煤矿瓦斯抽放浓度控制系统设计
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2.Zibo Water Ring Vacuum Pump Factory Co.XLtd.XZibo 255200XChina)
Abstract: In view of the problem of lack of gas drainage concentration control and the high energy consumptionofthe waterringvacuum pump in the extensive control method of existing coal minegas drainage control, a coal mine gas drainage concentration control system was designed. The system is based on the h1erarch1cal adjustment1dea, and under the central zed control of the control program, the gas concentrat1on1ntheextract1onp1pelne1sdetectedbythegasconcentrat1onsensor,thegasconcentrat1on changerate1scalculatedbythePLClog1coperat1onfunct1on,andthentheopen1ngdegreeofelectr1cgas control valve and the variable frequency motor speed of water ring vacuum pump are adjusted by grade /ccording to the ch/nge of g/s concentr/tion to incre/se the concentr/tion ofg/sextr/cted,so /sto improveutiliz/tionr/teoftheextr/ctiong/s.Thetestresultsshowth/tthecontrolsystemc/nefectively increase the gas concentration of the extraction, and the gas concentration can be increased by 3.6% — 4.2%, which greatly improves the gas utilization rate of the extraction. And the energy saving effect is obvious, the energy saving e fect is improved by 24% after the gas drainage concentration control.
赵国勇(1976-),男%山东淄博人，教授，博士研究生导师，主要研究方向为机械制造自动化技术，E-mail：zgy709@ 126. com。
引用格式：赵勇，赵国勇，孟凡瑞，等•煤矿瓦斯抽放浓度控制系统设计•工矿自动化201945(9):103-108. ZHAO Yong, ZHAO Guoyong% MENG Fanrui,et al. Design of coal mine gas drainage concentration control system)*. Industry and
收稿日期#019-05-21 &修回日期：2019-08-06&责任编辑：张强。 基金项目：淄博市校城融合发展计划项目(2018ZBXC310)。 作者简介：赵勇(1994 —)，男，山东泰安人，硕士研究生，主要研究方向为机电一体化技术,E-mail:ml8753363969@163. com。通信作者：
赵勇】，赵国勇】，孟凡瑞2,赵玉刚】，侯启金2
(1.山东理工大学 机械工程学院％山东淄博255049；
2.淄博水环真空泵厂有限公司，山东淄博255200)
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摘要：针对现有煤矿瓦斯抽放控制采用粗放式控制方法存在瓦斯抽放浓度控制缺失和水环真空泵能耗
高等问题，设计了一套煤矿瓦斯抽放浓度控制系统％该系统基于分级调节思想，在控制程序集中控制下，通
过瓦斯浓度传感器检测抽采管路中的瓦斯浓度，利用PLC逻辑运算功能计算出瓦斯浓度变化率，并根据瓦 斯浓度变化分级调节电动瓦斯调节阀开度和水环真空泵变频电动机转速，以提高抽采瓦斯浓度，从而提高抽
采瓦斯利用率%试验结果表明，该控制系统能有效提高抽采瓦斯浓度，瓦斯体积分数可提高3. 6%〜4. 2% #
使抽采瓦斯利用率大大提高；且节能效果明显，瓦斯抽放浓度控制后节能效果提高了 24% %
关键词：煤矿瓦斯抽放；瓦斯浓度传感器；瓦斯浓度检测；分级调节；电动瓦斯调节阀；瓦斯浓度变化
率；节能
中图分类号:TD76
文献标志码：A
De+ignofcoalminega+drainageconcentrationcontrol+y+tem
ZHAO Yong1, ZHAO Guoyong1 , MENG Fanrui2 , ZHAO Yugang1 , HOU Qijin2 (1. School of Mechanical Engineering, Shandong University of Technology, Zibo 255049 , China;
第45卷第9期 2019年9月
工矿自动化
Indu+tryand MineAutomation
Vol. 45 No. 9 Sep.2019
文章编号:1671 — 251X(Βιβλιοθήκη 019)09 — 0103 — 06
DOI：10. 13272/j. issn. 1671-251x. 2019050057
煤矿瓦斯抽放浓度控制系统设计
Key words： coal mine gas drainage; gas concentration sensor; gas concentration detection； grading adjustment_electricgascontrolvalve_changerateofgasconcentration_energysaving
Abstract: In view of the problem of lack of gas drainage concentration control and the high energy consumptionofthe waterringvacuum pump in the extensive control method of existing coal minegas drainage control, a coal mine gas drainage concentration control system was designed. The system is based on the h1erarch1cal adjustment1dea, and under the central zed control of the control program, the gas concentrat1on1ntheextract1onp1pelne1sdetectedbythegasconcentrat1onsensor,thegasconcentrat1on changerate1scalculatedbythePLClog1coperat1onfunct1on,andthentheopen1ngdegreeofelectr1cgas control valve and the variable frequency motor speed of water ring vacuum pump are adjusted by grade /ccording to the ch/nge of g/s concentr/tion to incre/se the concentr/tion ofg/sextr/cted,so /sto improveutiliz/tionr/teoftheextr/ctiong/s.Thetestresultsshowth/tthecontrolsystemc/nefectively increase the gas concentration of the extraction, and the gas concentration can be increased by 3.6% — 4.2%, which greatly improves the gas utilization rate of the extraction. And the energy saving effect is obvious, the energy saving e fect is improved by 24% after the gas drainage concentration control.
