自動(dòng)控制技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用

張建超

【摘要】伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，自動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，煤礦開采行業(yè)也不例外。自動(dòng)控制技術(shù)能夠有效提高煤礦開采的安全性，降低開采成本，有利于促進(jìn)煤礦企業(yè)的快速發(fā)展。本文主要針對(duì)煤礦安全生產(chǎn)現(xiàn)狀、自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)的工作原理和組成，以及自動(dòng)控制技術(shù)在煤礦開采中的具體應(yīng)用做了簡(jiǎn)要論述，以供參考。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)控制 煤礦開采 應(yīng)用

1煤礦安全生產(chǎn)現(xiàn)狀

煤礦行業(yè)作為我國重要的能源產(chǎn)業(yè)之一，對(duì)促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)具有重要意義，其生產(chǎn)運(yùn)行情況會(huì)對(duì)我國國民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)產(chǎn)生很大的影響。因此，保證煤礦生產(chǎn)的安全性，提高煤礦開采效率顯得尤為重要。就目前我國大部分煤礦企業(yè)生產(chǎn)情況來看，很多企業(yè)在煤礦開采過程中仍然存在一些安全隱患，甚至有些煤礦企業(yè)頻繁發(fā)生安全事故，給企業(yè)和人身安全都造成了巨大的影響。出現(xiàn)安全事故的主要原因是因?yàn)檫@些企業(yè)在日常工作中缺乏科學(xué)的管理，作業(yè)技術(shù)和設(shè)備不夠先進(jìn)，也沒有做好安全防范措施，從而引發(fā)安全事故。另外，還有部分煤礦企業(yè)的工作人員和管理人員專業(yè)水平不高，其在工作中不能準(zhǔn)確操作，導(dǎo)致人為操作問題時(shí)常發(fā)生。所有這些問題都在很大程度上給企業(yè)安全生產(chǎn)帶來了隱患，并制約著煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1提高煤礦生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和環(huán)境的日趨惡化，世界各國都在試圖開發(fā)新能源來改善環(huán)境，以實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。但是就現(xiàn)階段而言，煤炭資源依舊是主要的能源，對(duì)促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展具有很大的影響。很多煤礦生產(chǎn)企業(yè)都沒有使用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，也沒有做好安全防護(hù)措施，導(dǎo)致企業(yè)的發(fā)展受阻，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提升較慢。如果將自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用到煤礦開采中，則可以有效改善系統(tǒng)的管理水平，減少因人為管理疏忽而出現(xiàn)的問題，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，促進(jìn)企業(yè)的健康運(yùn)營(yíng)，進(jìn)而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2促進(jìn)煤礦生產(chǎn)技術(shù)的革新

電氣自動(dòng)化技術(shù)的使用，必定會(huì)促進(jìn)煤礦生產(chǎn)技術(shù)的革新。這是因?yàn)椋詣?dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，企業(yè)工人要使用自動(dòng)化控制技術(shù)，就必須掌握相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)，由此一來，既提高了工人的專業(yè)水平，又改變了工人的工作模式。換句話說，應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)之后，煤礦生產(chǎn)企業(yè)必然要實(shí)施技術(shù)革新，全面改變生產(chǎn)技術(shù)。

3自動(dòng)化控制系統(tǒng)的工作原理

自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用分散檢測(cè)、整體控制的方式，在煤礦的生產(chǎn)過程中設(shè)置若干監(jiān)控分站，能夠動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)煤礦的風(fēng)量、溫度以及有毒氣體的含量。當(dāng)監(jiān)測(cè)完成后，監(jiān)測(cè)結(jié)果被傳輸?shù)矫旱V通風(fēng)主站上，并且多個(gè)監(jiān)測(cè)分站的數(shù)據(jù)也會(huì)被傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)主站，然后將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行集中分析與處理，從而獲取煤礦開采過程中的各項(xiàng)指標(biāo)，了解煤礦開采的情況。通過對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行分析，便于企業(yè)制定科學(xué)的控制方案并下達(dá)指令，指令被傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)分站后，在變頻裝置的作用下，完成自動(dòng)化控制。

4自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成

4.1傳感器系統(tǒng)

