自動化控制技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)

用母佳

摘 要：在煤礦生產(chǎn)過程中，一個(gè)良好的通風(fēng)系統(tǒng)，能夠有效地控制和降低安全事故發(fā)生的幾率，最大限度地保證煤礦生產(chǎn)的安全與效益。將自動化控制技術(shù)應(yīng)用于煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中，能夠進(jìn)一步提升通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性與安全性。本文淺要分析了在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中應(yīng)用自動化控制技術(shù)的優(yōu)勢，簡要介紹了自動化控制系統(tǒng)的構(gòu)成，并探討了自動化控制技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：自動化控制；煤礦；通風(fēng)系統(tǒng)；應(yīng)用

一、煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中應(yīng)用自動化控制技術(shù)的優(yōu)勢

在煤礦資源生產(chǎn)開發(fā)過程中，通風(fēng)系統(tǒng)主要用于保證礦井內(nèi)空氣成分的安全以及空氣流通的順暢。煤礦通風(fēng)系統(tǒng)是通過分布于礦井內(nèi)的通風(fēng)管道實(shí)現(xiàn)外部空氣與內(nèi)部空氣的對流和交換，從而排除礦井內(nèi)對人體有害的粉塵與氣體，并將礦井內(nèi)的氧氣含量、溫度以濕度控制在適合工人進(jìn)行生產(chǎn)開發(fā)操作的范圍內(nèi)，進(jìn)而避免安全事故的發(fā)生。瓦斯氣體是礦井內(nèi)最容易導(dǎo)致重大安全事故發(fā)生的有害氣體，瓦斯氣體含量超標(biāo)或瞬間大量地涌出會對礦井內(nèi)工人的生命安全造成極大的威脅。因而，對礦井內(nèi)瓦斯氣體的實(shí)時(shí)監(jiān)控是煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。

目前，我國煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中，幾乎都是由人工操作通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行，而礦井內(nèi)瓦斯氣體的含量與狀態(tài)隨時(shí)都在變化，人為對瓦斯氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控顯然是無法實(shí)現(xiàn)的，人工操作下的通風(fēng)系統(tǒng)在安全性上存在著重大缺陷。而利用自動化控制技術(shù)是能夠有效提升煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的安全性與可靠性的，并能夠從根本上解決人工操作帶來的問題。礦井內(nèi)空氣的含量、成分以及流動變化可以通過相關(guān)的空氣成分分析技術(shù)與風(fēng)量計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的監(jiān)控，通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行由一整套的自控系統(tǒng)完成，避免了人為控制與管理可能出現(xiàn)的判斷上與操作上的失誤，從而最大限度提升了通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性，進(jìn)一步確保了礦井內(nèi)生產(chǎn)工人的生命安全。同時(shí)，自動化控制技術(shù)能夠降低煤礦生產(chǎn)企業(yè)在通風(fēng)系統(tǒng)上投入的運(yùn)行與管理成本，這讓煤礦生產(chǎn)企業(yè)的效益得到提升。

二、自動化控制系統(tǒng)的構(gòu)成

（一）總控中心

微型計(jì)算機(jī)是總控中心的主要設(shè)備。工作速度快、精確度高、擁有較強(qiáng)的擴(kuò)展性與較多的數(shù)據(jù)接口是微型計(jì)算機(jī)的基本特征，這保證了微型計(jì)算機(jī)能夠出色地完成通風(fēng)系統(tǒng)中主要任務(wù)的自動化控制與管理?？偪刂行某四軐φ麄€(gè)監(jiān)控站的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集與分析外，還可以依據(jù)這些信息對出現(xiàn)的問題做出及時(shí)有效的處理，從而實(shí)現(xiàn)對礦井內(nèi)通風(fēng)量的實(shí)時(shí)監(jiān)控與有效控制。另外，控制中心還能夠?qū)崿F(xiàn)對整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，并具備對故障事件的警報(bào)功能。

（二）通風(fēng)系統(tǒng)

通風(fēng)系統(tǒng)主要用于對礦井內(nèi)風(fēng)量的調(diào)整與控制。通風(fēng)系統(tǒng)中的變頻設(shè)備可以控制通風(fēng)機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)對礦井內(nèi)風(fēng)量的自動調(diào)整。同時(shí)傳輸系統(tǒng)會將風(fēng)門與百葉窗的運(yùn)行狀態(tài)，通過數(shù)據(jù)信息的形式反饋給總控中心?？偪刂行脑诜治鲞@些數(shù)據(jù)信息后，會根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整風(fēng)門或百葉窗的角度，及時(shí)地對礦井內(nèi)的風(fēng)量進(jìn)行管理和控制。

