摘 要：文章主要探讨了矿井通风自动报警系统设计与应用问题。
关键词：矿井通风，自动报警系统；设计；应用
引 言
矿井通风是向井下连续输送新鲜空气，稀释并排出有毒、有害气体和粉尘，调节矿内小气候，创造良好的工作环境，保证矿工安全与健康，提高劳动生产率。
矿井通风系统是矿井通风方式、通风方法和通风网络的总称。通风系统，包括风机控制、CO传感器、交通状态检测、火灾报警控制和TC控制。通风系统工作原理是中心计算机和TC收集CO检测器、交通状态检测和火灾报警器的数据，以自动接通、关闭不同位置和不同等级的风机。中心计算机和TC连续的收集并分析来自隧道的数据，当数据达到报警级别时，本系统根据报警级别接通风机。
报警级别分类的主要依据为CO浓度，启动风机的数量主要为依据检测到的CO浓度是否达到预先设定的各级阀值，各级阀值和风机开启的间隔时间可根据交通流的增长趋势在中心计算机自由的进行设定。在单个隧道内定义的火灾区（1-4）发生火灾，不属于本火灾区的风机将关闭，属于这火灾区的风机将开启，同时考虑大火产生的烟雾会通过隧道内横穿通道进入另外一个隧道，给正在高速行使的车辆（在隧道火灾时两个隧道都要求关闭）带来影响，因此，通风程序在启动本洞风机的同时也启动相邻隧道洞口处的2组风机加快排烟速度。此外，管理人员可根据使用需要在中心计算机、隧道管理房PLC控制柜、隧道内TC人工接通选定的风机，并控制风机的正转和反转。
矿井通风系统基本任务有以下三点：
（1）供给井下足够的新鲜空气，满足人员对氧气的需要。
（2）冲淡井下有毒有害气体和粉尘，保证安全生产。
（3）调节井下气候，创造良好的工作环境。
1 矿井通风系统设计要求
（1）每一个生产矿井，必须至少有两个能行人的通达地面的安全出口。各个出口之间的距离不得小于30m。如果采用中央式通风系统时，还要在井田境界附近设置安全出口。井下每一个水平到上水平和每个采区至少都要有两个便于行人的安全出口，并同通到地面的安全出口相连通。保证有一个井筒进新鲜空气，另一个井筒排出污浊的空气。
（2）进风井口，必须布置在不受粉尘、灰土、有害和高温气体侵入的地方。进风井筒冬季结冰，对工人身体健康、提升和其它设施有危害时，必须装设暖风设备，保持进风井口以下的空气温度在2℃以上。进风井与出风井的设备地点必须地层稳定且有利于防洪。总回风道不得作为主要行人道，矿井的回风流和主扇的噪音不得造成公害。
（3）箕斗提升井或装有皮带运输机的井筒兼作风井使用时，必须遵守下列规定：
a.箕斗提升井兼作回风井时，井上下装、卸装置和井塔都必须有完善的封闭措施，其漏风率不超过15%，并应有可靠的降尘设施。装有皮带运输机的井筒兼作回风井时，井筒中的风速不得超过6m/s，且必须装设甲烷断电仪。
b.箕斗提升井或装有皮带运输机的井筒兼作进风井时，箕斗提升井筒中的风速不得超过6m/s；装有皮带运输机的井筒中的风速不得超过4m/s，并都应有可靠的防尘措施，保证粉尘浓度符合工业卫生标准。井筒中还必须装设自动报警灭火装置和敷设消防管路。
c.所有矿井都必须采用机械通风，主要扇风机（供全矿、一翼或一个分区使用）必须安装在地面。同一井口不宜选用几台主扇并联运转，主扇要有符合要求的防爆门、反风设施和专用的供电线路。
d.每一个矿井必须有完整的独立的独立通风系统，不宜把两个可以独立通风的矿井合并一个通风系统。若有两个出风井，则自采区流到各个出风井的风流需保持独立；各工作面的回风在进入采区回风道之前，各采区的回风在进入回风水平之前都不能任意贯通，下水平的回风流和上水平的进风流必须严格隔开。在条件允许时，要尽量使总进风早分开，总回风晚汇合。
e.采用多台分区主扇通风时，为了保持联合运转的稳定性，总进风道的断面不宜过小，尽可能减少公共风路的风阻；各分区主扇的回风流，中央主扇和每一翼主扇的回风流都必须严格隔开。
