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工矿自动化2025年第09期:浅埋煤层智能均压防灭火系统设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:姚海飞;赵尤信;李佳慧;李璕;

单位:煤科通安(北京)智控科技有限公司;煤炭科学技术研究院有限公司;煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室;华北科技学院建筑工程学院;

摘要:晋陕蒙地区浅埋煤层采空区遗煤自燃与有害气体涌出风险突出。针对现有正压通风、注氮、注浆技术在动态控氧与惰化效果上的局限性,以及传统均压通风技术依赖静态阈值和单参数反馈的问题,设计了一种浅埋煤层智能均压防灭火系统。提出了均压工作面通风参数智能感知技术,在工作面采空区、密闭区等关键区域部署传感器网络,对静压差、漏风量、气体(O_2,CO,CH_4)浓度、温度等进行同步采集与融合分析;建立了多维度动态指标体系和基于均衡性能指数(EPI)的均压效果评估模型,基于评估结果实施分级预警;构建了百叶式风窗-变频式局部通风机联合调控体系,形成风窗精细微调+通风机大范围补偿的协同机制。工程实践表明,该系统运行后工作面压差由原来的120.9 Pa降至35.8 Pa,采空区漏风量由346.4 m~3/min降至98.5 m~3/min,上隅角O_2体积分数由16.0%增至18.5%,CO体积分数由93.8×10~(-6)降至14.8×10~(-6),有效抑制了煤自燃和有害气体涌出。

关键词:浅埋煤层;;采空区;;遗煤自燃;;均压防灭火;;风窗-通风机联合调控;;分级预警

基金资助:国家自然科学基金青年项目(52304220);; 天地科技创新创业资金专项重点项目(2024-TD-MS002)