郝艷飛

摘 要：由于煤礦生產(chǎn)的危險(xiǎn)系數(shù)較高，因此在其生產(chǎn)過程中做好安全保障十分重要。煤礦通風(fēng)系統(tǒng)是煤礦安全的重要保障，隨著自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，煤礦通風(fēng)系統(tǒng)普遍采用了自動(dòng)化控制設(shè)備，煤礦企業(yè)要加強(qiáng)自動(dòng)化控制技術(shù)在通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，從而提升通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行效率，保障煤礦安全生產(chǎn)。該文結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)將著重對(duì)煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用做出分析。

關(guān)鍵詞：煤礦通風(fēng)系統(tǒng) 自動(dòng)化控制技術(shù) 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TD63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）01（c）-0068-02

1 煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的作用

在煤礦生產(chǎn)中，安全生產(chǎn)永遠(yuǎn)是第一位的，通風(fēng)系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)重要的安全保障。在煤礦生產(chǎn)中，通風(fēng)系統(tǒng)能夠排出有毒氣體，并且通過循環(huán)向井內(nèi)注入新鮮空氣，營造安全的煤礦生產(chǎn)環(huán)境。隨著自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，煤礦通風(fēng)系統(tǒng)普遍采用了自動(dòng)化控制設(shè)備，降低了人工成本，對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控，提高了通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，為煤礦安全生產(chǎn)做出巨大貢獻(xiàn)。煤礦企業(yè)要緊跟時(shí)代步伐，積極引入先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)，提升通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，從而加強(qiáng)煤礦生產(chǎn)的安全性。

目前我國煤炭開采的主要方式為機(jī)械開采，但某些方面如機(jī)械操控等仍然需要人工操作。隨著我國各項(xiàng)生產(chǎn)對(duì)能源的需求增加，煤礦的開采量隨之不斷提升，而在煤炭開采的過程中，各種安全事故也逐漸暴露出來。在煤礦生產(chǎn)中由于通風(fēng)不足發(fā)生的安全事故是主要事故之一，因此通風(fēng)系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)中具有重要的作用。隨著煤礦的開采深度遞增，有毒有害氣體及高溫產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)越來越大，嚴(yán)重威脅著工作人員的安全。而良好的通風(fēng)系統(tǒng)能夠?qū)⒌V區(qū)內(nèi)的有毒氣體、熱量與水蒸氣排出，通過循環(huán)注入新鮮空氣，給工作人員提供一個(gè)相對(duì)較好的工作環(huán)境。除此以外，礦內(nèi)瓦斯爆炸是煤礦破壞性最高、發(fā)生幾率最大的事故，瓦斯爆炸大規(guī)模摧毀礦井，造成人員傷亡，并且造成礦井堵塞，給營救工作帶來巨大困難。通風(fēng)系統(tǒng)能夠?qū)⑼咚箽怏w排出礦井，并且合理控制礦井內(nèi)氧氣與二氧化碳的濃度，減低了瓦斯爆炸的發(fā)生幾率，對(duì)于礦井的安全具有重要的保障。科學(xué)的設(shè)計(jì)煤礦通風(fēng)系統(tǒng)能夠改善礦井空氣質(zhì)量、調(diào)節(jié)礦井溫濕度，防止發(fā)生瓦斯爆炸事故，提升煤礦開采效率。

2 煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中自動(dòng)化控制及其原理

2.1 煤礦通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)化控制

在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中引入自動(dòng)化控制技術(shù)是建立起煤礦實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)站，通過集中控制與分散監(jiān)測(cè)的方式監(jiān)控礦井的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，通過計(jì)算得出井下空氣各項(xiàng)含量值，進(jìn)而反饋到自動(dòng)化設(shè)備中，從而實(shí)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)的自動(dòng)化工作，營造良好安全的井下工作環(huán)境。自動(dòng)化控制技術(shù)主要監(jiān)測(cè)的內(nèi)容包括井下空氣、風(fēng)壓、溫度、瓦斯含量、系統(tǒng)通風(fēng)量等，通過監(jiān)測(cè)能夠確保通風(fēng)系統(tǒng)的正常工作，改善傳統(tǒng)人工管理的弊端，加強(qiáng)礦井安全保障。

2.2 自動(dòng)化控制技術(shù)的原理

在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中應(yīng)用的自動(dòng)化控制技術(shù)一般為分布式控制系統(tǒng)，通過建立控制主站與分站的方式進(jìn)行控制，由分站實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦內(nèi)部風(fēng)壓、氣體等情況的監(jiān)控，并且上傳到主站計(jì)算機(jī)之內(nèi)，計(jì)算機(jī)對(duì)通過風(fēng)量計(jì)算模型進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，得出通風(fēng)機(jī)工作方案，再傳輸回分站，由分站自動(dòng)控制設(shè)備調(diào)整通風(fēng)機(jī)運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)通風(fēng)設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行。自動(dòng)化控制能夠快速有效地實(shí)現(xiàn)礦井風(fēng)量控制，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)多線程的共同處理，提高了通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，隨著自動(dòng)化控制技術(shù)的逐漸發(fā)展成熟，其運(yùn)行更加快速，控制更加簡便，在通風(fēng)系統(tǒng)的高效運(yùn)行中發(fā)揮著重要的作用。

3 通風(fēng)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制的優(yōu)勢(shì)