自動(dòng)化系統(tǒng)中要接收不同的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和指令，通常我們將傳輸多路信號(hào)的方式分為兩大類：第一類，時(shí)分制，也就是按照時(shí)序的不同來進(jìn)行信號(hào)的傳輸;第二類，頻分制，也就是按照信號(hào)的頻率來進(jìn)行信號(hào)傳輸。這兩種方式都能夠準(zhǔn)確地完成信號(hào)傳輸，幾乎不會(huì)引發(fā)故障，因此在實(shí)際生產(chǎn)中可以積極采用傳感器系統(tǒng)。在頻分制系統(tǒng)中，采用了載頻器對(duì)信號(hào)進(jìn)行接收和傳送，信號(hào)的傳輸介質(zhì)為500V以下的動(dòng)力傳輸線，能夠動(dòng)態(tài)地監(jiān)控巷道中各性能指標(biāo)。

4.2中央控制系統(tǒng)

中央控制系統(tǒng)主要通過微型計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能，由于微型計(jì)算機(jī)的接口多，而且擴(kuò)散能力強(qiáng)，能夠完成系統(tǒng)所分配的任務(wù)。如果將自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)中，不僅可以提高系統(tǒng)的精度，還可以提高工作效率。監(jiān)控站采集到的各種信息，都需要由中央控制系統(tǒng)進(jìn)行分析與處理，還需要提供科學(xué)的控制方案。不同的生產(chǎn)項(xiàng)目對(duì)通風(fēng)量的要求不同，因此在調(diào)控通風(fēng)量時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)際需求操作。另外，中央控制系統(tǒng)還具有報(bào)警功能，主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：第一，可以發(fā)送指令，并將指令傳輸?shù)奖O(jiān)控站;第二，可以接收和處理各監(jiān)控站傳送的數(shù)據(jù)信息;第三，根據(jù)系統(tǒng)的需求制定相應(yīng)的控制方案，并轉(zhuǎn)換為控制指令使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作;第四，監(jiān)控設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)異常，能夠及時(shí)地報(bào)警并啟動(dòng)相應(yīng)的處理程序。

5自動(dòng)控制技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用

5.1繼電保護(hù)

通過應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)，繼電系統(tǒng)會(huì)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連接，當(dāng)繼電器開始運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)可以根據(jù)熱工參量、電氣參量的限值，準(zhǔn)確鑒別繼電設(shè)備的性能狀態(tài)，實(shí)施自動(dòng)控制。并且，在煤礦開采中應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)與其他保護(hù)裝置的聯(lián)用，從而提高保護(hù)效率，提高煤礦開采的安全性。

5.2防雷保護(hù)

如果在開展煤礦開采作業(yè)時(shí)遭受了雷擊，很有可能引起設(shè)備損壞，甚至還會(huì)引發(fā)人員傷亡，給企業(yè)帶來巨大的損失。通過近幾年對(duì)煤礦企業(yè)生產(chǎn)情況來看，很多煤礦企業(yè)出現(xiàn)安全事故都是因?yàn)樵馐芰死讚簦瑢?duì)此，煤礦企業(yè)需要加大對(duì)防雷保護(hù)的重視。運(yùn)用自動(dòng)化控制技術(shù)之后，可以解決這一問題，自動(dòng)化控制系統(tǒng)中具有防雷設(shè)備，該設(shè)備可以增強(qiáng)發(fā)電設(shè)施的抗雷擊性能，防止因雷擊發(fā)生嚴(yán)重事故。

5.3遠(yuǎn)程控制

在傳統(tǒng)的人為管理模式中，工作人員要想了解生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的情況，只能親自到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行查看，這不僅會(huì)浪費(fèi)時(shí)間與人力，還有可能導(dǎo)致問題不能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，從而造成不必要的損失。將自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用到煤礦企業(yè)中，能夠有效實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，工作人員只需坐在控制室中，就可以了解到各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常，可以及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。

6結(jié)語

綜上所述，安全生產(chǎn)對(duì)于煤礦企業(yè)來說非常重要，只有保證了生產(chǎn)的安全性，才能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的獲取。應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠有效提高煤礦開采的安全性，并且可以節(jié)約資源，提高作業(yè)效率，從而促進(jìn)煤礦企業(yè)的健康發(fā)展。

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