一、背景与需求

　　1.煤矿通风安全核心需求

　　煤矿巷道通风系统直接影响瓦斯浓度、粉尘扩散及作业环境安全。根据《煤矿安全规程》，风速需控制在0.15-4m/s(掘进工作面)或0.25-6m/s(采煤工作面)，风向需确保有害气体及时排出。传统人工监测效率低、精度差，难以满足实时动态需求。

　　2.技术痛点

　　· 粉尘、潮湿等环境易导致传感器失效;

　　· 多巷道交叉区域风流紊乱，需精准定位异常点;

　　· 数据需与应急系统联动，实现快速响应。

　　二、解决方案设计

　　1.设备选型与部署

　　· 仪器选型：采用防爆型风速风向仪(如ExdⅠMb防护等级)，支持0-15m/s量程、±0.3m/s精度，兼容粉尘环境。

　　· 部署策略：

　　· 主通风巷道安装固定式监测点;

　　· 掘进工作面配备便携式设备，实时跟踪风流变化。

　　2.系统集成

　　· 数据通过无线传输(ZigBee/LoRa)接入矿井安全监控平台;

　　· 设置分级报警阈值：

　　· 一级报警：风速低于/高于标准值10%;

　　· 二级报警：持续异常超10分钟。

　　三、实施效果与效益

　　1.安全提升

　　· 某矿区案例：部署后，瓦斯超限事故率下降72%，风流异常响应时间从30分钟缩短至5分钟。

　　· 2023年某煤矿通过风速数据优化通风机频率，减少瓦斯积聚风险。

　　2.经济效益

　　· 节省人工巡检成本约40%(原需每日2次人工记录);

　　· 通过动态调节风机功率，年节电约15%。

　　四、挑战与优化

　　1.技术难点应对

　　· 粉尘干扰：采用自清洁传感器+定期校准(每季度1次);

　　· 信号传输：在金属支架区域加装中继器，确保无线信号覆盖。

　　2.管理优化

　　· 建立“监测-预警-处置”闭环流程，明确岗位责任;

　　· 数据存档周期延长至2年，支持事故溯源。

　　五、结论与展望

　　风速风向仪换能器已成为煤矿通风智能化的核心设备，未来可结合AI算法实现：

　　· 风流模拟预测，提前优化通风路径;

　　· 联动井下机器人，自动关闭异常区域风门。