矿井主要通风机系统改造和智能调控研究.pdf

第 ４ ０卷第 ８期能 源 与 环 保 Ｖ ｏ ｌ  ４ ０ Ｎ ｏ  ８ ２ ０ １ ８年８月 Ｃ ｈ ｉ ｎ ａＥ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙａ ｎ ｄＥ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎＡ ｕ ｇ ． ２ ０ １ ８ 收稿日期 ２ ０ １ ８－ ０ ３－ ３ １ ； 责任编辑 刘欢欢 Ｄ Ｏ Ｉ １ ０ ． １ ９ ３ ８ ９ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ ０ ０ ３－ ０ ５ ０ ６ ． ２ ０ １ ８ ． ０ ８ ． ０ ４ １ 作者简介 李军锋（ １ ９ ７ ６ ） ， 男， 河南林州人， 工程师， 现任安阳大众煤业有限责任公司机电矿长， 主要从事机电技术管理工作。 引用格式 李军锋， 靳炎龙， 段少宁． 矿井主要通风机系统改造和智能调控研究［ Ｊ ］ ． 能源与环保， ２ ０ １ ８ ， ４ ０ （ ８ ） １ ７ ５  １ ７ ７ ， １ ８ １ ． Ｌ ｉ Ｊ ｕ ｎ ｆ ｅ ｎ ｇ ， Ｊ ｉ ｎＹ ａ ｎ ｌ ｏ ｎ ｇ ， Ｄ ｕ ａ ｎＳ ｈ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ ． Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｎ ｄｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈｏ ｆ ｍ ｉ ｎ ｅ ｍ ａ ｉ ｎｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ［ Ｊ ］ ． Ｃ ｈ ｉ ｎ ａＥ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ２ ０ １ ８ ， ４ ０ （ ８ ） １ ７ ５  １ ７ ７ ， １ ８ １ ． 矿井主要通风机系统改造和智能调控研究 李军锋， 靳炎龙， 段少宁 （ 安阳大众煤业有限责任公司， 河南 安阳 ４ ５ ５ １ ３ ３ ） 摘要 通过对大众煤矿北风井主要通风机系统改造和智能调控研究， 通风机运行效率和安全性得到提 高， 实现了变频调控风量、 不停风倒风机、 操控智能、 故障报警和实时的在线监测等功能， 真正达到了 集控、 智能调控， 提高了矿井通风系统的可靠性。 关键词 主要通风机； 高压变频器； Ｐ Ｌ Ｃ控制系统； 在线监测； 智能调控 中图分类号 Ｔ Ｄ ６ ３ ５ 文献标志码 Ａ 文章编号 １ ０ ０ ３－ ０ ５ ０ ６ （ ２ ０ １ ８ ） ０ ８－ ０ １ ７ ５－ ０ ３ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｎ ｄｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈｏ ｆ ｍｉ ｎ ｅｍａ ｉ ｎｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｏ ｒｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｌ ｉ Ｊ ｕ ｎ ｆ ｅ ｎ ｇ ， Ｊ ｉ ｎＹ ａ ｎ ｌ ｏ ｎ ｇ ， Ｄ ｕ ａ ｎＳ ｈ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ （ Ａ ｎ ｙ ａ ｎ ｇＤ ａ ｚ ｈ ｏ ｎ ｇＣ ｏ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙＣ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ａ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ ４ ５ ５ １ ３ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈｔ ｈ ｅｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈｏ ｎｔ ｈ ｅ ｍ ｏ ｄ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｎ ｄｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍ ａ ｉ ｎｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｎ ｏ ｒ ｔ ｈｗ ｉ ｎ ｄｓ ｈ ａ ｆ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｄ ａ ｚ ｈ ｏ ｎ ｇＣ ｏ ａ ｌ Ｍ ｉ ｎ ｅ ， ｔ ｈ ｅｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙａ ｎ ｄｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙｏ ｆ ｔ ｈ ｅｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｗ ｅ ｒ ｅｉ ｍ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ， ａ ｎ ｄｔ ｈ ｅｖ ａ ｒ ｉ ａ ｂ ｌ ｅｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｉ ｒ ｖ ｏ ｌ ｕ ｍ ｅ ， ｎ ｏ ｎ  ｓ ｔ ｏ ｐ ｗ ｉ ｎ ｄｂ ｌ ｏ ｗ ｅ ｒ ， ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｃ ｅ ， ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ａ ｌ ａ ｒ ｍａ ｎ ｄｒ ｅ ａ ｌ  ｔ ｉ ｍ ｅｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅｍ ｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇｗ ｅ ｒ ｅｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎｈ ａ ｓ ｔ ｒ ｕ ｌ ｙａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｄｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｎ ｄｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｗ ｈ ｉ ｃ ｈｈ ａ ｓ ｉ ｍ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄｔ ｈ ｅｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙｏ ｆ ｔ ｈ ｅｍ ｉ ｎ ｅｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ． Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ｍ ａ ｉ ｎｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ； ｈ ｉ ｇ ｈｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ； Ｐ Ｌ Ｃｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ； ｏ ｎ  ｌ ｉ ｎ ｅｍ ｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ； ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ０ 引言 矿井通风的主要动力是主要通风机， 主要通风 机素有“ 矿井之肺” 的称号［ １  ２ ］。主要通风机的合理 选择与良好运转对矿井的安全、 经济、 可持续发展有 重大意义。大众煤矿北风井主要通风机原为 ２ ０世 纪 ７ ０年代安装的 ２台 Ｇ ４  ７ ３  １ １ Ｎ ｏ ． ２ ５离心式通风 机， 设备陈旧、 电控系统落后、 风道破坏严重， 反风程 序繁琐， 通风效率低下， 严重制约矿井的通风安全。 为改善矿井的通风条件， 对北风井通风机进行 了全面的改造， 新更换了 ２台 Ｆ Ｂ Ｃ Ｄ Ｚ  Ｎ ｏ ． ２ ５型主要 通风机， 同时对电控系统、 操控系统、 风道进行了优 化改造， 实现了利用变频电控系统调控矿井风量， 实 现了不停风倒机和不停风进行风机性能测试的功 能。人机智能操控界面直观简捷， 故障报警和故障 查找迅速准确， 反风操作系统流畅简单等。更为重 要的是， 极大地保证了矿井的通风安全， 给矿井的安 全生产奠定了坚实的基础［ ３  ５ ］。 １ 主要通风机系统改造和智能调控研究 矿井主要通风机系统改造和智能调控研究的主 要内容包括对旋轴流式主要通风机的安装， 风门 （ 含立式挂网风门、 对空百叶窗测试风门和立式闸 板风门） 、 高压开关柜、 高压变频器、 Ｐ Ｌ Ｃ控制系统 和风机在线监测系统（ 含传感器） 、 风道等［ ６  ８ ］。风 道内各设备组成如图 １所示。 ２ 系统基本组成及工作原理 ２ ． １ 主要通风机 安阳大众煤矿北风井场地通风机房设置 ２台 Ｆ Ｂ Ｃ Ｄ ＺＮ ｏ ． ２ ６ ／ ２ ３ １ ５型煤矿地面用防爆抽出式对 旋轴流通风机， 电压 ６ｋ Ｖ 、 功率 ２３ １ ５ｋ Ｗ、 转速 ７ ５ ０ｒ ／ ｍ ｉ ｎ 防爆变频调速电动机， ２台通风机一用一 备， 实现正反转运行［ ９  １ ３ ］。 ５７１ ２ ０ １ ８年第 ８期 能 源 与 环 保第 ４ ０卷 图 １ 风道设备组成 Ｆ ｉ ｇ  １ Ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｄ ｕ ｃ ｔ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ２ ． ２ 风门 每台通风机风道风门由对空测试风门（ 百叶窗 式角移式） 、 立式挂网风门（ 百叶窗式角移式） 和立 式闸板风门组成（ 图 １ ） ， 控制风门的工作状态实现 了矿井通风机风量准平衡倒机简便操作。 百叶窗式角移风门通过风叶角移位置调节风门 的通风面积， 从而调节风量的大小。由于风叶能够 在 ０ ～ ９ ０ 旋转， 大大缩短了使风门关闭与开启之 间的时间， 为矿井通风机风量准平衡倒机奠定了基 础。 同时， 为了保证风门在全关时泄漏量不超过 １ ％， 在叶片与叶片之间安装了 Ｂ型密封条； 在叶片 与边框之间安装了 Ｐ型密封条。为了保证风门各 风叶角移同步性， 采用了齿条齿轮传动方式。风 叶角移动力源采用电动调节执行器， 该执行器可以 实现就地控制、 远控和手控 ３种开启方式。 ２ ． ３ 高压变频器 配置 ４台 Ｈ Ｉ Ｖ Ｅ Ｒ Ｔ  Ｙ ０ ６ ／ ０ ５ ０型高压变频器， 采 用一拖一方案分别控制 ４台电机， 每 ２台变频器控 制 １台风机， 高压变频器由高压柜供电。 变频器基本性能参数 变频器容量 ５ ０ ０ｋ Ｖ Ａ ， 输 入电压 ６ｋ Ｖ ， 输出电压 ６ｋ Ｖ ， 每相串联单元数 ５ ， 输 入频率 ５ ０Ｈ ｚ ， 调制技术异步无速度传感器矢量控 制技术。 变频器与电机设置切换柜， 实现手／ 自动切换， 保证系统安全运行。 ２ ． ４ Ｐ Ｌ Ｃ控制系统 风机控制系统采用 Ｓ ７  １ ２ ０ ０Ｐ Ｌ Ｃ控制， 由 Ｕ Ｐ Ｓ 提供不间断电源， ２台 Ｐ Ｌ Ｃ分别控制 ２台风机， ２台 Ｐ Ｌ Ｃ之间采用网络体系结构， 从而保证通风机系统 运行可靠安全， 系统数据记录完整正确。 该 Ｐ Ｌ Ｃ控制系统能够完成风机运行的全部逻 辑控制， 实现风机切换、 倒机、 风量调节、 安全监控、 在线监测等功能。整个控制系统处于联锁状态， １ 号风机系统出现问题后可自动倒换到 ２号风机系 统， 反之亦然。 该 Ｐ Ｌ Ｃ控制系统具备网络支持、 数据存贮、 远 程诊断等功能， 实现了集中化、 整体化和智能化一体 化操作。 ２ ． ５ 通风机在线监测系统 该在线监测系统对主要通风机的主要运行参数 如风压、 风量、 油压、 轴承温度、 排气温度等， 进行实 时监测和记录， 显示主要通风机实时运行曲线。监 测到风机运行的各项参数后， 与软件内部预定的报 警值相比较， 如果当前监测值大于设定的报警线， 则 系统输出报警信号， 计算机自动启动音乐播放器， 为 ６７１ ２ ０ １ ８年第 ８期李军锋， 等 矿井主要通风机系统改造和智能调控研究 第 ４ ０卷 用户提示故障。 该系统的操作界面具有系统主监控画面， 可以 显示电机电压、 电流、 输出频率、 转速、 绕阻温度； 风 机轴承温度、 水平及垂直震动、 各风门开闭状态； 系 统风量、 负压、 瓦斯浓度等。还可以实现系统切换、 控制界面切换， 如界面系统主回路结构图显示界面 （ 高压开关柜运行状态、 切换柜状态、 变频器运行状 态、 电机运行状态） 。 ３ 系统功能 该系统实现了“ 不停风倒机” 模式且保证风量 准平衡， 其最突出的特点在于实现了倒机过程中通 风量的有效供应， 为矿井通风安全提供保障。通过 Ｐ Ｌ Ｃ控制系统对风机、 风门、 高压开关柜、 高压变频 器智能化综合协调控制、 由风机在线监测系统进行 监测监控， 实现风量准平衡倒机。现结合图 １简述 其工作过程及原理［ １ ４  １ ５ ］。 ３ ． １ 手动切换方式 司机仅需转动“ 风机切换” 旋钮， 智能控制系统 即可完成风机切换的全过程（ 以 １号风机切换到 ２ 号风机为例） 。 （ １ ） 设 １号风机正常运转中， 此时， １号风机风 道的相关风门 Ｚ Ｆ Ｍ １ 、 Ｌ Ｆ Ｍ １处于开启状态， Ｓ Ｆ Ｍ １处 于关闭状态； ２号风机风道的相关风门全部处于关 闭状态。切换开始， 先开启 ２号风机， 由于相对应的 全部处于关闭状态， 相当于变频器空载启动， 减少启 动时间， 保证启动成功率； 经系统在线监测单元检测 ２号风机运转正常后， 打开 Ｓ Ｆ Ｍ ２水平对空短路风 门， 实现开机前热备用。 （ ２ ） 打开 Ｌ Ｆ Ｍ ２立式挂网风门和 Ｚ Ｆ Ｍ ２闸板风 门， 关闭 Ｓ Ｆ Ｍ ２ ； 同时打开 Ｓ Ｆ Ｍ １水平对空短路风门， 关闭 Ｌ Ｆ Ｍ １立式挂网风门和 Ｚ Ｆ Ｍ １闸板风门， 使原 运行 １号风机过渡到空运转状态、 ２号风机过渡到 正常带网运转状态。 （ ３ ） 此过程中， 实时检测风道风量、 负压参数， 在保证其基本稳定、 平衡的前提下控制各风门的开 闭配合时间， 实现平衡过渡。 （ ４ ） 经系统检测 ２号风机挂网运转正常后， 停 下原运转 １号风机， 关闭 Ｓ Ｆ Ｍ ２ ， 倒机过程完成。 ３ ． ２ 自动切换方式 系统监测在用风机的运行状态及参数， 当发现 其故障时， 智能控制系统将自动完成风机切换全过 程， 同时实施报警， 记录风机故障数据， 以便于故障 排查。 ４ 结语 通过对大众煤矿北风井主要通风机系统改造和 智能调控研究， 改善了矿井的通风状况， 提高了通风 效率， 保证了通风安全， 实现了变频调控风量、 不停 风倒机、 操控智能、 故障报警和实时的在线监测等功 能， 真正达到了集控、 智能调控， 为矿井的安全生产 奠定了坚实的基础。 参考文献（ Ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ） ［ １ ］ 张国枢． 通风安全学［ Ｍ ］ ． 徐州 中国矿业大学出版社， ２ ０ １ １ ． ［ ２ ］ 孙士强， 赵腾， 汪永刚． 矿井主通风机系统改造的分析及研究 ［ Ｊ ］ ． 山东煤炭科技， ２ ０ ０ ９ （ ６ ） １ ２ １  １ ２ ３ ． Ｓ ｕ ｎＳ ｈ ｉ ｑ ｉ ａ ｎ ｇ ， Ｚ ｈ ａ ｏＴ ｅ ｎ ｇ ， Ｗａ ｎ ｇＹ ｏ ｎ ｇ ｇ ａ ｎ ｇ ． Ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄＲ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎｔ ｈ ｅＴ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ Ｍ ｉ ｎ ｅＭ ａ ｉ ｎＶ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ［ Ｊ ］ ． Ｓ ｈ ａ ｎ  ｄ ｏ ｎ ｇ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅａ ｎ ｄＴ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， ２ ０ ０ ９ （ ６ ） １ ２ １  １ ２ ３ ． ［ ３ ］ 王启立， 胡亚非， 熊建军． 基于可编程控制器的煤矿主通风机 监控管理系统［ Ｊ ］ ． 煤炭工程， ２ ０ ０ ７ （ ７ ） ９ ４  ９ ６ ． Ｗａ ｎ ｇＱ ｉ ｌ ｉ ， Ｈ ｕＹ ａ ｆ ｅ ｉ ， Ｘ ｉ ｏ ｎ ｇＪ ｉ ａ ｎ ｊ ｕ ｎ ． Ｍ ｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇａ ｎ ｄＭ ａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｏ ｆ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｍ ｉ ｎ ｅ Ｍ ａ ｉ ｎＶ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ Ｂ ａ ｓ ｅ ｄｏ ｎＰ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｍ ａ ｂ ｌ ｅ Ｃ ｏ ｎ  ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ［ Ｊ ］ ． Ｃ ｏ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， ２ ０ ０ ７ （ ７ ） ９ ４  ９ ６ ． ［ ４ ］ 陈士玮， 王家兵． 矿井主要通风机在线监测监控现状及展望 ［ Ｊ ］ ． 煤矿安全， １ ９ ９ ９ （ １ ２ ） ３ ９  ４ １ ． Ｃ ｈ ｅ ｎＳ ｈ ｉ ｗ ｅ ｉ ， Ｗａ ｎ ｇＪ ｉ ａ ｂ ｉ ｎ ｇ ． Ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｎ ｄｐ ｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｏ ｎ  ｌ ｉ ｎ ｅｍ ｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄｍ ｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｍ ａ ｉ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎｍ ｉ ｎ ｅ ［ Ｊ ］ ． Ｓ ａ ｆ ｅ  ｔ ｙｉ ｎＣ ｏ ａ ｌ Ｍ ｉ ｎ ｅ ｓ ， １ ９ ９ ９ （ １ ２ ） ３ ９  ４ １ ． ［ ５ ］ 胡亚非． 矿井主通风机风量在线监测新方法［ Ｊ ］ ． 煤矿机电， １ ９ ９ ５ （ ４ ） ４ ０  ４ ２ ． Ｈ ｕＹ ａ ｆ ｅ ｉ ． Ａｎ ｅ ｗｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄｆ ｏ ｒ ｍ ｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｗ ｉ ｎ ｄｖ ｏ ｌ ｕ ｍ ｅ ｏ ｆ ｍ ｉ ｎ ｅ ｍ ａ ｉ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｆ ａ ｎ ［ Ｊ ］ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｉ ｅ ｒ ｙＭ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ＆Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， １ ９ ９ ５ （ ４ ） ４ ０  ４ ２ ． ［ ６ ］ 张金贵． 矿井主通风机在线监控系统的设计与应用［ Ｄ ］ ． 西 安 西安科技大学， ２ ０ １ ５ ． ［ ７ ］ 陈伟． 全自动矿井通风机监测、 调节系统的研究与设计［ Ｄ ］ ． 株洲 湖南工业大学， ２ ０ ０ ７ ． ［ ８ ］ 窦联乐． 煤矿主扇通风系统的构成及其控制方法的研究［ Ｄ ］ ． 西安 长安大学， ２ ０ １ ２ ． ［ ９ ］ 黎洪生， 李超， 周登科， 等． 基于 Ｐ Ｌ Ｃ和组态软件的分布式监控 系统设计［ Ｊ ］ ． 武汉理工大学学报， ２ ０ ０ ２ （ ３ ） ２ ７  ２ ９ ． Ｌ ｉ Ｈ ｏ ｎ ｇ ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ ， Ｌ ｉ Ｃ ｈ ａ ｏ ， Ｚ ｈ ｏ ｕＤ ｅ ｎ ｇ ｋ ｅ ， ｅ ｔ ａ ｌ ． Ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎｏ ｆ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ  ｔ ｉ ｎ ｇ ｍ ｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｂ ａ ｓ ｅ ｄｏ ｎＰ Ｌ Ｃａ ｎ ｄｃ ｏ ｎ ｆ ｉ ｇ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ［ Ｊ ］ ． Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｗｕ ｈ ａ ｎＵ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， ２ ０ ０ ２ （ ３ ） ２ ７  ２ ９ ． （ 下转第 １ ８ １页） ７７１ ２ ０ １ ８年第 ８期郭建礼 强烈动压下全断面强力锚索支护技术及应用 第 ４ ０卷 杆支护巷道表面位移曲线如图 ４所示， 可以看出巷 道掘进后， 顶板和两帮变形量很小。强力锚索支护 有效控制了巷道的强烈变形， 满足了生产要求。 图 ４ 巷道表面位移监测曲线 Ｆ ｉ ｇ  ４ Ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇｃ ｕ ｒ ｖ ｅｏ ｆ ｒ ｏ ａ ｄ ｗ ａ ｙ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ５ 结论 （ １ ） 大阳泉矿矿通过更换锚索提高锚索强度 （ 从 １ ７  ２ １  ６ｍ ｍ优化至 １ １ ９  ２ １  ８ｍ ｍ ） ， 增加锚 索预紧力（ 顶锚索预紧力 １ ５ ０ｋ Ｎ增加至 ３ ０ ０ｋ Ｎ ， 帮 锚索预紧力从 ８ ０～ １ ２ ０ｋ Ｎ增加至 １ ６ ０ｋ Ｎ ） ， 从原有 低主动支护改变为强力主动支护， 改善了巷道围岩 应力状态， 提升了巷道支护效果。 （ ２ ） 针对大阳泉矿原有巷道支护材料进行优化 调整， 推广应用新型支护材料， 如 异形 Ｗ 锚索托 板， 拱形锚杆锚索托板， 加箍锚索， 提升支护材料力 学性能和匹配性。 （ ３ ） 针对大阳泉矿１ ５ 号煤层动压巷道支护难 题， 通过分析现有巷道支护影响因素， 从理论分析、 支护前期试验与准备、 巷道支护材料、 支护参数、 施 工工艺等环节进行系统优化， 在 ８ １ ３ ０回风巷进行了 现场实践， 取得了良好的支护效果。 参考文献（ Ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ） ［ １ ］ 康红普， 王金华． 煤巷锚杆支护理论与成套技术［ Ｍ］ ． 北京 煤 炭工业出版社， ２ ０ ０ ７ ． ［ ２ ］ 马念杰， 冯吉成， 吕坤， 等． 煤巷冒顶成因分类方法及其支护对 策研究［ Ｊ ］ ． 煤炭科学技术， ２ ０ １ ５ ， ４ ３ （ ６ ） ３ ４  ４ ０ ． Ｍ ａＮ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｅ ， Ｆ ｅ ｎ ｇＪ ｉ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ， Ｌ Ｋ ｕ ｎ ， ｅ ｔ ａ ｌ ． Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙｏ ｎｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄｏ ｆ ｃ ｏ ａ ｌ ｒ ｏ ｏ ｆ ｆ ａ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇｃ ａ ｕ ｓ ｅａ ｎ ｄｉ ｔ ｓｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｒ ｔ ｉ ｎ ｇｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｅ ｒ ｍ ｅ ａ ｓ  ｕ ｒ ｅ ｓ ［ Ｊ ］ ． Ｃ ｏ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅａ ｎ ｄＴ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， ２ ０ １ ５ ， ４ ３ （ ６ ） ３ ４  ４ ０ ． ［ ３ ］ 王金华． 我国煤巷锚杆支护技术的新发展［ Ｊ ］ ． 煤炭学报， ２ ０ ０ ７ ， ３ ２ （ ２ ） １ １ ３  １ １ ８ ． Ｗａ ｎ ｇＪ ｉ ｎ ｈ ｕ ａ ． Ｎ ｅ ｗｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｂ ｏ ｌ ｔ ｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｒ ｔ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙｆ ｏ ｒ ｃ ｏ ａ ｌ ｒ ｏ ａ ｄ ｗ ａ ｙｉ ｎＣ ｈ ｉ ｎ ａ ［ Ｊ ］ ． Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌｏ ｆＣ ｈ ｉ ｎ ａＣ ｏ ａ ｌＳ ｏ ｃ ｉ ｅ ｔ ｙ ， ２ ０ ０ ７ ， ３ ２ （ ２ ） １ １ ３  １ １ ８ ． ［ ４ ］ 姜铁明． 煤巷锚杆支护构件的作用机制及其在晋城矿区的应 用研究［ Ｄ ］ ． 北京 中国矿业大学（ 北京） ， ２ ０ ０ ８ ． ［ ５ ］ 华心祝， 刘淑， 刘增辉， 等． 孤岛工作面沿空掘巷矿压特征研究 及工程应用［ Ｊ ］ ． 岩石力学与工程学报， ２ ０ １ １ ， ３ ０ （ ８ ） １ ６ ４ ６  １ ６ ５ １ ． Ｈ ｕ ａ Ｘ ｉ ｎ ｚ ｈ ｕ ， Ｌ ｉ ｕＳ ｈ ｕ ， Ｌ ｉ ｕＺ ｅ ｎ ｇ ｈ ｕ ｉ ， ｅ ｔ ａ ｌ ． Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈｏ ｎｍ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｅ ｓ  ｓ ｕ ｒ ｅｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓａ ｎ ｄｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｒ ｏ ａ ｄ ｗ ａ ｙａ ｌ ｏ ｎ ｇ ｇ ｏ ａ ｆ ｉ ｎｉ ｓ ｌ ａ ｎ ｄｗ ｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｆ ａ ｃ ｅ ［ Ｊ ］ ． Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｒ ｏ ｃ ｋＭ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄＥ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， ２ ０ １ １ ， ３ ０ （ ８ ） １ ６ ４ ６  １ ６ ５ １ ． ［ ６ ］ 何富连， 薄云山， 吴焕凯， 等． 孤岛工作面回风巷围岩控制与支 护技术［ Ｊ ］ ． 煤炭工程， ２ ０ １ ４ ， ４ ６ （ ８ ） ３ ８  ４ ４ ． Ｈ ｅ Ｆ ｕ ｌ ｉ ａ ｎ ， Ｂ ｏＹ ｕ ｎ ｓ ｈ ａ ｎ ， ＷｕＨ ｕ ａ ｎ ｋ ａ ｉ ， ｅ ｔ ａ ｌ ． Ｓ ｕ ｒ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇｒ ｏ ｃ ｋｃ ｏ ｎ  ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｎ ｄｓ ｕ ｐ ｐ ｏ ｒ ｔ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｆ ｏ ｒ ｒ ｅ ｔ ｕ ｒ ｎ ｉ ｎ ｇ ｗ ｉ ｎ ｄｒ ｏ ａ ｄｉ ｎｉ ｓ ｌ ａ ｎ ｄｗ ｏ ｒ ｋ  ｉ ｎ ｇｆ ａ ｃ ｅ ［ Ｊ ］ ． Ｃ ｏ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， ２ ０ １ ４ ， ４ ６ （ ８ ） 檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶 ３ ８  ４ ４ ． （ 上接第 １ ７ ７页） ［ １ ０ ］ 严俭祝， 左树勋． 矿井主要通风机性能检测新技术［ Ｊ ］ ． 矿业安 全与环保， ２ ０ ０ ２ （ ５ ） ４ ０  ４ ２ ． Ｙ ａ ｎＪ ｉ ａ ｎ ｚ ｈ ｕ ， Ｚ ｕ ｏＳ ｈ ｕ ｘ ｕ ｎ ． Ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇｎ ｅ ｗｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙｏ ｎｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｍ ａ ｉ ｎｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｆ ａ ｎ ［ Ｊ ］ ． Ｍ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ＆Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ  ｔ ｉ ｏ ｎ ， ２ ０ ０ ２ （ ５ ） ４ ０  ４ ２ ． ［ １ １ ］ 赵亮． 煤矿在用安全监控在线达标监测系统设计［ Ｊ ］ ． 煤炭技 术， ２ ０ １ ５ ， ３ ４ （ ８ ） ２ １ ３  ２ １ ５ ． Ｚ ｈ ａ ｏ Ｌ ｉ ａ ｎ ｇ ． Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎｏ ｆ ｉ ｎ  ｕ ｓ ｅｏ ｎ  ｌ ｉ ｎ ｅｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄｃ ｏ ａ ｌ ｍ ｉ ｎ ｅ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ｍ ｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ［ Ｊ ］ ． Ｃ ｏ ａ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， ２ ０ １ ５ ， ３ ４ （ ８ ） ２ １ ３  ２ １ ５ ． ［ １ ２ ］ 刘颀， 胡亚非， 熊建军． 煤矿主通风机在线监测系统与煤矿安 全监控系统的联网［ Ｊ ］ ． 