3.1 能夠?qū)ΦV井信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠通過監(jiān)測(cè)站對(duì)礦井內(nèi)部進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并且將設(shè)備的監(jiān)測(cè)信息實(shí)時(shí)反饋到主站計(jì)算機(jī)中。自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)煤礦礦井的監(jiān)測(cè)包括井內(nèi)環(huán)境與通風(fēng)系統(tǒng)工作情況；對(duì)井內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測(cè)包括井內(nèi)風(fēng)壓、風(fēng)量、空氣質(zhì)量、溫濕度、氧含量、瓦斯含量等；對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)工作情況的包括通風(fēng)機(jī)實(shí)時(shí)工作數(shù)據(jù)、通風(fēng)機(jī)故障等。

3.2 能夠通過數(shù)據(jù)曲線清晰表示信息

自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠?qū)⒈O(jiān)測(cè)設(shè)備所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)曲線的形式展現(xiàn)，使數(shù)據(jù)信息的變化更為直觀、清晰地展現(xiàn)在工作人員面前。自動(dòng)控制系統(tǒng)展示的數(shù)據(jù)包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線與歷史數(shù)據(jù)曲線，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線能夠了解礦井與通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，通過歷史曲線能夠了解過去某時(shí)間段內(nèi)的數(shù)據(jù)信息變化，分析礦井動(dòng)態(tài)發(fā)展情況。數(shù)據(jù)曲線能夠?qū)⒌V井與通風(fēng)風(fēng)系統(tǒng)每個(gè)部分的運(yùn)行情況直觀地展現(xiàn)出來，便于工作人員了解各部分的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)工作缺陷，制定科學(xué)合理的解決措施。

3.3 能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)改進(jìn)

自動(dòng)化技術(shù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)礦井下的問題，催動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng)改變運(yùn)行模式，同時(shí)還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)的故障，并通過自動(dòng)控制技術(shù)做出相應(yīng)處理。在礦井下風(fēng)量較小，氧氣含量變低、空氣污濁時(shí)，自動(dòng)化設(shè)備能夠檢測(cè)出空氣中各種氣體的含量，并且通過反饋與計(jì)算得出通風(fēng)方案，自動(dòng)催動(dòng)通風(fēng)機(jī)加強(qiáng)通風(fēng)，改善井下環(huán)境。自動(dòng)化系統(tǒng)還能夠在通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)機(jī)出現(xiàn)問題時(shí)，啟動(dòng)備用通風(fēng)機(jī)工作或者加大其他通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行功率，直到通風(fēng)機(jī)排除故障投入使用。自動(dòng)化控制系統(tǒng)還能自動(dòng)檢修故障通風(fēng)機(jī)，記錄故障信息為工作人員的維修提供參考依據(jù)。自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠在在通風(fēng)系統(tǒng)與自動(dòng)化設(shè)備發(fā)生故障時(shí)發(fā)出報(bào)警，并且能夠快速發(fā)現(xiàn)故障，保證工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，從而確保煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提升煤礦生產(chǎn)的安全性。

4 加強(qiáng)自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1 加強(qiáng)重視程度

隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，煤礦企業(yè)要重視自動(dòng)化控制技術(shù)在通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，強(qiáng)化管理改革，改變當(dāng)前人工管理通風(fēng)系統(tǒng)的模式，加快引進(jìn)自動(dòng)化控制設(shè)備，從而提升通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，為煤礦開采工作提供更可靠的安全保障。

4.2 加大資金投入

煤礦企業(yè)加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的重視，還要加大資金投入，不僅要引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)化控制設(shè)備，還要加強(qiáng)煤礦自動(dòng)化控制技術(shù)的探索，創(chuàng)新自動(dòng)化控制系統(tǒng)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用方法。煤礦企業(yè)要積極轉(zhuǎn)變觀念，以人為本展開煤礦開采工作，不斷創(chuàng)新自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用手段，促使其在通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用中更具有科學(xué)性，發(fā)揮自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

4.3 加強(qiáng)人才吸收與培訓(xùn)

自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中對(duì)自動(dòng)化控制的專業(yè)技術(shù)要求更高。由于煤礦生產(chǎn)環(huán)境較差，條件艱苦，當(dāng)前高校自動(dòng)化控制專業(yè)的畢業(yè)生不愿意從事煤礦生產(chǎn)行業(yè)，而原有的人才也因待遇不足逐漸流失，導(dǎo)致煤礦的技術(shù)革新較緩慢。煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)人才的福利待遇，吸引專業(yè)的技術(shù)人才，提升煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用能力，同時(shí)還要在企業(yè)內(nèi)部加強(qiáng)相關(guān)人才的培訓(xùn)，落實(shí)培訓(xùn)考核與獎(jiǎng)懲機(jī)制，提升員工參與培訓(xùn)的積極性，在企業(yè)內(nèi)部培養(yǎng)自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用型人才。

4.4 深化管理

煤礦企業(yè)要建立起專業(yè)化的自動(dòng)化控制管理體系，確保自動(dòng)化控制設(shè)備能夠在通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行中發(fā)揮應(yīng)有的作用。檢修人員應(yīng)當(dāng)做好設(shè)備的定期維護(hù)，并且將自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過程中產(chǎn)生的問題及時(shí)記錄，以備后續(xù)檢修維護(hù)參考；要加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化控制通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)督管理，確保其能夠正常工作，保障礦井安全。

5 結(jié)語

自動(dòng)化控制技術(shù)越來越普遍的應(yīng)用在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中，大大提升了通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，為煤礦生產(chǎn)提供了更高的安全保障。煤礦企業(yè)要加快引進(jìn)自動(dòng)化控制技術(shù)，同時(shí)做好自動(dòng)化控制技術(shù)的創(chuàng)新，促使其在通風(fēng)系統(tǒng)中發(fā)揮更大的作用。

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