煤礦自動化發展中存在的問題及對策分析

天地（常州）自動化股份有限公司 朱 濤

現階段，我國的科學技術高速發展，關于我國煤礦自動化發展也在日漸提升。關于煤礦工業的采煤、運輸以及供水、供電等方面，都逐漸開始實現自動化。盡管如此，在我國煤礦自動化的發展過程之中，卻存在一些問題影響了煤礦自動化的發展。

一、煤礦自動化發展中存在的問題

首先，關于我國煤礦的監控網絡系統之中，應用比較常見的是冗余以太網，具有良好的開放性，但是Controlnet網則是因為具有較差的開放性，已經被慢慢的淘汰。另外，在監控網絡系統之中被應用的還有GEPON網以及MCTP系統。然后，我國的煤礦自動化生產沒有完全被應用在煤礦行業之中，只是實現了局部環節的自動化。仔細分析當前我國煤礦供電系統的監控系統可以發現，它的主要結構包含有監控系統以及微機保護系統，然而，它只能夠滿足地面供電系統的監控以及保護，對于井下的應用依舊存在問題[1]。究其原因，井下的供電網絡結構比較復雜，它關系到采煤、掘進以及運輸等一系列的生產過程之中的供電服務，受到負荷種類繁多以及分布區域十分廣泛、各種地質條件較為復雜等因素的印象，容易發生事故，且故障原因不容易排查，導致停送電的周期延長[2]。

另外，在煤礦自動化的實現過程之中，關于礦區沉陷監測技術往往會因為傳感器以及技術自身、災害自身等因素的干擾，而出現一些問題。例如，在礦區測量的過程之中，存在相位的失相關問題，造成差分干涉測量的精度存在誤差。還有，關于關于煤礦區開采的時候，如果遇見突然塌陷的情況，或者是塌陷坑存在大面積的積水，容易導致這些塌陷地域的雷達信號沒有回波現象。

二、關于煤礦自動化發展過程之中存在問題的具體對策分析

近年來，隨著我國工業自動化水平的不斷提升，煤礦自動化系統的發展也非常迅速，出現了采煤機自動運行控制系統、在線監控系統、傳輸以及顯示系統，還有綜采工作面裝備遠程監控系統以及專家診斷系統等[3]。其中，關于采煤機的遠程監控系統以及綜采裝備液壓支架均可以利用自動化系統進行操作實踐，在實際的操作之中，采煤機能夠依照煤層的變化以及軟硬自動調節采煤速度，同時不斷的自動檢驗和完善各個采煤受力點的狀態，利用綜采液壓系統實現煤層壓力的動態監測[4]。另外，利用自動化技術能夠提升煤礦項目調研以及選型等工作效率以及技術精度。

（一）煤礦自動化發展過程之中遇見問題的具體對策分析

第一，應用計算機技術。煤炭行業在我國所有行業之中，屬于我國能源工業的支柱產業，當前，我國的計算機技術已經被廣泛應用于各行各業，而煤炭行業的轉型也需要借助于新的科學技術以及網絡通信技術，這樣能夠有效的提升其生產效率以及經濟利益。其中，關于計算技術之中被應用于改造傳統煤礦業的可編程防爆式控制裝置以及自動化控制作業裝置等，都需要進行研究，提升未來煤礦業的經濟效益。

第二，傳感器以及傳感器技術的更新。關于煤礦自動化發展的實現，同傳感器以及傳感器技術的更新具有十分重要的聯系，所以，關于提升傳感器的穩定性以及使用年限就顯得尤為重要。另外，在進行傳感器技術的研發時，需要進行紅外技術、超聲波技術以及光纖技術等的技術方面的創新以及補充。并且要不斷研發智能儀表，增強煤礦作業現場的信息檢測能力。

