵山礦井下作業(yè)的通風(fēng)系統(tǒng)的缺陷進(jìn)行了改造。我們利用微電腦時(shí)控器來(lái)定時(shí)開(kāi)?？刂凭峦L(fēng)系統(tǒng),這樣既保障了良好的通風(fēng)性,又實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗。

微電腦時(shí)控器 節(jié)能 開(kāi)?？刂?通風(fēng)機(jī)

隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，各種礦產(chǎn)資源的需求量不斷加大，礦業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模也跟著不斷擴(kuò)大。伴隨著礦井作業(yè)事故的頻繁發(fā)生，井下作業(yè)通風(fēng)良好是礦山資源開(kāi)采的一個(gè)安全方面的重點(diǎn)。由于管理、工藝及技術(shù)等各方面的原因，風(fēng)機(jī)電能的利用率非常低。因此，為了井下作業(yè)的安全生產(chǎn)和通風(fēng)機(jī)耗電量低，耗電成本低以及礦井可持續(xù)發(fā)展，本文對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了節(jié)能優(yōu)化改造。

1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀

小鐵山礦是白銀有色集團(tuán)有限公司的一個(gè)中型、地下開(kāi)采、采用分離、多金屬鉛鋅礦山。目前，該礦山主要在七、八兩個(gè)中段進(jìn)行生產(chǎn)，礦山通風(fēng)系統(tǒng)主要有一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)站組成，是礦山保障井下生產(chǎn)安全的主要系統(tǒng)，同時(shí)也是礦山井下耗電量最大的設(shè)備，全年耗電量占到井下耗電總量的百分之四十左右。其中一級(jí)站安裝在七、八中段主巷入風(fēng)井處，風(fēng)機(jī)運(yùn)行在冬季除特殊情況以外不需要開(kāi)機(jī)外，其他時(shí)間均全天運(yùn)行。三級(jí)站風(fēng)機(jī)分別安裝在五、六、七終端主巷650米處，二級(jí)站通風(fēng)機(jī)分別安裝與1536米水平和1476米水平650米處與放礦溜井貫通至三級(jí)站風(fēng)機(jī)。二級(jí)站風(fēng)機(jī)的開(kāi)停由采礦作業(yè)區(qū)根據(jù)生產(chǎn)情況自行開(kāi)停。

2 小鐵山礦井下通風(fēng)系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題

通風(fēng)系統(tǒng)的安全隱患在于礦山開(kāi)采量的逐漸加大，開(kāi)采深度隨著延伸，能開(kāi)采出礦的地方不斷改變，作業(yè)采礦地面的推進(jìn)，礦井采空部位的漏風(fēng)以及風(fēng)流短路，其原因在于部分巷道的貫通。礦山現(xiàn)在通風(fēng)風(fēng)機(jī)的工作效率較低，其耗電量較大，同時(shí)自然通風(fēng)對(duì)井下的通風(fēng)影響大，甚至由于要對(duì)某些作業(yè)地點(diǎn)進(jìn)行爆破，從而會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體，這些氣體由于不能及時(shí)地稀釋和排除，就會(huì)引起井下空氣質(zhì)量變差，井下生產(chǎn)也會(huì)變得危險(xiǎn)。所以這就要求井下有具有良好的通風(fēng)系統(tǒng)以保證作業(yè)井下有足夠的新鮮空氣。

3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)改進(jìn)建議

根據(jù)小鐵山礦通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查及測(cè)定數(shù)據(jù)，針對(duì)現(xiàn)有礦山通風(fēng)系統(tǒng)存在的問(wèn)題，本文提出采用微電腦時(shí)控來(lái)定時(shí)控制小鐵山礦井下通風(fēng)系統(tǒng)，以此節(jié)省通風(fēng)機(jī)耗電量，節(jié)約企業(yè)生產(chǎn)成本，促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3.1 微電腦時(shí)控器

表2 三級(jí)站加裝微電腦時(shí)控控制箱后的節(jié)約電費(fèi)情況

微電腦時(shí)控器是一個(gè)以高性能微電腦芯片為核心配合電子電路等組成一個(gè)電源開(kāi)關(guān)控制裝置，能以天或星期循環(huán)且多時(shí)段的控制電的開(kāi)閉。其有九個(gè)時(shí)間段可以設(shè)置開(kāi)關(guān)時(shí)間，體積小巧。其安裝采用導(dǎo)軌安裝方式，輸出電流為10-25A，每日可設(shè)置1-9組，且有多路控制功能。一次設(shè)定長(zhǎng)期有效。其顯示方式為L(zhǎng)ED顯示，控制方式為時(shí)控，工作電壓為220VAC，靜態(tài)功耗小于2W，時(shí)間精度小于2s/天，工作溫度在零下十?dāng)z氏度到五十五攝氏度之間，不結(jié)冰，待機(jī)時(shí)間大于60天。因此其廣泛使用于各種工業(yè)電器，家用電器的自動(dòng)控制。這既安全方便又省電省錢(qián)。輸出電流10A，既可正?？刂?200W甚至更大功率的電器工作，也可與繼電器、接觸器等結(jié)合控制其它各種大功率動(dòng)力設(shè)備。本文選用微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)KG316T。

