自动化控制技术在煤矿通风系统维护中的应用

自动化控制技术在煤矿通风系统维护中的应用

程浪波

陕西涌鑫矿业有限责任公司陕西省榆林市719407

摘要：煤矿通风系统是煤矿生产系统的核心之一，它对矿井生产环境的影响非常重要，同时对煤矿安全也至关重要，煤矿生产单位需要提高对通风系统的应用水平。自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用可以对该系统进行全面实时的监控，不仅可以提高生产安全性，也会降低通风系统的运营成本，提高整个煤矿系统的生产效率。

关键词：自动化；控制技术；煤矿通风系统；维护应用

1煤矿通风系统设计的重要性

1.1降低瓦斯事故发生的概率

瓦斯爆炸是煤矿安全事故中发生几率最大、影响力最大、破坏力也最大的事故之一，给煤矿工作人员造成了极大地人身安全威胁。因此，国家对于瓦斯事故给予高度重视，制定出台了一系列相关规章制度，从而一定几率上降低瓦斯事故发生的可能。根据相关规定，煤矿作业环境中的二氧化碳和氧气的浓度要保持在一定范围以内，这时，就需要有效的利用煤矿通风系统，从而保证作业环境空气的质量达标，降低瓦斯事故的发生概率。科学合理的利用通风系统，还能够改善地下矿井的作业环境，调节作业环境的温度、湿度，提高空气质量，这有效的保障了煤矿作业的安全性。

1.2保障煤矿作业人员的安全

随着我国社会的不断发展，社会对于煤矿的需求不断上升，国家在煤矿生产中投入越来越高的人力成本的同时，煤矿的安全问题也在频繁出现。针对此，国家高度重视，并且出台了许多与煤矿作业安全相关的规范标准。煤矿安全问题出现的一大原因便是通风不达标，因此保障通风系统的有效性是保障煤矿作业安全的重要保障。由于煤矿开采的特殊性，其所处的自然环境尤其是地理环境十分特殊，这就对通风系统的设计提出了更高的要求。而且随着煤矿开采深度的不断增加，地下的空气质量、温度、湿度等条件也越来越恶劣，有毒气体所占的比例会越来越大，这些因素都严重威胁了地下矿井作业人员的身心和健康的安全。因此，为了保障煤矿作业人员的安全，煤矿通风系统的设计和安装就非常重要。高效合理的通风系统不仅能够保障煤矿开采工作的顺利进行，还能将新鲜的空气不断输入作业环境之中，改善作业环境，切实保障作业人员的安全。

2自动化控制系统的组成部分

2.1中央控制系统

自动化的中央控制系统是利用计算机技术实现的，该系统通过计算机把各项监控信息的采集、传输、分析与报警功能结合在一起，这样就可通过中央控制系统实现一体化的操作。这种一体化的操作可以极大地提高工作效率，使工作速度、精度等都得到提高，可更加高效地发出各种控制管理命令。

2.2设备控制系统

在通风机械与设备的维护中，设备控制系统的作用非常重要。其中有2个重要的设备是百叶窗和风门，设备控制系统可通过调节这2个设备，实现对风速与风量的调节。同时，设备控制系统中的变频装置可实现对通风机风量与转速的调节。中央控制系统对设备控制系统进行统一调整，通过具体的参数指令调整，可实现对作业环境的改善。

2.3监控系统

监控系统是控制系统中不可或缺的重要组成部分，它为整个控制系统提供控制所需最基本的数据资料。只有拥有了全面准确的监控信息，计算机信息技术才能通过分析这些信息，得到通风系统整体的运行情况，发现其中存在的重要问题。只有及时发现问题，才能及时采取措施，维护通风系统，降低系统的损失。