赵国勇(1976-),男%山东淄博人，教授，博士研究生导师，主要研究方向为机械制造自动化技术，E-mail：zgy709@ 126. com。
引用格式：赵勇，赵国勇，孟凡瑞，等•煤矿瓦斯抽放浓度控制系统设计•工矿自动化201945(9):103-108. ZHAO Yong, ZHAO Guoyong% MENG Fanrui,et al. Design of coal mine gas drainage concentration control system)*. Industry and
收稿日期#019-05-21 &修回日期：2019-08-06&责任编辑：张强。 基金项目：淄博市校城融合发展计划项目(2018ZBXC310)。 作者简介：赵勇(1994 —)，男，山东泰安人，硕士研究生，主要研究方向为机电一体化技术,E-mail:ml8753363969@163. com。通信作者：
赵勇】，赵国勇】，孟凡瑞2,赵玉刚】，侯启金2
(1.山东理工大学 机械工程学院％山东淄博255049；
2.淄博水环真空泵厂有限公司，山东淄博255200)
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摘要：针对现有煤矿瓦斯抽放控制采用粗放式控制方法存在瓦斯抽放浓度控制缺失和水环真空泵能耗
高等问题，设计了一套煤矿瓦斯抽放浓度控制系统％该系统基于分级调节思想，在控制程序集中控制下，通
过瓦斯浓度传感器检测抽采管路中的瓦斯浓度，利用PLC逻辑运算功能计算出瓦斯浓度变化率，并根据瓦 斯浓度变化分级调节电动瓦斯调节阀开度和水环真空泵变频电动机转速，以提高抽采瓦斯浓度，从而提高抽
采瓦斯利用率%试验结果表明，该控制系统能有效提高抽采瓦斯浓度，瓦斯体积分数可提高3. 6%〜4. 2% #
使抽采瓦斯利用率大大提高；且节能效果明显，瓦斯抽放浓度控制后节能效果提高了 24% %
关键词：煤矿瓦斯抽放；瓦斯浓度传感器；瓦斯浓度检测；分级调节；电动瓦斯调节阀；瓦斯浓度变化
率；节能
中图分类号:TD76
文献标志码：A
De+ignofcoalminega+drainageconcentrationcontrol+y+tem
ZHAO Yong1, ZHAO Guoyong1 , MENG Fanrui2 , ZHAO Yugang1 , HOU Qijin2 (1. School of Mechanical Engineering, Shandong University of Technology, Zibo 255049 , China;
第45卷第9期 2019年9月
工矿自动化
Indu+tryand MineAutomation
Vol. 45 No. 9 Sep.2019
文章编号:1671 — 251X(Βιβλιοθήκη 019)09 — 0103 — 06
DOI：10. 13272/j. issn. 1671-251x. 2019050057
煤矿瓦斯抽放浓度控制系统设计
Key words： coal mine gas drainage; gas concentration sensor; gas concentration detection； grading adjustment_electricgascontrolvalve_changerateofgasconcentration_energysaving