f.井下火药库必须有单独的进风风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风道或主要回风道，井下充电硐室必须有单独的风流通风，回风风流可以引入采区回风道中。
2 矿井通风自动报警系统设计原理
矿井通风自动报警系统主要由传感器、数据采集器、分站、通信接口、监控终端、Web服务器、客户机等构成。数据采集器和传感器安装在井下，数据采集器采集N0。浓度、H：浓度、NH。浓度、C0。浓度、Co浓度、CH。浓度、温度、风门开启状态、风机开关等传感器信号，通过井下分站、通信电缆、地面通信接口和监控终端，把采集到的实时数据保存到web服务器上，即可实现报表显示、查询、统计、打印及图形分析、预警提示等功能。数据采集器。数据采集器的主要功能，是通过几个不同的传感器，实时采集CH。浓度、CO：浓度、CO体浓度、CH浓度、温度等参数。数据采集器电路由数据采集电路、A/D转换电路、显示电路和通信电路组成。数据传送。监控系统传感器采集的数据，通过传输系统进入监控主机，由监控主机生成实时监控数据库，达到报警条件时，系统立即进行报警，同时，将警情在企业局域网进行分发、传递。体系结构与技术支持。
本系统采用ASP.NET和WEBGIS技术开发，平台选择Windows平台，数据库选择Microsoft SQL Server，系统采用JavaScript和VBScript脚本语言开发；在体系结构上，采用B/S模式，系统服务器端采用C/S架构，服务端完成数据库的生成、维护及客户端请求的响应，客户端完成数据浏览，完成报警及实时监控功能。
3 矿井通风系统自动应急报警系统应用分析
笔者所在的江西省有着优越的地理优势，蕴含丰富的矿产资源，安全问题一直是矿区的最重要问题。为了能确保矿区的人员安全及生产安全，现拟在矿区建设一套金迈视讯矿井应急网络广播系统，能适应矿区的广播需求。
3.1 设计方案
某煤矿矿井有6个作业面，每个作业面长度为200米。要求安装广播系统：
（1） 正常情况下，主控制室可以通过本广播系统呼叫到每座矿井的每一个作业平面，即点对点的进行通知广播，并能通过本广播系统得到工作人员的应答。
（2） 紧急情况下，任意作业面上的工作人员可以通过远程网络呼叫终端一键呼叫主控制室，呼叫主控制室的同时也让本作业平面听到紧急呼叫内容。
（3） 主控制室呼叫工作平面的同时，每个工作平面会提供一个220V电源，驱动本地的红色警灯闪烁，防止因为作业面噪音过大，人员无法听清警报的情况。
（4） 每天上下班自动对所有工作业面播放上下班铃声及新闻等节目。
3.2 方案设计
（1） 矿井终端距离主控室较远，另外广播终端分布分散，因此系统采用网络广播系统实现，采用IP局域网作为数据传输平台的统数字网络广播模式，解决了传输距离上的难题，同时又减少了线缆的铺设，大大降低了线缆线材成本和施工成本。
（2） 能实现定点广播，也可实现自由分组广播，同时在呼叫的时候，被呼叫方要有回应，当分点需要有情况汇报时，可以一键呼叫主控制室，实现对讲功能。
（3） 每个工作业面长度为：200米，考虑到地下环境特别潮湿，并且腐蚀性环境严重，我们要选用高音号角喇叭。
（4） 考虑到地下环境很恶劣，我们在考虑放置设备时，第一应该重点考虑防潮。在这方面，我们订做专用机柜，把功放设备放到本机柜内，并把机柜内填充干燥剂，达到防潮目的。
（5） 在每个工作业面，安装警灯，警灯电源受控于网络终端，当有广播时，警灯也会闪烁达到警示的效果。
参考文献
[1]王金全.矿井报警系统设计理念综述.[J]煤炭安全.2010（05）
[2]赖辉祥.浅谈我国矿井报警系统设计及应用研究.[J]中国矿山.2008（09）