（三）傳輸系統(tǒng)

指令發(fā)出設(shè)備是整個(gè)傳輸系統(tǒng)中最重要的組成部分，整個(gè)自動化控制系統(tǒng)內(nèi)部所有信號指令（包括控制指令和實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)信息）的接收與傳輸都由指令發(fā)出設(shè)備完成。

三、自動化控制技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

（一）對系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析

通風(fēng)系統(tǒng)的所有相關(guān)數(shù)據(jù)信息由自動化控制系統(tǒng)中的各種監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和分析。相關(guān)工作人員可以從數(shù)據(jù)顯示屏中準(zhǔn)確地獲取礦井內(nèi)風(fēng)壓、風(fēng)量的變化情況、礦井內(nèi)空氣的成分、含量以及通風(fēng)機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)等相關(guān)數(shù)據(jù)信息。

（二）將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息以數(shù)學(xué)曲線的形式呈現(xiàn)

通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的各種數(shù)據(jù)信息會由監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行收集分析，然后以數(shù)學(xué)圖形的形式將整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)形象地呈現(xiàn)出來。同時(shí)該圖形具備歷史曲線與實(shí)時(shí)曲線這兩種模式，歷史曲線反映過去一段時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)運(yùn)行地相關(guān)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，實(shí)時(shí)曲線反映當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，從而完整直觀地反映出整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)是否處于正常的運(yùn)行狀態(tài)中。這為工作人員對礦井內(nèi)安全狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確地分析和判斷提供了極大的便利，有效地控制和降低了安全事故發(fā)生的幾率。

（三）實(shí)時(shí)打印和查詢相關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)表

在自動化控制系統(tǒng)中具備了實(shí)時(shí)打印和查詢相關(guān)數(shù)據(jù)的功能。這使得系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息能夠得到及時(shí)的分享和傳送，各生產(chǎn)部門可以在最短的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確知曉礦井內(nèi)的安全狀態(tài)，從而極大地方便了安全生產(chǎn)工作的組織與協(xié)調(diào)。同時(shí)，將相關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)表進(jìn)行收集，有利于對系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行分析研究，為系統(tǒng)后期的維護(hù)與改善提供了相關(guān)的數(shù)據(jù)支持。

（四）自行判斷故障并及時(shí)發(fā)出警報(bào)

當(dāng)通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)，自動化控制系統(tǒng)不僅能夠通過對數(shù)據(jù)信息的分析，判斷出故障的原因與程度，并且能夠及時(shí)地發(fā)出警報(bào)。這使得相關(guān)工作人員能夠在第一時(shí)間做出相應(yīng)的處理措施，避免安全事故的發(fā)生。同時(shí)也為維護(hù)人員的維修工作提供了極大地便利，提升了維護(hù)人員的工作效率。并且這些故障信息數(shù)據(jù)會被系統(tǒng)保留下來，為后期提升系統(tǒng)安全性工作提供參考。

（五）建立完整的安全生產(chǎn)體系

在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中應(yīng)用自動化控制技術(shù)，不僅有利于提升通風(fēng)系統(tǒng)的安全性與可靠性，并且對整個(gè)煤礦安全生產(chǎn)體系的建立具有積極的促進(jìn)作用。自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，最大限度地降低了因人為操作失誤而造成重大安全事故的可能性。在安全生產(chǎn)體系各個(gè)環(huán)節(jié)中，相關(guān)工作人員的責(zé)任得到細(xì)化，每個(gè)人都能夠各司其責(zé)，從而建立起一個(gè)完整的、系統(tǒng)的安全生產(chǎn)體系。

四、結(jié)束語

自動化控制技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，是科技發(fā)展的必然，也是時(shí)代進(jìn)步的要求。與時(shí)俱進(jìn)，順應(yīng)科技和時(shí)代發(fā)展的潮流，才能夠真正保證我國煤炭資源生產(chǎn)工作的安全開展，從而保證我國煤炭生產(chǎn)業(yè)以及整個(gè)社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)能夠健康持續(xù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王建軍.自動化控制技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].能源與節(jié)能，2015.

[2] 王夢瀟.自動化控制技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2015.

[3] 音勇.淺談煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中自動化控制技術(shù)的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013.