矿山地下开采过程中的通风与安全技术研究

矿山地下开采过程中的通风与安全技术研究

李晨

山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿

摘要：金矿的采矿和生产流程通常十分复杂，为了增加采矿的安全性，必须要有更加强大的安全保证，而对于金矿的安全工作来说，最重要的就是建立一个通风系统。为了可以在金矿采矿的同时，对矿山的通风状况进行实时的监控，有关企业必须与当今的发展趋势相适应，将相应的自动化技术引入到金矿通风系统中，这样不但可以减少在系统建设中的人力和物力的投资，还可以对通风系统中的各类问题进行精确的调节，从而有效地提升施工的安全性。

关键词：金矿开采；通风技术；安全技术

1影响金矿通风系统安全的因素

具体地说，影响金矿生产通风安全的因素有多个，包括自然因素、设备因素和人为因素。这一方面的天然原因，是由于矿层的地质构造太过复杂，当采矿的深度越来越大时，对工作造成的影响也会越来越大。其次，就是人为的原因，在金矿开采中，工作人员的专业素质并不高，他们不但没有很好的安全意识，对金矿开采中的安全知识也很有限，导致很多违规操作，这就导致了金矿开采中发生的安全事件越来越多。第四，就是设备上的问题，有些矿山的防尘设施还不够健全，经常会有很多灰尘在里面堆积，如果灰尘的含量过高，就会对工人的生命健康造成严重的威胁。同时，矿山里面的监控系统也需要进行更新和改进，不能保证各种测试数据的真实和精度，这也会给金矿矿山里面的通风安全管理造成很大的隐患。

2金矿通风系统功能需要

根据金矿通风系统管理中的影响因素，要加强对自动化控制技术的运用，其主要目的就是要达到以下目的：第一，对系统的运行数据进行实时监控。建立自动化控制系统的前提条件是拥有一套完善的监控管理系统，利用人工智能和传感器系统，可以对通风系统中的各个参数进行有效的监督和管理，包括了通风扇的运行状况、金矿内部的风压和风量等。最后，对这些数据进行了全面的分析，从而对通风系统的运行情况作出一个正确的判断。其次，建立了缺陷发现与排除的机理。在通风系统发生突发故障时，因为内部系统设定的参数具有其相应的上下线值，因此在超过一定的范围后，自动控制系统可以有针对性地发出相应的故障信号，根据故障的具体类型发出报警，并快速关闭风扇的电源，从而有效地保证目前的通风系统的安全，防止对系统的正常工作造成影响，危及员工的生命。最后，建立了一个安全管理机制，在通风系统自动控制系统中，要设计一个更加全面的权限分级制度，不同的管理人员所具有的管理权限是不一样的，从而可以更好地保证整个系统的科学性和合理性，方便在问题出现的时候可以快速地进行处理，在事故发生之后，可以将责任落实到个人，构建出一个更为完整的工作管理机制。

2金矿开采通风技术与安全技术应用

2.1传感器系统的设计

要有效地提升通风系统的工作效率和工作质量，就必须要对系统内部的多种信号做出正确的判断，因此，对传感器系统的设计进行全面的优化就变得十分关键，这是我们要考虑的第一个问题，其主要作用是收集和传递各种信息。一般来说，在通风系统在传输多元化信号数据的时候，其输出方式有两种，一种是频分制发射，另一种是十分制发射，第一种是根据不同路段发送来的信号的频率进行区别，而第二种是根据对各路段信号的时序的差异进行区别。从两种方式的工作机理来看，频分传送的线路结构比较简单，传送时发生的错误也比较少。具体地说，模拟量输入模块将把在生产中传送过来的模拟信号转换成 PLC的内部处理信号，用以精确计算矿山内的环境和通风量，并对矿山内的有毒气体进行有目的的分析，这是推动金矿矿山通风系统建设的必要条件。不过，在使用这种方法之前，他首先要做的，就是将整个矿井的网络都改造好，然后再进行下一步的工作。

2.2通风系统的设计

从金矿通风系统的基本设计来看，一般有两种调节风量的方法，第一种方法是对通风系统中的百叶窗和风门进行风量调节，即当所需的风量发生改变时，百叶窗的安装角度和风门的角度会发生相应的改变，从而达到对风量的控制。这种调整方式的原则是，在经过频率发生器的作用后，百叶窗和阻尼阀的工作状态信号被传送到了地面控制系统中，然后，控制系统根据产生装置传来的数据，有目的地调整百叶窗和阻尼阀的角度，这样就能达到了金矿通风系统的基本要求；其次，为了加强对风扇运行状态的监控，还可以增加一个风扇的震动探测模块，以便更加精确地监控风扇的上下运动，从而更加准确地控制风扇的运行状态。但在实际应用中，因受设备条件所限，只能将检测系统安装在电动机的外部，通过这种方式，间接地获得了风扇的振动状态。系统风量检测范围为0~20000m3/min，而风压检测范围为0~5000 Pa，准确度控制在0.5% F. S.，功耗为30 W。

2.3视频监控系统的设计

在金矿通风系统中，视频监控系统一直都是不可或缺的一环，它可以辅助相关工作人员准确判断矿山内的工作状况，并对故障系统进行更加准确的处置。而且，为了保证矿井的安全，还需要对矿井的各个部位进行全面的监控，比如招远市的姜家窑金矿，就是利用海康威视的数码摄像头对矿井进行监视，然后再利用光缆将所有的信息传输到矿井的地面监控室。中央控制层包括了工业控制计算机和操作台，其中的工业控制机是系统中的上位机，负责对整个通风系统的工艺流程进行设计，因为通风系统是从属于一个系统性的整体，因此准备将其和原来的通风系统进行合并，以便进行统一的监督管理。

2.4中央控制系统的设计

单片机是金矿开采过程中的中心监控装置，它是以单片机为核心进行各种信息传递和处理的。伴随着现代信息技术和计算机技术的持续发展与进步，目前，拥有多个界面的微机拥有了强大的扩展能力，有关的金矿公司可以借助微机来实现对中央控制系统的设计，从而实现对通风系统的多个要求。从自动化控制技术角度来看，微型计算机的作用包括两种，它不但可以全面增强对自动化系统执行速度，实现精准管理，而且还具有丰富的指令集，便于后续操作调整。从而使自动控制技术更好的适应了矿山通风作业的要求。在通风系统中，中央控制系统的主要作用是对各种数据进行采集和处理，并根据具体情况进行调整，当系统的实际通风量发生问题时，中央控制系统能够及时地向用户提出预警，从而减少不必要的经济损失，除此之外，还必须具有相关的安全性防护措施，以防止因工作人员的错误操作而造成的安全事故。可以说，在金矿开采过程中，中控是最关键的一环，它所起到的作用不可忽视。

结语

综上所述，随着现代社会的快速发展，自动化控制技术得到了越来越多的运用，它既可以满足当前人们日益增长的生活需要，又可以提高各个产业的工作效率，对于一些矿业企业来说，尤其是这样。特别是在金矿开采的时候，工人往往会面对很大的安全危险，因此，在这种情况下，通风系统的科学性就显得非常关键。在将自动化控制技术引入到其中以后，通风系统的工作将会更加高效和安全，从而可以为安全施工提供很多的保证，因此，相关的公司有必要强化自动化控制技术的运用。

参考文献

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