煤矿瓦斯和煤尘的监测与控制.pptVIP

数码管和单片机连接电路图 五、通信模块 1.数据传输方式选择：RS485只能半双工 2.通信方式选择：串口异步通信工作方式方式1 3.通信规定：双方波特率为4800b／s，1位起始位，8位数据位，无奇偶校验位， l位停止位，一帧信息为10位 4.计算定时器初值： X = 256﹣(SMOD+1)fosc／(波特率×384) X=256- 2×11.0592×106／(384×4800) X=233=F4H 5.串行接口电路设计： * * 煤矿瓦斯和煤尘的监测与控制 一、问题重述 煤矿安全生产是我国目前待解决的问题之一，做好井下瓦斯和煤尘的监测与控制是实现安全生产的关键环节。 瓦斯是一种无毒、无色、无味的可燃气体，其主哟成分是甲烷，在矿井中它通常从没沿裂缝中涌出，瓦斯爆炸需要 三个条件：空气中瓦斯达到一定的浓度；足够的氧气；一定温度引火源。 煤尘是在煤炭开采过程中产生的可燃性粉尘。没尘爆炸必须具备的三个条件：煤尘悬浮于空气中并达到一定的浓度；存在引爆的高温热源。实验表明，一般情况下煤尘的爆炸浓度是30~2000g/m^3，而当空气中瓦斯瓦斯浓度增加时，会使煤尘爆炸的下线降低。 国家?煤矿安全规程?给出了煤矿预防瓦斯爆炸的措施和操作规程，以及相关的专业标准。规程要求煤矿必须安装完善的通风系统和瓦斯自动监控系统，所有的采煤工作面、掘进面和回风巷都要安装甲烷传感器，每个传感器都与地面控制中心相连，当井下瓦斯浓度超标时，控制中心将自动切断电源，停止采煤作业，人员撤离采煤现场。 问题一：鉴别该矿是属于“低瓦斯矿井”还是“高瓦斯矿井”？ 问题二：判断该煤矿不安全程度（即发生爆炸事故的可能性）有多大？ 问题三：确定该矿所需的最佳总统风量，采煤工作区Ⅰ所需的风量，采煤工作区Ⅱ所需的风量，局部通风机的额定风量？ 二、问题假设 1.假设每班工作八小时，进行无间断作业； 2.除少量的损失外，瓦斯只能从总回风巷流向外界； 3.煤矿是理想的模型，无凹凸面且风量总能及时把新产生的瓦斯带出产生地； 4.采煤方式为机采工作面； 5.瓦斯仅含甲烷，不考虑其中混有的其它气体； 三、模型的建立 一、问题一的分析，建模与求解： 已知条件： 绝对瓦斯涌出量——单位时间涌出的瓦斯的体积，单位m^3/min 式中 ——绝对瓦斯涌出量m^3/min Q——煤矿所需要的总统风量m^3/min c——风流中的平均瓦斯浓度﹪ 相对瓦斯涌出量——平均平均日产一吨煤同期所涌出瓦斯量，单位m^3/min 式中 ——相对瓦斯涌出量 A——日产量 由于数据未知，故我们考虑利用总回风巷的瓦斯涌出量计算。 有资料可知：煤矿中瓦斯涌出量由采煤工作面Ⅰ、采煤工作面Ⅱ、掘进工作面来决定，而瓦斯最终通过回风巷Ⅰ和回风巷Ⅱ最终由总回风巷排出。我们先对总回风巷一天的瓦斯排出量进行分析：  W总=q1+q2+q3+△q 即总回风巷一天的瓦斯排出量可进似等于当天生产煤所产生的瓦斯量即 ——第i个监测点第k天总回风巷早，中，晚班速度（j代表早中晚，监测点按表格顺序排），m/min ——瓦斯排量m^3 ——面积 ——煤产量 根据上式可分别求出三十天的平均相对瓦斯涌出量(由总回风巷所得,单位:m^3/t) 24.1491 23.5184 22.8275 22.4546 22.5731 24.9972 24.0277 22.5847 23.3607 22.6117 22.3642 21.3655 23.9953 23.3544 22.7564 22.9589 22.8030 24.2797 22.2452 22.8847 23.4382 22.7688 25.3991 22.1198 23.2700 22.3550 22.9401 22.4935 23.9679 23.0170 对以上三十个数据进行统计分析，取其平均值。即 根据《煤矿安全规程》第一百三十三条可知，鉴别煤矿是“低瓦斯矿井”与”高瓦斯矿井“的一句相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量。 当矿井相对瓦斯涌出量大于10m^3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m^3/min时为高瓦斯矿井 因为相对瓦斯涌出量大于10m^3/t，所以得出我们研究的矿井为高瓦斯矿井。 由计算公式可知，个监测点第k天绝对瓦斯涌出量 由此公式可求出个监测点绝对瓦斯涌出量