煤礦自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)探討與發(fā)展

李祥寶

摘 要 文章基于目前煤礦電氣自動化的發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)目前煤礦企業(yè)應(yīng)用自動化系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題，對此自動化控制系統(tǒng)中相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展前景進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞 煤礦自動化控制系統(tǒng);應(yīng)用技術(shù);發(fā)展

引言

目前隨著煤炭行業(yè)的發(fā)展，相關(guān)先進(jìn)的信息化和智能化技術(shù)在其中發(fā)揮著重要作用，對于提升產(chǎn)能和保障安全至關(guān)重要。尤其是自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，形成完善的自動化控制系統(tǒng)，減少一線作業(yè)人員作業(yè)量，并且可以在危險(xiǎn)環(huán)境中代替人工，提升煤炭生產(chǎn)的安全性，實(shí)現(xiàn)煤礦的高效和安全生產(chǎn)。

1煤礦電氣自動化發(fā)展現(xiàn)狀

煤礦生產(chǎn)中所應(yīng)用的電氣自動化是工業(yè)控制系統(tǒng)中的一部分，主要是通過計(jì)算機(jī)信息技術(shù)及其相關(guān)控制理論的應(yīng)用，結(jié)合儀器儀表開展對各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)相關(guān)參數(shù)的檢測和控制優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升和產(chǎn)量的增加，而且保證生產(chǎn)安全。在此電氣自動化技術(shù)的基礎(chǔ)上，逐漸形成完善的煤礦自動化控制系統(tǒng)，其中包括自動化主運(yùn)、主排、供電以及洗煤等系統(tǒng)，還有井下的視頻監(jiān)控、安全監(jiān)測以及人員定位等系統(tǒng)，全面升級煤礦企業(yè)的礦井自動化生產(chǎn)檢測和監(jiān)控系統(tǒng)，不斷提升煤礦安全生產(chǎn)的信息化與智能化水平[1]。

2煤礦企業(yè)自動化系統(tǒng)存在的弊端

在應(yīng)用煤礦電氣自動化技術(shù)來改造礦井自動化控制系統(tǒng)來滿足礦井生產(chǎn)需求的過程中，也表現(xiàn)出自動化系統(tǒng)中的以下弊端：首先是信息共享方面的弊端。在目前煤礦自動化技術(shù)廣泛應(yīng)用和信息化建設(shè)逐步開展的過程中，也容易由于不同系統(tǒng)與相應(yīng)部門之間不夠協(xié)調(diào)和統(tǒng)一而導(dǎo)致系統(tǒng)之間不兼容、造成信息無法有效共享的問題，這就會大大降低煤礦生產(chǎn)運(yùn)營效率，增加人力以及生產(chǎn)運(yùn)營成本，阻礙煤礦生產(chǎn)自動化水平的提高。其次是重復(fù)建設(shè)信息傳輸通道的問題。正是由于缺乏統(tǒng)一的自動化建設(shè)，在相對獨(dú)立的各個自動化系統(tǒng)建設(shè)過程中不可避免會出現(xiàn)其中的模塊和信息傳輸通道的重復(fù)建設(shè)問題。這不僅增加了自動化建設(shè)所需費(fèi)用，而且也增加了系統(tǒng)維護(hù)管理工作量與費(fèi)用，加之這些系統(tǒng)之間無法實(shí)現(xiàn)有效的信息共享，造成了系統(tǒng)整體性較差的問題。最后就是集中管理中的弊端。正是由于上述系統(tǒng)之間缺乏有效的信息共享，因此無法實(shí)現(xiàn)通過獨(dú)立的系統(tǒng)來全面監(jiān)控礦井的目的，在各個系統(tǒng)相互獨(dú)立運(yùn)行的同時(shí)也難以開展對整體系統(tǒng)的審計(jì)與評估工作，無法保證決策判斷的準(zhǔn)確性，限制了礦井整體管理水平的提高[2]。

