我國煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)存在的問題和對(duì)策

摘 要：文章通過將先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)引入到煤礦地面生產(chǎn)中，可以有效提高煤礦的生產(chǎn)效率，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提升煤的質(zhì)量，相對(duì)于發(fā)達(dá)國家，我們煤礦地面自動(dòng)化控制系統(tǒng)還相對(duì)較落后，需要加大改進(jìn)速度，提高產(chǎn)煤效率，創(chuàng)造更好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：煤礦；控制系統(tǒng)；運(yùn)輸控制系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TD724 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）30-0173-02

煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及多方面的技術(shù)，包括網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)以及管控一體化技術(shù)，現(xiàn)代化的煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)的建成不會(huì)一躇而就，而需要一段較長的艱苦過程。

1 煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)的主要組成

1.1 煤礦礦井提升控制系統(tǒng)

煤礦礦井提升控制系統(tǒng)是煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，一直以來，擁有先進(jìn)采煤技術(shù)的國家一直非常重視煤礦礦井提升控制系統(tǒng)的技術(shù)以及設(shè)備的研發(fā)，許多先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)被應(yīng)用到該領(lǐng)域，隨著技術(shù)的發(fā)展，煤礦礦井提升控制系統(tǒng)已經(jīng)開始逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化以及集成化。煤礦礦井提升系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)中的重要組成部分，是聯(lián)系地面和井下的咽喉要道，礦井提升系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著提升全礦的煤、材料、設(shè)備及人員的重要工作。煤礦礦井提升系統(tǒng)可分為立井提升系統(tǒng)和斜井提升系統(tǒng)兩大類，劃分的標(biāo)準(zhǔn)是井筒是否傾斜，有傾斜稱為斜井提升系統(tǒng)，無傾斜稱為立井提升系統(tǒng)，無論是哪種提升系統(tǒng)，所包括的設(shè)備基本相同，主要有提升機(jī)、井架、天輪、提升容器以及裝卸載附屬設(shè)備等，所有的設(shè)備要成為一個(gè)整體，平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須借助煤礦礦井提升控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。

1.2 煤礦帶式運(yùn)輸控制系統(tǒng)

煤礦帶式運(yùn)輸作為我國目前一種主要的煤礦運(yùn)輸方式，自20世紀(jì)80年代以來就不斷進(jìn)行技術(shù)革新，為了使煤礦帶式運(yùn)輸更加安全、更加有效，目前的帶式運(yùn)輸控制系統(tǒng)集成應(yīng)用光纖通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電子電力技術(shù)等，多種科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用將煤礦帶式運(yùn)輸?shù)男蚀蟠筇岣?。借助各種可視化操作，煤礦帶式運(yùn)輸?shù)牟僮魅藛T能夠更加容易完成各項(xiàng)操作，實(shí)時(shí)了解帶式輸送機(jī)的運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、解決運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種問題，降低故障時(shí)間，可以說，正是先進(jìn)的煤礦帶式運(yùn)輸控制系統(tǒng)使煤礦的煤運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)了高效率、高質(zhì)量以及高效益。

2 我國煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)存在的問題

①盡管我國的煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)的研究和生產(chǎn)取得了豐碩的成果，但與擁有先進(jìn)采煤技術(shù)的國家相比，我國的煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)還存在諸多的問題，如：安全可靠性還不能完全滿足長時(shí)間安全生產(chǎn)的需要、各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)也都呈現(xiàn)落后。煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及學(xué)科眾多，我國煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)的落后，其實(shí)反應(yīng)的是各種學(xué)科的落后，從基礎(chǔ)的傳感器研究到自動(dòng)化控制理論的研究，從系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想到制造工藝都呈現(xiàn)一定的落后態(tài)勢(shì)。

②集成度不高是我目前煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)存在的一個(gè)主要問題，許多煤礦花了較多的財(cái)力引進(jìn)各種先進(jìn)設(shè)備，但由于缺少總體規(guī)劃，各種設(shè)備都是在很長的跨度時(shí)間內(nèi)引入的，因此這些設(shè)備雖然很先進(jìn)，但卻自成一體，缺乏集成性，因此雖然引進(jìn)了設(shè)備，但卻并沒有如預(yù)期的那樣大大提高煤礦的生產(chǎn)效率。

③煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)是軟硬結(jié)合的系統(tǒng)，只有軟件和硬件相配備，才能高效運(yùn)轉(zhuǎn)。在我國的許多煤礦存在重視硬件、忽視軟件的問題，將大部分資金用于購置硬件，對(duì)相應(yīng)的軟件開發(fā)投入嚴(yán)重不足，由于相關(guān)的應(yīng)用軟件不完善，整個(gè)煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平受到極大的限制。

④煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)中各種硬件產(chǎn)生的信息利用率不高，缺乏綜合利用，降低了整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。如果系統(tǒng)中大量硬件設(shè)備采集的信息只是用于本地顯示，無法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的共享，就無法實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的有效控制，因此要打破系統(tǒng)中的信息孤島，讓系統(tǒng)中各個(gè)硬件設(shè)備采集的信息共享，提高整個(gè)系統(tǒng)的綜合利用效率。

⑤煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)的一大發(fā)展方向是智能化，但我國煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)智能化水平普遍較低，一個(gè)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)智能化，除了要實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)、歷史的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)外，還需要有分析、處理這些數(shù)據(jù)的能力，實(shí)現(xiàn)自我決策或?yàn)槿斯Q策提供各種處理后的數(shù)據(jù)。

⑥缺少足夠多的智能化傳感器，傳感器位于整個(gè)控制系統(tǒng)的最前端，采集來自系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，目前我國許多煤礦所用的還是一些老式傳感器，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校正、無法實(shí)現(xiàn)非線性的自動(dòng)補(bǔ)償?shù)裙δ堋?/p>

⑦機(jī)電一體化水平不足、機(jī)電一體化技術(shù)是指將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)，目前，我國煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)機(jī)電的一體化程度融合還不夠，只有充分融合，才能有效發(fā)揮地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)的作用。

⑧系統(tǒng)中各個(gè)硬件設(shè)備獲取的信息還不夠詳盡。要實(shí)現(xiàn)地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化就離不開底層各設(shè)備獲取的數(shù)據(jù)，但我國煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)的現(xiàn)狀是許多老的設(shè)備只能完成基本的操作，并不能上傳詳盡的數(shù)據(jù)，影響地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。

3 我國煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)發(fā)展的對(duì)策

①積極提升煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，自動(dòng)化是煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向之一，與先進(jìn)采煤國家相比，我國煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平還有待提高，一方面要積極引進(jìn)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)，另一方面也要提升自身的自主開發(fā)能力，通過引進(jìn)和自主開發(fā)加快我國煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化進(jìn)程。

②系統(tǒng)的智能化可以減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提升煤礦地面生產(chǎn)效率，因此要大力提高整個(gè)煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)的智能化水平，積極改造或替換系統(tǒng)中的老舊設(shè)備，研發(fā)系統(tǒng)綜合處理數(shù)據(jù)的功能，使系統(tǒng)能夠預(yù)測(cè)和診斷故障，并為人工決策提供數(shù)據(jù)支持。

③加大系統(tǒng)中傳感器的研究和開發(fā)力度，對(duì)傳感器的開發(fā)主要從兩個(gè)方面著手：一方面是提高傳感器的可靠性和使用壽命，確保在惡劣的使用環(huán)境下依然能夠長時(shí)間穩(wěn)定工作；另一方面是提高傳感器的智能化水平，讓傳感器能夠自校正、自我調(diào)節(jié)以及自我診斷。

④新技術(shù)的發(fā)展日新月異，因此要關(guān)注新技術(shù)的發(fā)展，積極引進(jìn)一些對(duì)促進(jìn)煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)有幫助的新技術(shù)、新設(shè)備，為提高煤礦的生產(chǎn)效率服務(wù)。

4 結(jié) 語

近年來，許多先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)被應(yīng)用到我國的煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)領(lǐng)域，隨著技術(shù)的發(fā)展，煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)正逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化以及集成化，但與采煤技術(shù)發(fā)達(dá)國家相比，我國煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)還存在許多問題，需花大力氣提升煤礦地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化水平，縮短與世界先進(jìn)采煤國家間的差距，努力提高煤礦的開采效率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 程鵬紅，張青花.淺談煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科技與創(chuàng)新，2014，（6）.

[2] 賈麗偉.煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新分析[J].中國科技縱橫，2014，（3）.

[3] 周延祥.淺析煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2013，（32）.

[4] 趙鵬飛.淺析如何做好煤礦機(jī)電運(yùn)輸[J].中國化工貿(mào)易，2013，（12）.