3自控技术在煤矿通风系统维护中的应用策略

3.1实时监测井下环境

自动化控制技术的提高，可以不断完善控制系统，加强信息采集。通风系统中所有设备的运行状况可通过采集到的信息进行分析。比如，通风设备运行时的风压、风量信息，井下的有害气体含量信息等，这些都是有效的数据信息，通过这些数据可得到井下的具体情况，保证对井下环境的实时监测。通风系统操作人员通过对这些数据的分析，可对井下工作环境进行判断，以便发生故障时，可及时采取改善措施。

3.2绘制数据变化趋势

煤矿通风系统中的自动化控制技术的应用可实现对井下的工作环境、工作人员等的实时监控，在监控过程中采集了大量数据。管理人员可利用计算机技术把这些数据的变化趋势以曲线的方式绘制出来。这些趋势曲线图可直观反应出煤矿通风系统中各种机械、设备的运行情况。同时，煤矿通风系统中各工作部门的情况也可通过对这些数据的综合或归类分析反映出来。这样管理人员可以对各部门的工作情况进行详细了解，并进而了解到煤矿通风系统的整体运行与工作情况。另外，通过这些数据变化趋势曲线，工作人员可及时发现问题并采取改善措施，避免发生更大的故障。

3.3查询及打印数据报表

利用自动化控制技术可根据不同需求选择不同的数据内容，并自动形成数据报表，可以随意选取这些报表的时间段，最常选择的时间段有某月或某年。这些报表可在系统中随时查询，也可打印出来。对实时数据和历史数据都可以进行查询打印。数据报表的查询与打印可以提高工作人员的工作效率，也可以提高具体操作的准确性。

3.4自动及时报警

自动化控制技术的实时监控与数据分析、查询、打印等功能可为工作人员提供大量的便利。经过长期的数据分析，工作人员可分析出故障发生时故障设备参数的具体数值区间，并在系统中根据故障数据区间设置预警系统。一旦实时监控到的某项数据达到了临界值，预警系统就会自动发出警报，并对煤矿通风系统的机械设备发出操作指令，使其进入自动预防状态。经常发生故障的设备有旋转机械、通风机等。较常发生的旋转机械故障为旋转不平衡、不对中、支座松动、轴承故障等。通风机主要的电气故障有风机母线发生电压跌落、中断，或工作电流为0A等。通风机的主要性能故障有风量不足或风量过大、通风压力不足或过大、旋转失速等。工作人员会在警报后对设备信息进行分析，并及时采取措施，避免发生更严重的情况。

3.5设置安全机制

安全机制的设置是为了对通风设备与操作人员进行权限分层，这样可按照具体的规范对人员与设备进行管理。同时，对工作人员进行分层管理，以使工作人员的报酬与工作权限、工作范围一致，维持公平的工作环境。数据处理工作人员只需修改信息，不需要收集、传输信息。在这种工作环境中，每个工作人员都明确自身的职责与权限，保证所有工作有序进行，工作效率也会得到提高。工作人员按照明确的规范与标准操作机械设备，设备操作与维护的效率也会提高。机械设备出现问题时，可及时找到负责人，并采取措施进行及时解决。

3.6安全控制程序调节

在煤矿通风系统中应用自动化技术，能够实现通风系统中安全控制程序的自动调节。自动化的控制检测不仅可以实现煤矿环境的自动化调整，还能进行自动化的安全监控。如果通风环境出现问题，系统将会自动的给出警告，还会按照集中控制中心的命令，自动的采取对应措施。这给煤矿作业的安全又加一层保障，有效的降低了煤矿生产所面临的安全隐患，是现代煤矿行业不断发展进步的重要体现。

结论

综上所述，自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用能够有效的提高管理效率，节约管理成本，因此，探究其在煤矿通风系统中的应用是十分有必要的，这是时代发展的必然趋势。只有运用先进的科学技术，不断追求满足社会与时代发展的需求，才能保障煤矿开采工作能够持续的进行，不断促进现代煤矿排风系统的优化更新，引导煤矿系统技术的全方位升级，进而推动我国煤矿生产工作的顺利发展。

参考文献：

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