3煤礦自動化控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用

3.1 綜合機(jī)械化采煤工藝自動化的必要性

目前世界上廣泛應(yīng)用的煤礦自動化采煤方式就是綜合機(jī)械化采煤方式，通過此種綜采工藝的應(yīng)用有助于減少人力并提升工效。具體地說就是在煤礦采煤作業(yè)的破、裝、運(yùn)、支、處等環(huán)節(jié)中應(yīng)用自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，在充分融合生產(chǎn)自動化系統(tǒng)、綜合信息平臺系統(tǒng)以及三位虛擬礦山指揮系統(tǒng)的基礎(chǔ)上來實(shí)現(xiàn)煤礦主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動化與智能化，也就是對整個煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)字化和視頻監(jiān)控，保障煤礦生產(chǎn)安全。此外，在煤礦綜合機(jī)械化程度不斷提高的同時(shí)也表現(xiàn)出煤礦生產(chǎn)中的過度開采和枯竭等問題，尤其是針對開采難度比較大但是儲量比較豐富的薄煤層來說，表現(xiàn)出開采技術(shù)要求和危險(xiǎn)性較高的特點(diǎn)，需要合理應(yīng)用綜采工藝來實(shí)現(xiàn)自動化與智能化，提升煤礦生產(chǎn)產(chǎn)量和安全性。

3.2 礦井智能控制系統(tǒng)

在煤礦自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用中，需要通過礦井地面遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)來控制井下的綜采綜掘系統(tǒng)、礦井通風(fēng)等系統(tǒng)，通過精準(zhǔn)的智能監(jiān)測和集中控制實(shí)現(xiàn)對井下綜采設(shè)備的智能化管理、同時(shí)將智能無人開采技術(shù)也逐漸應(yīng)用于井下開采中，融合傳感技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)以及自動控制技術(shù)，將其與采礦技術(shù)結(jié)合來建立智慧生產(chǎn)、安全、控制和保障等管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦山生產(chǎn)中開采作業(yè)的數(shù)字化、設(shè)備的智能化管理、開采過程的可視化控制、網(wǎng)絡(luò)化信息傳輸?shù)龋瑫r(shí)也保證各項(xiàng)決策的科學(xué)性，實(shí)現(xiàn)全面的煤礦生產(chǎn)安全和高效發(fā)展。

3.3 綜采工藝的電氣自動化發(fā)展展望

采煤機(jī)是綜采工藝中的重要設(shè)備，在逐漸從厚煤層向目前的薄煤層過渡的階段，也逐漸應(yīng)用具有大功率的滾筒采煤機(jī)，此類采煤機(jī)的牽引方式也從有鏈牽引向無鏈液壓牽引發(fā)展，并且發(fā)展到目前的變頻調(diào)速無鏈牽引。此外，由于支護(hù)監(jiān)測和監(jiān)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，也有助于實(shí)現(xiàn)采掘工作面的精細(xì)化管理，尤其液壓支架電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用，有效保障人身和設(shè)備安全。因此，在煤礦生產(chǎn)中通過液壓支架電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用，以及此系統(tǒng)隨著我國經(jīng)濟(jì)條件和煤礦生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展提高，也在向更加人性化和智能化的方向發(fā)展。比如通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)對此系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，便于采煤機(jī)在生產(chǎn)中可以結(jié)合不同煤層和厚度等情況開展自動截割作業(yè)，實(shí)現(xiàn)對采煤機(jī)速度和受力點(diǎn)的隨時(shí)調(diào)節(jié)，提升煤礦開采的效率[3]。

4結(jié)束語

在目前信息化技術(shù)快速發(fā)展的同時(shí)也推動煤礦自動化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，主要是在深入融合傳感技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)的基礎(chǔ)上逐漸實(shí)現(xiàn)數(shù)字化開采和可視化和網(wǎng)絡(luò)化控制，在不斷提升煤礦生產(chǎn)控制自動化和智能化的同時(shí)，也在向無人采煤模式過渡，有助于提升煤礦生產(chǎn)效率、安全性以及經(jīng)濟(jì)和社會效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊小方.大型煤礦自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（16）：140-141.

[2] 許捌.煤礦自動化控制系統(tǒng)整合的研究與應(yīng)用[J].科教導(dǎo)刊（電子版），2018（16）：267.

[3] 盧東貴.淺析我國煤礦自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（24）：157.