探索煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)對煤礦安全生產(chǎn)的作用

李衡 中檢集團(tuán)公信安全科技有限公司 徐計(jì)華 山東能源棗莊礦業(yè)集團(tuán)新安煤業(yè)有限公司

一、煤礦安全生產(chǎn)中煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)的作用

為了進(jìn)一步提高煤礦開采效率，自動化技術(shù)已被廣泛運(yùn)用到煤礦機(jī)電設(shè)備中。自動化技術(shù)是基于電子技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)和信息化技術(shù)發(fā)展起來的一種先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，其主要實(shí)現(xiàn)設(shè)備或生產(chǎn)的自動化運(yùn)行，減少人的干預(yù)。

（一）減少煤礦工人數(shù)量提高生產(chǎn)效率

傳統(tǒng)的煤礦開采是勞動密集型產(chǎn)業(yè)，這不僅限制了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還極大地阻礙了煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為此，很多煤礦大力發(fā)展自動化技術(shù)，既提高煤礦生產(chǎn)效率，又降低煤礦生產(chǎn)成本。這樣有助于提高工人的單人工效，還降低了工人體力勞動量，最大限度避免了設(shè)備運(yùn)行故障及安全事故隱患的發(fā)生，大大提升了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

（二）增強(qiáng)了煤礦生產(chǎn)的安全性

在煤礦機(jī)電設(shè)備采用自動化技術(shù)后，煤礦生產(chǎn)將變得更加安全。實(shí)現(xiàn)自動化控制的過程中需對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，若發(fā)生異常，則能更早地發(fā)現(xiàn)。這有助于更早地發(fā)現(xiàn)設(shè)備的安全隱患，從而減少事故發(fā)生或降低事故發(fā)生造成的危險性。很多自動化設(shè)備都自帶有危險報(bào)警功能，發(fā)生異常情況時能做出最有利的處理，這在很大程度上保證了工人的生命安全。隨著人工智能的發(fā)展，煤礦開采也將進(jìn)入智能化開采時代，工人可以在井上的煤礦智能化開采控制室中操作煤炭開采，這極大地保護(hù)了工人的生命安全。

（三）便于機(jī)電設(shè)備的管理

使用自動化技術(shù)后，機(jī)電設(shè)備的管理將更加容易。通過建立的煤礦生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)，可在井上對井下機(jī)電設(shè)備實(shí)施有效管理。這種管理可實(shí)現(xiàn)無人值守，大大降低了機(jī)電設(shè)備管理的復(fù)雜性。在生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)上，可很方便地查看井下生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行情況及人員分布情況，例如采煤機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時的功率、皮帶輸送機(jī)的運(yùn)輸量等。這有助于對設(shè)備運(yùn)行過程中可能會出現(xiàn)的故障隱患進(jìn)行預(yù)測，大大降低了企業(yè)的設(shè)備維修成本。

二、煤礦安全生產(chǎn)中彰顯煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)效果的措施

（一）開采現(xiàn)場視頻監(jiān)控

在實(shí)際煤礦開采作業(yè)中，可運(yùn)用煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)完成開采環(huán)境的視頻監(jiān)控設(shè)備安裝，以此實(shí)現(xiàn)開產(chǎn)現(xiàn)場及設(shè)備性能的全面監(jiān)測。采煤機(jī)設(shè)備是煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)的核心設(shè)備，可選用RS4R5接口或Cr1N接口完成遠(yuǎn)程控制協(xié)議，并將開采環(huán)境視頻監(jiān)控設(shè)備連接至煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)集中化控制，并保障采煤機(jī)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時采集、傳輸與接收工作順利[2]。此外可運(yùn)用雙向通信模式加深煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)與煤炭企業(yè)地面控制中心間的聯(lián)系，通過地面控制中心下發(fā)指令，繼而確保煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)發(fā)揮出其原本作用，保障煤礦開采設(shè)備間的配合與協(xié)調(diào)，在雙向通信模式應(yīng)用下進(jìn)一步促進(jìn)了煤礦開采工作的遠(yuǎn)程安全監(jiān)測。在煤礦開采現(xiàn)場運(yùn)用視頻監(jiān)控方式可極大提高地下作業(yè)安全性，并對采煤機(jī)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)加以控制，從開采方向、工作速率等方面確保作業(yè)效率，實(shí)現(xiàn)安全管理與煤礦開采總量的協(xié)同發(fā)展。除此之外，開采現(xiàn)場視頻監(jiān)控與煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)的同步應(yīng)用可最大限度保留煤礦采礦工作效果與設(shè)備信息，并基于煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)存儲工作，在系統(tǒng)管理人員數(shù)據(jù)分析下確保煤炭資源被合理開發(fā)，并借助紅外線傳感器進(jìn)一步加快煤礦開采工作的自動化控制，以實(shí)際信息為依據(jù)完成采礦設(shè)備的全面協(xié)調(diào)，并加強(qiáng)采煤機(jī)推溜、位移等操作的控制，全方位提高煤礦開采工作安全性。

