煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化信息化建設(shè)探討與實(shí)踐

王棟平

[摘要]近年來，煤礦企業(yè)的發(fā)展速度明顯增快，煤礦自動(dòng)化的發(fā)展也成為煤礦企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中最為關(guān)鍵性因素。煤礦自動(dòng)化對(duì)解決目前煤礦企業(yè)中存在的生產(chǎn)環(huán)節(jié)復(fù)雜、占用人員多以及安全性差等問題具有重要作用，煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化信息化在某些煤礦企業(yè)應(yīng)用后取得了顯著地效果，生產(chǎn)系統(tǒng)的裝備得到了提高，在通訊、信息、生產(chǎn)和調(diào)度系統(tǒng)上逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化監(jiān)控，在人員上也有相當(dāng)?shù)臏p少。

[關(guān)鍵詞]煤礦 生產(chǎn) 信息化 自動(dòng)化 改造

[中圖分類號(hào)]C931.9

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1672-5158（2013）05-0152-01

一、生產(chǎn)調(diào)度、通訊綜合信息平臺(tái)的建設(shè)

（一）生產(chǎn)檢測(cè)系統(tǒng)和工業(yè)電視系統(tǒng)的建設(shè)

煤礦調(diào)度指揮中心要配備生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主機(jī)，在調(diào)度中心安裝檢測(cè)系統(tǒng)的大屏幕，在每個(gè)礦井下的不同位置點(diǎn)安裝監(jiān)控分站和開停傳感器，關(guān)于井下的生產(chǎn)情況都能在大屏幕上實(shí)時(shí)顯示出來。工業(yè)電視系統(tǒng)由地面指揮中心的監(jiān)視器和井下的攝影攝像器材共同組成，還包括在重點(diǎn)崗位安裝的生產(chǎn)監(jiān)測(cè)傳感器和攝影儀實(shí)施24小時(shí)的監(jiān)控，對(duì)這些崗位實(shí)行遠(yuǎn)程指揮控制和調(diào)度安排。

（二）遠(yuǎn)程交換機(jī)和無線通訊系統(tǒng)的建設(shè)

煤礦調(diào)度指揮中心要配備最為先進(jìn)的數(shù)字交換機(jī)，能夠進(jìn)行召開會(huì)議、進(jìn)行緊急呼叫以及查詢錄音等功能。調(diào)度中心的直通電話要能夠?qū)崿F(xiàn)與礦井下的通話，對(duì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的生產(chǎn)崗位還要安裝防爆電話，實(shí)現(xiàn)井下各個(gè)地點(diǎn)的事故及時(shí)上傳被反映到指揮中心，指揮中心對(duì)此進(jìn)行同步的指揮調(diào)度，排出事故和控制事故。

無線通訊系統(tǒng)是通過在井下設(shè)置安裝一個(gè)基站控制器和多個(gè)基站發(fā)射器，再通過光纜和地面的無線通訊主機(jī)相連接，無線通訊主機(jī)與程控交換機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)連接，保證地面控制欲井下生產(chǎn)的直接通訊。無線通訊系統(tǒng)能夠覆蓋礦井的大部分范圍，實(shí)現(xiàn)礦井的自動(dòng)化通訊。

（三）人員定位系統(tǒng)的建設(shè)

人員定位系統(tǒng)的主機(jī)也要設(shè)置在調(diào)度指揮中心，井下的采礦點(diǎn)和相關(guān)工作崗位都要設(shè)置定位分站線路，井下工作人員在下井時(shí)要攜帶定位裝置，能夠發(fā)送和接收定位信號(hào)，傳輸和接收地面控制中心的指令。尤其在井下發(fā)生故障或其他狀況時(shí)，井下人員能夠發(fā)送求救信號(hào)并且能夠及時(shí)接收到地面指揮中心的處理指令，對(duì)事故進(jìn)行及時(shí)有效的控制。

以上所述的系統(tǒng)共同構(gòu)成自動(dòng)化信息化綜合平臺(tái)，對(duì)礦井的生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和控制指揮，實(shí)現(xiàn)調(diào)度上的科學(xué)合理化，也能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)事故，將事故的影響和損害降到最低。

二、可視化信息系統(tǒng)和綜合信息平臺(tái)的建設(shè)

現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展為煤礦生產(chǎn)信息化提供了契機(jī)，傳統(tǒng)的煤礦生產(chǎn)信息化主要是圖形和表格的信息，在三維立體可視化信息上沒有進(jìn)展，所以可視化信息系統(tǒng)的建設(shè)對(duì)現(xiàn)代煤礦企業(yè)意義重大，它能夠提供整個(gè)礦區(qū)各個(gè)生產(chǎn)點(diǎn)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)與圖形表格結(jié)合，能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)生產(chǎn)、安全等綜合管理提供數(shù)據(jù)和信息上的支持。

