Трехмерная система контроля аэрогазодинамических параметров рудничной атмосферы
Полезная модель относится к горной промышленности и предназначена для обеспечения безопасных условий труда в очистном забое, путем компьютерного трехмерного моделирования. Техническим результатом полезной модели является предотвращение возникновения в выработанном пространстве угольных шахт критических параметров, обуславливающих эндогенную пожароопасность, путем автоматизированного управления вентиляцией шахты с учетом прогноза, осуществляемого компьютерной трехмерной моделью подземной аэрогазодинамической системы. Указанный технический результат достигается тем, что трехмерная система контроля аэрогазодинамических параметров рудничной атмосферы состоящая из датчиков газового контроля, центральной станции сбора и обработки показаний датчиков и блока формирования команд, согласно полезной модели, система дополнительно снабжена датчиками температуры датчиками скорости движения воздуха и блоком автоматизированного управления вентиляционным режимом, а в качестве датчиков газового контроля установлены датчики контроля концентрации кислорода, причем датчики температуры, датчики скорости движения воздуха и датчики контроля концентрации кислорода соединены с центральной станцией сбора и обработки показаний датчиков, соединенной со станцией обработки данных и формирования команд управления, которая соединена с блоком автоматизированного управления вентиляционным режимом, соединенным с вентиляционной установкой. 1 илл.
Полезная модель относится к горной промышленности и предназначена для обеспечения безопасных условий труда в очистном забое, путем компьютерного трехмерного моделирования.
Известна система газоаналитическая шахтная многофункциональная "Микон 1P", которая состоит из датчика автоматического газового контроля, узла обработки, отражения и хранения информации и диспетчерского пункта, (Автоматизированный комплекс контроля рудничной атмосферы АКМР-М, Уголь-2003, 
10, с..33).
Недостатком описанной системы является фиксирование только критического содержания газа метана в характерных точках очистного забоя и отключение электроэнергии со всех механизмов и электрических аппаратов, установленных в зоне очистного забоя, что влечет за собой.
Наиболее близкой по технической сути и достигаемому результату является система контроля рудничной атмосферы АКМР-М, состоящая из датчиков автоматического газового контроля, узла обработки, отражения и хранения информации, поземных и наземных вычислительных приспособлений, диспетчерского пункта и устройства оповещения (Лапин Э.С. «Оснащение шахт автоматизированными системами современного уровня» Уголь, 2003 11, с.30-32).
Недостатком описанной системы является фиксирование только критического содержания газа в характерных точках очистного забоя и отключение напряжения со всех механизмов и электрических аппаратов, установленных в зоне очистного забоя, что влечет за собой:
- отключение электроэнергии с опозданием во времени относительно образования критической ситуации, что в целом не исключает возможности возникновения взрывоопасной ситуации и никак не влияет на эндогенную пожароопасность;
- полную остановку очистного забоя на длительное время до снижения концентрации газа метана до определенной безопасной величины, т.е. резко влияет на производительность очистного забоя.
Задачей полезной модели является предотвращение возникновения в выработанном пространстве критической (пожароопасной) температуры и скорости движения воздуха.
Техническим результатом полезной модели является предотвращение возникновения в выработанном пространстве угольных шахт критических параметров, обуславливающих эндогенную пожароопасность, путем автоматизированного управления вентиляцией шахты с учетом прогноза, осуществляемого компьютерной трехмерной моделью подземной аэрогазодинамической системы.
Указанный технический результат достигается тем, что трехмерная система контроля аэрогазодинамических параметров рудничной атмосферы состоящая из датчиков газового контроля, центральной станции сбора и обработки показаний датчиков и блока формирования команд, согласно полезной модели, система дополнительно снабжена датчиками температуры датчиками скорости движения воздуха и блоком автоматизированного управления вентиляционным режимом, а в качестве датчиков газового контроля установлены датчики контроля концентрации кислорода, причем датчики температуры, датчики скорости движения воздуха и датчики контроля концентрации кислорода соединены с центральной станцией сбора и обработки показаний датчиков, соединенной со станцией обработки данных и формирования команд управления, которая соединена с блоком автоматизированного управления вентиляционным режимом, соединенным с вентиляционной установкой.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором изображена условная схема описываемой системы контроля параметров рудничной атмосферы на основе компьютерной трехмерной модели подземных аэрогазодинамических систем.
Система состоит из датчиков 1, 2,
n, контроля параметров состояния рудничной атмосферы в горных выработках, а именно концентрации кислорода О2 , скорости движения воздуха V и температуры t, центральной станции 3 сбора и обработки показаний датчиков 1, 2,n, станции 4 обработки данных и формирования команд управления, блока 5 автоматизированного управления вентиляционным режимом и каналов связи 6, 7 между основными блоками системы 8, 9, 10, между блоком 5 автоматизированного управления вентиляционным режимом вентиляционной установки 14 и 11, 12n, между датчиками 1, 2,n, контроля параметров состояния рудничной атмосферы в горных выработках и центральной станции 3 сбора и отработки показаний датчиков.
Описанная система может быть рассмотрена, как устройство, несмотря на то, что ее элементы не находятся в одном корпусе, каждый элемент выполняет свою функцию и только все элементы благодаря особенной связи между ними могут выполнить поставленную перед устройством задачу.
Система работает следующим образом. При обнаружении хотя бы одним из датчиков 1, 2,n контроля параметров состояния рудничной атмосферы в горных выработках изменения концентрации кислорода О2 в низшую или высшую сторону от критического значения, рассчитанного станцией 4 обработки данных и формирования команд управления, уменьшение или увеличения скорости движения воздуха V, увеличение температуры t информация по каналу связи 11, 12n поступает на центральную станцию 3 сбора и обработки показаний датчиков 1, 2,n, далее по каналу связи 6 данные передаются на станцию 4 обработки данных и формирования команд управления, где производится расчет на основе компьютерного трехмерного моделирования дальнейшего развития физико-химических процессов, протекающих в выработанном пространстве, и формирует команды, передаваемые по каналу связи 7 блоку 5 автоматизированного управления вентиляционным режимом вентиляционной установки 14 по специальным каналам связи 8, 9 и 10 передается сигнал вентиляторам, вентиляционным устройствам - лядам, шлюзам и т.д., в результате чего происходит перераспределение вентиляционных потоков, меняется скорость движения воздуха в выработках, изменяется тепловой режим и регулируется концентрация кислорода в горных выработках и в выработанном пространстве.
Таким образом, описанная система контроля параметров рудничной атмосферы позволяет в автоматическом режиме анализировать состояние эндогенной пожароопасности в определенных не регламентированных точках выемочного участка, а за счет управления вентиляционными устройствами, а именно, выбор режима работы вентиляторов, изменение положения вентиляционных дверей и т.п., позволяет избежать возникновения эндогенных пожаров в выработанном пространстве угольных шахт.
Трехмерная система контроля аэрогазодинамических параметров рудничной атмосферы, состоящая из датчиков газового контроля, центральной станции сбора и обработки показаний датчиков и блока формирования команд, отличающаяся тем, что система дополнительно снабжена датчиками температуры, датчиками скорости движения воздуха и блоком автоматизированного управления вентиляционным режимом, а в качестве датчиков газового контроля установлены датчики контроля концентрации кислорода, причем датчики температуры, датчики скорости движения воздуха и датчики контроля концентрации кислорода соединены с центральной станцией сбора и обработки показаний датчиков, соединенной со станцией обработки данных и формирования команд управления, которая соединена с блоком автоматизированного управления вентиляционным режимом, соединенным с вентиляционной установкой.
