孙国栋

（山西煤炭进出口集团洪洞恒兴煤业有限公司， 山西 临汾 041600）

引言

煤炭资源是我国经济社会发展的基础产业，自我国煤炭开采以来，矿井安全事故频繁发生，其中瓦斯积聚引起的爆炸事故占很大一部分，影响了企业的发展与工人的生命安全，是社会发展的不稳定因素之一[1-2]。矿井通风系统负责排除井下瓦斯等有害气体，向工作面输送新鲜空气，并调节井下温度与湿度等参数。主通风机作为关键设备之一，需24 h不间断运转满足井下需风量，消耗了大量的电能[3-4]。近年来随着控制技术的发展与节能减排理念的加深，企业不仅朝着自动化与智能化方向发展，同时也朝着可持续发展与绿色健康发展[5]。为此，本文分析一种基于PLC 的煤矿主通风机自动控制系统。

1 通风系统结构及控制策略研究

1.1 控制系统的整体结构及功能

煤矿通风机主要分为两种类型：离心式通风机和轴流式通风机，目前煤矿使用的多为轴流式通风机。本系统选用的为对旋式轴流通风机，由两台电机驱动两叶轮反方向旋转，具有损耗小、传动效率高、噪音低、调速方便的优点，满足矿井通风阻力的要求。通风系统由两套通风机组成，其中一套为主，直接投入工作，另一套为辅，作为备用风机。控制系统的整体结构如图1 所示，主要由上位机系统、PLC 控制系统、变频调速系统与信号采集系统组成。两台通风机的出口处安装有静压传感器与压差传感器，用于测量风机输出的风量及压强等参数，巷道内安装有温度传感器、湿度传感器与瓦斯浓度传感器等，用于监测井下环境参数。……