【正文】 煤礦井下風(fēng)扇自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計(jì) 摘 要 針對(duì)因通風(fēng)機(jī)恒速云裝而造成“一風(fēng)吹”排放瓦斯，致使主巷道內(nèi)，瓦斯?jié)舛瘸薜膯?wèn)題，設(shè)計(jì)一種可根據(jù)巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛戎蹈淖兌詣?dòng)調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的隔爆兼本安型通風(fēng)機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)速自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，用于對(duì)煤礦井下巷道掘進(jìn)過(guò)程中超限瓦斯的排放，從根本上解決了因“一風(fēng)吹”而造成的瓦斯爆炸爆炸的事故隱患。 采用 SPWM 變頻技術(shù)、PLC 技術(shù)研制而成的一種新型全自動(dòng)瓦斯排放裝置，主要用于控制煤礦井下掘進(jìn)工作面局部風(fēng)機(jī)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)工作面超限瓦斯的自 控排放 關(guān)鍵詞 ：局扇，瓦斯傳感器，變頻調(diào)速， PLCCoal mine shaft ventilator automatic control device design ABSTRACT Fans in connection with a constant speed with clouds caused by Yi Fengchui gas emissions, causing the main roadway, the concentration of gasgauge problems, to design a tunnel under the gas concentration in the value of changes in fan speed automatic adjustment of the flameproof Fans of this type of automatic speed automatic adjustment devices for the coal mine tunnel boring process overrun gas emissions, and to fundamentally solve the result of Yi Fengchui and the explosion caused by gas explosion in the hidden causes of accidents. SPWM frequency technology used, PLC technology from developed a new type of automatic gas emissions devices, mainly used to control coal mine heading face local fans and then making the heading facegaugecontrolled gas emissions Key words :Bureau fan, gas sensor, frequency conversion velocity modulation, PLC I 目 錄 第一章 概述 ........................................ 1 .................................................. 1 .............................. 1 ： .................................................. 2 瓦斯爆炸后產(chǎn)生劇毒氣體 —— 一氧化碳。 ............................ 2 。 ............................................ 2 。 ...................................... 2 ，在爆炸地點(diǎn)．由于空氣稀薄，溫度急劇下降， ............ 2 ................................................ 2 .............................................. 2 .............................................. 4 ........................................................ 4 PLC可編程控制器的現(xiàn)狀和發(fā)展 ........................................ 6 .............................................. 6 PLC現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) .............................................. 6 .......................................... 7 第二章 變頻調(diào)速 ...................................... 9 變頻調(diào)速的原理 ...................................................... 9 ....................................................... 10 －直－交變頻器 ............................................... 10 －交變壓變頻裝置 ............................................. 11 ................................... 11 制（ SPWM）變頻器 ....................................... 12 第三章 PLC可編程技術(shù) .................................. 15 .................................................... 15 .................................................... 16 ................................................ 16 ........................................ 17 ...................................... 17 PLC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ..................................................... 17 PLC的基本工作原理 ............................................. 