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综掘面长压短抽通风除尘系统作为综掘面通风除尘的主要方式之一,其能否安全运行对整个矿井的安全生产起着至关重要的作用。传统的长压短抽通风系统降尘效果差、不能自动调节压抽比、无除尘器过载断电保护等功能。因此,设计一套安全、可靠、高效的综掘面长压短抽通风除尘系统显得尤为重要。论文的主要研究成果如下: ①根据附壁射流理论并结合传统的长压短抽通风系统,设计出集控尘装置和除尘装置于一体的车载式控除尘一体化装置,并给出其布置方式及技术参数的确定方法。 ②提出基于PLC技术的矿井局部通风监测监控与报警系统的方案,并对相应的软、硬件系统进行设计、搭建和测试,研制出综掘面长压短抽通风除尘系统压抽风量实时在线监控装置,实现压入风量和抽出风量的自动在线监测,测量误差小于5%,能够保障系统安全运行,并达到最佳降尘效率。 ③风机特性曲线、功率曲线表明风机(或除尘器)的风量与其配套电动机的功率、频率存在一一对应关系,根据功率、频率可推算出风量,实际应用时可利用变频器调节风机(或除尘器)配套电动机的频率来改变风量,可实现对综掘面长压短抽通风除尘系统除尘器抽出风量的调节。 ④通过监测综掘面长压短抽通风除尘系统的压入风量,利用变频技术来实时调整除尘器的抽出风量,保证系统压抽比恒定不变,可达到安全高效运行的目的。 ⑤通过实验室试验对系统的现场运行状况进行了模拟,对监控系统的瓦斯浓度超限保护、除尘器负荷超载保护、压入风量测量精度以及压抽比控制精度进行了调试,进一步改进了系统的设计方案和控制策略,并优化了软硬件系统,为进一步在煤矿现场推广应用奠定了基础。