工矿自动化， ２ ０ ０ ８ （ ３ ） ６ ２  ６ ４ ． Ｌ ｉ ｕＱ ｉ ， Ｈ ｕＹ ａ ｆ ｅ ｉ ， Ｘ ｉ ｏ ｎ ｇＪ ｉ ａ ｎ ｊ ｕ ｎ ． Ｏ ｎ  ｌ ｉ ｎ ｅｍ ｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ｍ ｉ ｎ ｅ ｍ ａ ｉ ｎｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｏ ｒａ ｎ ｄｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋｏ ｆ ｃ ｏ ａ ｌ ｍ ｉ ｎ ｅｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙｍ ｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ［ Ｊ ］ ． Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙａ ｎ ｄＭ ｉ ｎ ｅＡ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ２ ０ ０ ８ （ ３ ） ６ ２  ６ ４ ． ［ １ ３ ］ 孟琳山， 马小平， 李全保． 矿井主通风机不停风倒机控制系统 改进方案［ Ｊ ］ ． 工矿自动化， ２ ０ １ ２ ， ３ ８ （ １ １ ） ９  １ ０ ． Ｍ ｅ ｎ ｇＬ ｉ ｎ ｓ ｈ ａ ｎ ， Ｍ ａＸ ｉ ａ ｏ ｐ ｉ ｎ ｇ ， Ｌ ｉ Ｑ ｕ ａ ｎ ｂ ａ ｏ ． Ｉ ｍ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍ ｅｏ ｆ ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ ｏ ｖ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｗ ｉ ｔ ｈ ｏ ｕ ｔ ｂ ｌ ｏ ｗ ｉ ｎ ｇ  ｏ ｕ ｔ ｏ ｆ ｍ ｉ ｎ ｅｍ ａ ｉ ｎｖ ｅ ｎ ｔ ｉ  ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ［ Ｊ ］ ． Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ ａ ｎ ｄＭ ｉ ｎ ｅＡ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ２ ０ １ ２ ， ３ ８ （ １ １ ） ９  １ ０ ． ［ １ ４ ］ 廉文利． 利用 Ｐ Ｌ Ｃ系统实现矿井主要通风机的在线监测［ Ｊ ］ ． 煤炭技术， ２ ０ １ ２ ， ３ １ （ ９ ） ２ ２  ２ ４ ． Ｌ ｉ ａ ｎＷｅ ｎ ｌ ｉ ． Ｏ ｎ  ｌ ｉ ｎ ｅ ｍ ｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｍ ｉ ｎ ｅ ｍ ａ ｉ ｎｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇＰ Ｌ Ｃ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ［ Ｊ ］ ． Ｃ ｏ ａ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， ２ ０ １ ２ ， ３ １ （ ９ ） ２ ２  ２ ４ ． ［ １ ５ ］ 谭长森， 孙鹏， 郭峰， 等． 基于 Ｐ Ｌ Ｃ的矿井主扇风机自动监控系 统的设计［ Ｊ ］ ． 工矿自动化， ２ ０ ０ ７ （ ６ ） １ ０ ６  １ ０ ８ ． Ｔ ａ ｎＣ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｅ ｎ ， Ｓ ｕ ｎＰ ｅ ｎ ｇ ， Ｇ ｕ ｏ Ｆ ｅ ｎ ｇ ， ｅ ｔ ａ ｌ ． Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎｏ ｆ ａ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｃ ｍ ｏ  ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｆ ｏ ｒ ｍ ｉ ｎ ｅｍ ａ ｉ ｎｆ ａ ｎｂ ａ ｓ ｅ ｄｏ ｎＰ Ｌ Ｃ ［ Ｊ ］ ． Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙａ ｎ ｄ Ｍ ｉ ｎ ｅ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ２ ０ ０ ７ （ ６ ） １ ０ ６  １ ０ ８ ． １８１