灾区气体排放装置
简介：灾区气体排放装置也称矿用自动排风装置或灾区有毒有害气体智能排放系统，可根据设定的气体浓度参数智能调节变频风机的风量，安全、自动排放灾变环境下积聚的有毒有害气体。用于救护队员在处理煤与瓦斯突出、爆炸、爆破炮烟中毒及炸药库意外爆炸等事故时，对充满浓度超限的有毒有害气体的巷道进行智能引排、稀释，灾区恢复通风。本节以国家矿山应急救援队采购的ZZP660矿用自动排风装置为例。
一、技术性能
1.结构特征
ZZP660矿用自动排风装置主要由矿用隔爆兼本质安全型风机自动调速装置、矿用隔爆型压入式对旋轴流局部通风机、塑料涂覆布正压风筒、红外CH₄传感器、CO传感器、矿用遥控器、矿用自动排风装置移动式底座等组成。
ZZP660矿用自动排风装置具备自动调节功能，可根据设定的气体浓度参数智能、安全、有效、快速地将引排浓度控制在允许的排放浓度线（CH₄≤1.5%；CO≤24ppm）以下；具备可视化人机交互操作面板，能直观实时显示灾区环境参数、有毒有害气体引排方式及数据参数；具备自动引排和手动引排两种方式，可适应救援队员对无爆炸危险的高浓度有毒有害气体的强排。
2.技术指标
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主要配置 |
技术参数 |
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矿用隔爆兼本质安全型风机自动调速装置 |
额定输出功率：45kW； 额定电压：660V； 输出电流：42A； 本安输出：U0:18VDC；I0:350mA； 输入频率：48～52Hz； 输出频率：F0Hz～F50Hz； 引排风量调控范围为：150～350m3/min； 配接设备：GJG100H（B）型红外CH4传感器（环境用）和GTH500(B)型CO传感器； 传感器信号制式：200～1000～2000Hz； 显示方式：人机操作界面，气体浓度，显示运行状态。 |
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矿用隔爆型压入式对旋轴流局部通风机 |
引排出的有害气体与全风压风流混合处的巷道浓度：CH4≤1.5%；CO≤24ppm； 风量：290～410m3/min； 全压：700～4700Pa； 电动机最大输出功率：30kW； 最高全压效率：≥75%； 噪声：≤25dB。 |
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CO传感器 |
CO：0～500×10-6； 工作电压：9V～24.5V DC； 测量精度：0～100ppmCO≤±4ppmCO； 100～500ppmCO≤真值的±5%ppmCO（相对误差）； 响应时间：传感器的响应时间应≤35s。 |
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红外CH4传感器 |
CH4：0～100.0% 工作电压：9V～24.5V DC； 测量精度：0～1.0%CH4：基本误差＜±0.1%CH4； 1.0～4.0%CH4：基本误差＜±0.2%CH4； 4.0～40.0%CH4：基本误差＜±5%CH4； 40.0～100.0%CH4：基本误差＜±6%CH4。 响应时间：传感器的响应时间应≤25s。 |
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煤矿用聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套通信电缆 |
规格(对数×根数×导体直径mm)：MHYV 1×4×7/0.28； +20℃导线直流电阻(Ω/km)≤45； 因有衰减(800～1000Hz)； 使用环境温度：-40℃～+50℃。 |
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煤矿用移动橡套软电缆 |
规格：MY-0.38/0.66(16)mm2； +20℃导体电阻(Ω/km)≤0.78； 使用环境温度：线芯的长期允许工作温度不超过+65℃。 |
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塑料涂覆布正压风筒 |
直径：600mm； 单条长度：20m； 引排距离：600m； 百米风阻值：＜24N·s2/M8； 误差：风筒直径允许误差：±6mm；单条风筒长度允许误差：±100mm。 |
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矿用遥控器 |
红外光平均辐照度：≥40µW/cm2； 指向性：遥控器发射的红外光平均辐照度为20µW/cm2时，以遥控器发射点为顶点的圆锥角：≥30°； 最大遥控距离：≥3m。 |
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矿用自动排风装置 移动式底座 |
包括控制箱推板车和风机移动板车各一辆。 |
二、功能特性
矿用自动排风装置可根据设定的气体浓度参数智能调节变频风机风量，安全、自动排放灾变环境下积聚的有毒有害气体。自动引排作业控制原理如下：①现场混合处有毒有害气体浓度超标时，自动调节（减低）电机转速、降低排风量，以减少高浓度的有毒有害气体进入排放回风巷，实现排放回风巷内的有毒有害气体浓度在安全线以下（CH₄＜1.5%；CO＜24×10-6）；②现场混合处有毒有害气体浓度不超标时，自动调节（增加）电机转速、增加排风量，以实现高浓度的有毒有害气体进入排放回风巷，平均相对湿度：≤95%（+25℃）。
适合于矿井独头断面等发生有毒有害气体积聚的场所，在侦察确定无爆炸危险的情况下，进行安全智能化的有毒有害气体排放。
三、操作方法
1.使用前的准备和检查
使用前的准备主要是确认使用的电源是否符合设备的要求，电气线路等有无破损，零部件及操作工具是否齐全。
灾变现场进行有毒有害气体引排时，矿用自动排风装置的安装布置应首先确保要引排的巷道是独头断面并且无火灾事故隐患。其中T1为矿用自动排风装置处的CH4传感器（0%～100%），用于检测装置附近的CH₄浓度，以实现风电瓦斯闭锁。T2、T3分别为CO传感器（0～500×10-6）和CH₄传感器（0%～100%），变频调速装置将控制输出频率值，从而调节风机转速，改变引排风量。采取逐段推进方式送风筒，最终将充满有毒有害气体的巷道气体逐步引排掉。具体安装步骤如下：
（1）将矿用隔爆兼本质安全型风机自动调速装置及矿用隔爆型压入式对旋轴流局部通风机安置于新鲜风流中，离需要引排的有毒有害气体巷道口约10米左右；
（2）将1台红外CH₄传感器及1台CO传感器置于引排出的有害气体与全风压风流混合处的巷道中；
（3）将塑料涂覆布正压风筒与矿用隔爆型压入式对旋轴流局部通风机出风口相连接，预先接装风筒约100米于有毒有害气体巷道中；
（4）将另1台CH₄传感器置于矿用隔爆兼本质安全型风机自动调速装置附近区域。
2.操作步骤
在对矿用自动排风装置的每步操作时，液晶界面都有操作文字提示，可以随时参考文字提示，以便快速精确地实现排放作业的操作。操作步骤包括：控制系统上电与风机起停控制、系统参数设置、装置参数设置、传感器参数设置、电机参数设置、变频参数设置、传感器输出频率设置和测试模式选择。
四、维护保养
1.引排介质为气体，环境温度为-15℃～+40℃；相对湿度不大于95%；海拔不超过2000m；无强烈振动和腐蚀性气体等。
2.CO传感器和CH₄传感器按其使用说明书进行定期调校，调校周期为6个月一次。若无超差则可以继续使用。
3.停机需要关闭控制箱内电源时，注意旋转手柄到位后还需要将锁定螺杆拧到锁定手柄位置，以防误操作。
4.定期清洁调速装置散热器的散热片。
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