3.2 微電腦時(shí)控器在小鐵山礦井下通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用

為了進(jìn)一步的節(jié)約用電消耗，針對(duì)本文的通風(fēng)系統(tǒng)擬在一級(jí)站風(fēng)機(jī)加裝兩臺(tái)功率均為55千瓦(一用一備)的微電腦時(shí)控控制箱，在三級(jí)站風(fēng)機(jī)加裝三臺(tái)功率均為22千瓦的微電腦時(shí)控控制箱。由于井下沒(méi)有220V交流電源，需增加100VA；380V/220V控制變壓器，為時(shí)控器提供220V工作電源，時(shí)控器輸出220V電壓控制中間繼電器線圈，由中間繼電器動(dòng)作控制接觸器380V電源來(lái)控制負(fù)載，電機(jī)加裝熱保護(hù)，元器件接負(fù)載配置。在滿(mǎn)足井下通風(fēng)的前提下，對(duì)一、三級(jí)站分級(jí)進(jìn)行分時(shí)段自動(dòng)開(kāi)停，這樣既能減少認(rèn)為開(kāi)停機(jī)的工作量，又可以減少用電量，從而產(chǎn)生一定經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3.3 微電腦時(shí)控器安裝在小鐵山礦井下通風(fēng)系統(tǒng)后產(chǎn)生的效果

該井下通風(fēng)系統(tǒng)采用微電腦時(shí)控器定時(shí)開(kāi)?？刂茖?shí)施后，對(duì)一級(jí)站兩臺(tái)電機(jī)分時(shí)實(shí)現(xiàn)分時(shí)段可控操作。如果在峰時(shí)段8：00至9：00和15：00至16：00分別停運(yùn)1小時(shí)，谷時(shí)段0：00至次日7：00停機(jī)，平時(shí)段7：00至8：00停機(jī)，那么在一級(jí)站加裝微電腦時(shí)控控制箱后的節(jié)約電費(fèi)情況如下表1所示。

一級(jí)站兩臺(tái)55千瓦電機(jī)實(shí)施微電腦時(shí)控后的節(jié)約電費(fèi)情況

對(duì)三級(jí)站三臺(tái)微電腦時(shí)控控制箱通過(guò)定時(shí)設(shè)置，邏輯控制，分別在峰谷平時(shí)段各停2小時(shí)。其節(jié)約電費(fèi)情況如表2所示。

三級(jí)站三臺(tái)22千瓦電機(jī)實(shí)施微電腦時(shí)控后的節(jié)約電費(fèi)情況

綜上所述，通過(guò)對(duì)一級(jí)站和三級(jí)站分機(jī)的可控操作，一級(jí)站和三級(jí)站每年可節(jié)約電費(fèi)44912.27元，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)礦井進(jìn)行通風(fēng)其目的是不斷地向采礦作業(yè)位置供給充足數(shù)量的新鮮空氣。這種空氣交換不僅可以稀釋和排除對(duì)采礦工人有害的各種有毒、有害氣體以及粉塵，還能調(diào)節(jié)井下氣候，充足的新鮮空氣和適宜的井下氣候確保了工人作業(yè)地點(diǎn)擁有良好的空氣質(zhì)量，為井下作業(yè)工人營(yíng)造出一個(gè)安全、舒適的工作環(huán)境，從而保證礦山井下員工的生命安全和身體健康，也提高員工們勞動(dòng)生產(chǎn)效率。

小鐵山礦井下通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)用微電腦時(shí)控器定時(shí)控制實(shí)施改造后，井下通風(fēng)系統(tǒng)既可以實(shí)時(shí)滿(mǎn)足井下通風(fēng)要求，保證安全生產(chǎn)，又可以減少生產(chǎn)成本，有利于產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)利益，還可以減少人為開(kāi)停機(jī)的工作量。

[1]黃文慧.礦井風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].武漢工程大學(xué),2012:1-3.

[2]馬萃林.色金屬礦山井下通風(fēng)系統(tǒng)改造的設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代礦業(yè),2014 (2).

表1 一級(jí)站加裝微電腦時(shí)控控制箱后的節(jié)約電費(fèi)情況