18 ................................................ 19 ...................................................... 19 PLC的工作原理 ............................................... 22 ...................................................... 22 第四章 模糊控制的基本原理 ............................... 24 ................................................. 24 ................................................. 24 II ................................................. 25 ............................................. 26 ............................................. 26 量的解模糊判決 ......................................... 28 模糊控制器設(shè)計(jì)的基本方法 ........................................... 29 ........................................... 29 ............................................. 30 第五章 瓦斯傳感器及其井下的布置 .......................... 34 ................................................. 34 ....................................... 35 掘進(jìn)工作面甲烷傳感器的布置 ................................... 35 掘進(jìn)工作面回風(fēng)流甲烷傳感器的布置 .............................. 35 回采工作面回風(fēng)巷甲烷傳感器的布置 .............................. 36 第六章 井下風(fēng)扇轉(zhuǎn)速自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的系統(tǒng)設(shè)置 .................... 37 ................................................... 37 ....................................... 37 ............................................... 37 風(fēng)扇轉(zhuǎn)速自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能 ............................... 37 ............................................. 38 PLC的模糊控制變頻設(shè)計(jì) ......................................... 41 ................................................. 41 ，變頻器與上位機(jī)的通信設(shè)計(jì) .................................. 42 總 結(jié) ........................................... 50 致 謝 ........................................... 51 參考文件及資料 ....................................... 52 1 第一章 概述 煤 礦井下有五大災(zāi)害 瓦斯爆炸、煤塵爆炸、礦井火災(zāi)、礦井透水、冒頂坍塌。其中前三種（瓦斯爆炸、煤塵爆炸、礦井火災(zāi)）均與礦井通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性有關(guān)。近年來(lái)煤礦井下重特大礦難時(shí)有發(fā)生， 2022 年煤礦發(fā)生特大事故 51 起，死亡 1061 人； 2022 年發(fā)生特大事故 42 起，死亡 1008 人 ， 2022 年 10 月 ~2022 年 8 月近一年礦難 32 起， 2022 年 11 月 11日 ~12 月 8 日近一個(gè)月礦難就有 8 起，直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)億元，傷亡礦工數(shù)千人，給國(guó)家造成不良的國(guó)際影響 2022 年 1 月 1 日至 8 月 21 日，發(fā)生特大事故 33 起，死亡 951 人，比去年同期上升 ％和 ％。事故涉及 17 個(gè)?。▍^(qū)、市），其中山西 6 起，貴州 4起，河南、重慶各 3 起。特別是今年 2 月 14 日，遼寧阜新孫家灣煤礦瓦斯爆炸，死亡214 人，是建國(guó)以來(lái)的第二大礦難。 礦井通風(fēng)瓦斯事故在礦井安全事故中的比重 瓦斯危害在煤礦安全中的比重：瓦斯爆炸的危害是極其嚴(yán)重的，不僅毀壞井巷和設(shè)備，更會(huì)危害礦工的生命安全。 1942 年日本帝國(guó)主義統(tǒng)治時(shí)期本溪煤礦發(fā)生的一次瓦斯煤塵爆炸，共奪走 1549 人的生命 建國(guó)以來(lái)，全國(guó)煤礦共發(fā)生 19 起一次死亡百人以上的礦難，死亡 3162 人。其中，15 起是瓦斯爆炸事故，死亡 2140 人，事故起數(shù)和死亡人數(shù)分別占 79％和 68％。 2022年至 2022 年 8 月 21 日，全國(guó)煤礦發(fā)生 29 起特別重大事故，死亡 1743 人。其中，瓦斯爆炸事故 24 起，死亡 1578 人，事故起數(shù)和死亡人數(shù)分別占 83％和 91％。瓦斯爆炸已經(jīng)成為我國(guó)煤礦安全的 “第一殺手 ”。 2022 年 11 月 28 日陜西省銅川礦務(wù)局陳家山煤礦瓦斯爆炸， 166 名礦工遇難 2022 年 2 月 14 日遼寧省阜新礦務(wù)局孫家灣煤礦瓦斯爆炸， 214 名礦工遇難 2022 年 12 月 7 日 唐山市開(kāi)平區(qū)劉官屯煤礦爆炸， 87 名礦工遇難 2022 年 11 月 27 日 黑龍江七臺(tái)河?xùn)|風(fēng)煤礦爆炸事故， 170 名礦工遇難 2022 年 10 月 12 日，河南省鄭煤集團(tuán)公司大平煤礦發(fā)生一起煤與瓦斯突出引發(fā)特別 2 重大瓦斯爆炸事故，造成 148 人死亡。 瓦斯爆炸的危害性： 瓦斯爆炸后產(chǎn)生劇毒氣體 —— 一氧化碳。 井下發(fā)生瓦斯爆炸以后，將會(huì)產(chǎn)生大量的一氧化碳、空氣中的一氧化碳濃度，按體積計(jì)算達(dá)到 ％時(shí)．人在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)中毒死亡。一氧化碳中毒是瓦斯爆炸造成人員傷亡的主要原因。