第三，低成本的自動化。在關于煤礦自動化發展方案的制定過程之中，一定要兼顧投入產出回報，并且要做好技術水平同質量效益之間的優化配置。首先就必須要清晰項目所應用的技術以及自動化水平之間的關系，切忌出現單方面考慮自動化程度的提升，最終造成實際成本的忽略，出現錯誤的決策。然后要結合計算機集成化生產以及制造的方式，來促進低成本自動化的實現，進而提升經濟效益[5]。當前，我國的計算機發展十分迅速，并且可編程控制裝置以及單片機等都屬于成本降低的自動化工具，設計者可以利用它們把計算機作為中心，然后建立集合分散系統，繼而實現低成本自動化。

第四，高度集成的現場信息控制。分析傳統的煤礦自動化控制系統可以發現，其雖然能夠有效的實現自動化控制功能，但是卻具有較低的可視化效果，無法輸出現場信息并且實現遠程監控。但是，經過改造之后，當前的煤礦自動化控制系統之中，主要應用的是高度集成的現場信息控制，包含有智能化的信息技術以及以太網等技術，能夠對煤礦的作業過程實現遠程監測，并且其能夠結合現場、遠程以及移動等實現全方位的網絡控制。其中，在網絡控制系統之中，主要利用傳感器實現現場各種信息的收集，并且利用主控制器的指令要求進行現場設備控制，繼而結合網絡傳輸系統把所有的現場控制系統相連，最終匯總所有的現場設備信息，并在監控中心的計算機以及監控軟件的幫助下，把這些信息進行分析，實現煤礦自動化生產的集中控制管理。

第五，建立煤礦自動化集中控制中心。為了實現煤礦一體化的管理與控制，關于未來煤礦自動化的發展主要圍繞企業級自動化集控來進行，需要對原有的煤礦作業模式進行更新，并且要建立統一的數據庫，繼而進行數據的整理、編碼，幫助企業管理層進行決策，完善企業基礎設備層、安全生產以及作業層還有另外的管理層等之間的集成控制，逐漸向未來煤礦業的決策中心發展。

（二）礦區檢測過程之中遇見的問題的具體對策分析

隨著電子信息技術的發展，永久散射體技術被合理的應用于礦區檢測過程之中，其能夠避免時間上失相關因素帶來的一些影響，補充了以往煤礦檢查過程之中應用的合成孔徑雷達差分干涉測量技術，其能夠選取那些雷達反射強度以及相位信號穩定的點作為永久散射點，為檢測者提供具有良好相干性的點，繼而幫助提升地表形變信息的精確性[6]。另一方面，近年來，我國逐漸發展起來的GPS定位技術能夠實現高精度的定位以及變形監測，同時縮短了采樣周期，排除了一些干擾因素，且還可以幫助推算出流層延遲以及電離層延遲，排除因為大氣條件產生的相位失相關問題，繼而提升礦山監測的精準度。

三、小結

綜上所述，關于我國煤礦自動化的發展關系著煤礦的開采、運輸、供電以及供水等各個方面，而煤礦自動化的發展能夠幫助提升我國煤礦作業技術以及安全技術。另外，煤礦自動化主要依靠的是我國當前的電子技術以及自動化技術，其能夠幫助實現我國礦井生產過程的全面控制，是煤礦發展的重要技術保障，值得研究者繼續深入研究。

[1]儀阜煤，尤道濟.煤礦機電技術創新與自動化發展研究[J].世界華商經濟年鑒·城鄉建設，2012（07）:69-71.

[2]宗立軍.探析煤礦自動化和通信技術現狀與發展趨勢[J].城市建設，2012（26）:51-52.

[3]李福勤，李碩，何緒文，張春輝.煤礦礦井水處理工程存在的問題及對策[J].中國給水排水，2012（02）:31-32.

[4]魏立飛.試論煤礦機電安裝中存在的問題和對策[J].城市建設理論研究（電子版），2013（08）:12-14.

[5]林棟.淺論煤礦機電設備維修與管理存在的問題及對策[J].中國化工貿易，2012（12）:41-42.

[6]王超，張紅，劉智.星載合成孔徑雷達干涉測量[M].北京:科學出版社，2002.