在過去的煤礦井下運(yùn)輸中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)調(diào)度失誤的問題，對(duì)此技術(shù)升級(jí)改造不斷深入，通過應(yīng)用了現(xiàn)代運(yùn)輸測(cè)速傳感器和建立井下運(yùn)輸控制網(wǎng)絡(luò)綜合信息平臺(tái)，井下的運(yùn)輸狀況能夠?qū)崟r(shí)的反映在調(diào)度中心的大屏幕上，有效提高了調(diào)度的監(jiān)測(cè)和控制能力。

三、生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備自動(dòng)化的控制改造

生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備的監(jiān)控是統(tǒng)一的體系，通過光纜傳輸井下生產(chǎn)活動(dòng)的信息到地面控制中心，地面控制中心根據(jù)具體情況對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程指揮控制當(dāng)運(yùn)行的設(shè)備發(fā)生故障或者其他狀況時(shí)，控制中心的調(diào)度員通過報(bào)警和大屏幕顯示確認(rèn)故障情況，發(fā)出搶救指令，能夠在現(xiàn)場(chǎng)無人值守的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)事故的有效控制。

（一）煤礦運(yùn)輸自動(dòng)化控制系統(tǒng)

對(duì)井下生產(chǎn)出的原煤運(yùn)輸系統(tǒng)的改造，需要由控制中心能夠監(jiān)測(cè)到井下膠帶運(yùn)輸機(jī)和地面的膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行狀況，監(jiān)測(cè)控制中心能夠根據(jù)實(shí)時(shí)情況發(fā)號(hào)指令對(duì)單臺(tái)機(jī)器指揮停啟和連鎖停啟。連鎖啟動(dòng)時(shí)，機(jī)器設(shè)備是按照逆煤剎順序自動(dòng)啟動(dòng)的，連鎖停車時(shí)，機(jī)器設(shè)備按照順煤流停車，這一自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)有效減少了人員的配備和工作量，也增加了安全系數(shù)。

（二）高壓供電自動(dòng)化控制系統(tǒng)

我國(guó)大部分煤礦產(chǎn)區(qū)的配電系統(tǒng)都為傳統(tǒng)的電磁式繼電保護(hù)，需要人工進(jìn)行分合閘實(shí)現(xiàn)供電，精準(zhǔn)度低，功率也較低。近年來對(duì)高壓供電的自動(dòng)化改造再許多煤礦企業(yè)開展起來，主要是通過將高低壓配電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控，改用永磁式的真空斷路器，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下的供電系統(tǒng)自動(dòng)化控制。

（三）排水自動(dòng)化控制系統(tǒng)

排水系統(tǒng)的自動(dòng)化控制改造能夠保證地面的值班人員觀測(cè)到井下的排水泵運(yùn)行狀況，再根據(jù)具體的運(yùn)行狀況通過電腦向井下設(shè)備發(fā)送單臺(tái)機(jī)器設(shè)備的啟動(dòng)停止信號(hào)。自動(dòng)控制排水系統(tǒng)的設(shè)置是根據(jù)水位控制的原則對(duì)水泵的運(yùn)行進(jìn)行輪換使用，能夠有效延長(zhǎng)水泵的使用壽命，實(shí)現(xiàn)泵房的無人值守。

除此之外還有壓風(fēng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)、采區(qū)自動(dòng)化控制系統(tǒng)等，這些生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)能夠確保地面監(jiān)控中心實(shí)時(shí)的獲取各種運(yùn)行參數(shù)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)有效的實(shí)時(shí)管理，為煤礦安全生產(chǎn)、科學(xué)調(diào)度、事故處理都提供了信息上的有力支持。自動(dòng)化的改造再無人值守上也有巨大的進(jìn)步，在許多崗位都減少了工作人員，有效提高了煤礦企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益和效率。

四、結(jié)束語

煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化信息化是煤礦業(yè)發(fā)展的動(dòng)力和方向，通過近年來的建設(shè)與實(shí)踐，我國(guó)許多大型煤礦企業(yè)都已經(jīng)建設(shè)了煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化信息化系統(tǒng)，在提高生產(chǎn)效率上取得了顯著的進(jìn)步。今后煤礦企業(yè)還應(yīng)當(dāng)在實(shí)踐中多總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為煤礦自動(dòng)化信息化建設(shè)完善做出進(jìn)一步的努力，為我國(guó)的煤礦業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展和完善提供實(shí)踐指導(dǎo)和技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

[1]單文飛，煤礦斜巷運(yùn)輸安全設(shè)施的技術(shù)改造探討，[J]現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2008（12）

[2]張萍，陳士桐，煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化信息化建設(shè)探討與實(shí)踐，時(shí)代報(bào)告（下半月），2012（03）