科学研究

1 项目的背景、意义

我国煤矿井下供风、供水管路(以下简称风水管路)多数为建矿期间敷设安装。由于井下自然条件恶劣,管路长期受淋水侵蚀、巷道变形、矿井采动压等影响而出现跑冒滴漏,造成采煤工作面、掘进迎头因管路断裂或风、水压力不足影响生产的情况时有发生,这不仅浪费了宝贵的资源、影响了矿井正常生产,还给企业造成了较大的经济损失。

根据我国煤矿风水管路的实际情况,山东科技大学研制开发了一套能够做到动态监测、实时显示、欠压报警、迅速判断故障的管路检测系统。利用该系统可以及早发现、处理管路故障,保证矿井的正常安全生产,节省大量的人力物力,提高工作效率。

2 系统结构

在井下安装多台监测分站,每台分站连接超声波流量计、水压传感器、风压传感器等。监测分站处于全天24小时自动监测状态,实时动态监测风、水管路内输送介质的压力、流量等数据。所有监测数据通过井下以太网实时传输到地面监测计算机。

上位机可实时显示并保存所有监测数据。当井下管路出现异常数据时,可以通过显示数据判断出故障区域,以便采取正确措施。当水压、风压或者流量超过正常工作范围时,分站即发出声光报警信号。

3 主要技术指标

水管流量测量误差±1.5%,流速范围 0.01~12m/s。

水管压力测量误差±2%,范围0~5MPa。

风管压力测量误差±2%,范围0~1MPa。

供水管路泄漏故障点定位误差±5%(全长)或200m。

水管流量监测点数:根据具体情况定。

水管压力监测点数:根据具体情况定。

风管压力监测点数:具体情况定。

当管路出现故障时,能够及时报警,泄漏报警时间<60s。

4.典型应用实例-东滩煤矿井下风水管路实时监测系统

根据该煤矿井下风、水管路的分布情况,确定在水管路上6个关键点设置监测点,每个监测点的监测量有两个,即水压和水流量。在风管路上6个关键点设置监测点,每个监测点的监测量只有一个,即风压。


项目负责人:赵洪亮教授博士

单位:山东科技大学

电话:13455292177(手机),0532-86057747(办公室)

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