（二）故障診斷與災(zāi)害預(yù)測

煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)可對設(shè)備裝置完成故障檢測工作，更便于及時發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備故障問題并予以解決，繼而起到確保煤礦安全生產(chǎn)作用，并保障壓支架設(shè)備、刮板輸送機(jī)、破碎機(jī)等設(shè)備可始終處于穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在現(xiàn)階段故障診斷工作中，自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用促進(jìn)了智能設(shè)備檢測的發(fā)展，而煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)為其提供了載體平臺，煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)作為集計(jì)算機(jī)、通信、機(jī)械、軟件、電子為一體的綜合性系統(tǒng)，可結(jié)合專家故障診斷理論的協(xié)調(diào)應(yīng)用，起到降低煤炭綜采設(shè)備故障率的作用。煤礦開采事故的發(fā)生除設(shè)備應(yīng)用不當(dāng)外，還受地質(zhì)災(zāi)害影響，對煤礦開采地下作業(yè)安全性造成巨大威脅，因此可在煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)內(nèi)增設(shè)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警功能，運(yùn)用傳感器設(shè)備完成煤層厚度、異常地質(zhì)、構(gòu)造分布等地質(zhì)信息的監(jiān)測，并根據(jù)實(shí)際地質(zhì)信息完成預(yù)測評價報(bào)告，以此為基礎(chǔ)制定科學(xué)安全的煤礦開采計(jì)劃方案，為煤炭綜采工作的安全穩(wěn)定推進(jìn)奠定基礎(chǔ)。

（三）設(shè)備內(nèi)置實(shí)時監(jiān)測

煤炭綜采設(shè)備主采機(jī)組主要包括液壓支架設(shè)備、刮板輸送機(jī)、破碎機(jī)、乳化液泵站等，不同設(shè)備具有不同作用，在煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用時，需根據(jù)煤炭綜采主要設(shè)備完成實(shí)際工作效能監(jiān)測，并對設(shè)備內(nèi)部故障問題完成實(shí)時監(jiān)控，并對轉(zhuǎn)載機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)等設(shè)備負(fù)荷量展開性能控制，在監(jiān)控系統(tǒng)作用下反饋設(shè)備真實(shí)工作狀態(tài)。在眾多煤炭綜采設(shè)備中，采煤機(jī)處于核心地位，需在煤炭綜采自動化控制系輔助下完成設(shè)備內(nèi)置監(jiān)測，全面保障煤礦開采作業(yè)安全，在設(shè)備內(nèi)置監(jiān)測應(yīng)用下掌握給內(nèi)部具體作業(yè)情況，并以真實(shí)數(shù)據(jù)為依據(jù)完成合理調(diào)度與生產(chǎn)工作統(tǒng)籌。

三、結(jié)語

綜上所述，煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用可加強(qiáng)煤礦開采設(shè)備的控制效果，并基于自動化控制系統(tǒng)完成煤礦開采工藝數(shù)據(jù)參數(shù)的采集、輸入與存儲，若在煤礦開采過程中發(fā)生設(shè)備故障則會及時發(fā)揮警報(bào)，最大限度保障煤礦安全生產(chǎn)。在實(shí)際應(yīng)用過程中，需運(yùn)用視頻監(jiān)控、泵站控制、實(shí)時監(jiān)測、故障診斷與災(zāi)害預(yù)測等功能進(jìn)一步確保煤礦安全生產(chǎn)，繼而促進(jìn)煤炭企業(yè)可持續(xù)建設(shè)。