自動化控制技術在煤礦通風系統中的應

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摘 要：在煤礦生產過程中，一個良好的通風系統，能夠有效地控制和降低安全事故發生的幾率，最大限度地保證煤礦生產的安全與效益。將自動化控制技術應用于煤礦通風系統中，能夠進一步提升通風系統的可靠性與安全性。本文淺要分析了在煤礦通風系統中應用自動化控制技術的優勢，簡要介紹了自動化控制系統的構成，并探討了自動化控制技術在煤礦通風系統中的具體應用。

關鍵詞：自動化控制；煤礦；通風系統；應用

一、煤礦通風系統中應用自動化控制技術的優勢

在煤礦資源生產開發過程中，通風系統主要用于保證礦井內空氣成分的安全以及空氣流通的順暢。煤礦通風系統是通過分布于礦井內的通風管道實現外部空氣與內部空氣的對流和交換，從而排除礦井內對人體有害的粉塵與氣體，并將礦井內的氧氣含量、溫度以濕度控制在適合工人進行生產開發操作的范圍內，進而避免安全事故的發生。瓦斯氣體是礦井內最容易導致重大安全事故發生的有害氣體，瓦斯氣體含量超標或瞬間大量地涌出會對礦井內工人的生命安全造成極大的威脅。因而，對礦井內瓦斯氣體的實時監控是煤礦通風系統中至關重要的環節。

目前，我國煤礦生產系統中，幾乎都是由人工操作通風系統的運行，而礦井內瓦斯氣體的含量與狀態隨時都在變化，人為對瓦斯氣體進行實時監控顯然是無法實現的，人工操作下的通風系統在安全性上存在著重大缺陷。而利用自動化控制技術是能夠有效提升煤礦通風系統的安全性與可靠性的，并能夠從根本上解決人工操作帶來的問題。礦井內空氣的含量、成分以及流動變化可以通過相關的空氣成分分析技術與風量計算模型實現實時的監控，通風系統的運行由一整套的自控系統完成，避免了人為控制與管理可能出現的判斷上與操作上的失誤，從而最大限度提升了通風系統運行的安全性與可靠性，進一步確保了礦井內生產工人的生命安全。同時，自動化控制技術能夠降低煤礦生產企業在通風系統上投入的運行與管理成本，這讓煤礦生產企業的效益得到提升。

二、自動化控制系統的構成

（一）總控中心

微型計算機是總控中心的主要設備。工作速度快、精確度高、擁有較強的擴展性與較多的數據接口是微型計算機的基本特征，這保證了微型計算機能夠出色地完成通風系統中主要任務的自動化控制與管理。總控中心除了能對整個監控站的數據信息進行收集與分析外，還可以依據這些信息對出現的問題做出及時有效的處理，從而實現對礦井內通風量的實時監控與有效控制。另外，控制中心還能夠實現對整個通風系統運行狀態的監控，并具備對故障事件的警報功能。

（二）通風系統

通風系統主要用于對礦井內風量的調整與控制。通風系統中的變頻設備可以控制通風機電機的轉速，從而實現對礦井內風量的自動調整。同時傳輸系統會將風門與百葉窗的運行狀態，通過數據信息的形式反饋給總控中心。總控中心在分析這些數據信息后，會根據實際情況調整風門或百葉窗的角度，及時地對礦井內的風量進行管理和控制。

（三）傳輸系統

指令發出設備是整個傳輸系統中最重要的組成部分，整個自動化控制系統內部所有信號指令（包括控制指令和實時監測數據信息）的接收與傳輸都由指令發出設備完成。

三、自動化控制技術在煤礦通風系統中的具體應用

（一）對系統運行數據信息進行實時監控和分析

通風系統的所有相關數據信息由自動化控制系統中的各種監控設備進行實時的監控和分析。相關工作人員可以從數據顯示屏中準確地獲取礦井內風壓、風量的變化情況、礦井內空氣的成分、含量以及通風機運行的狀態等相關數據信息。

（二）將相關的數據信息以數學曲線的形式呈現

通風系統運行時的各種數據信息會由監控設備進行收集分析，然后以數學圖形的形式將整個通風系統運行的狀態形象地呈現出來。同時該圖形具備歷史曲線與實時曲線這兩種模式，歷史曲線反映過去一段時間內系統運行地相關數據分析結果，實時曲線反映當前系統運行的相關數據分析結果，從而完整直觀地反映出整個通風系統是否處于正常的運行狀態中。這為工作人員對礦井內安全狀態進行準確地分析和判斷提供了極大的便利，有效地控制和降低了安全事故發生的幾率。

（三）實時打印和查詢相關數據報表

在自動化控制系統中具備了實時打印和查詢相關數據的功能。這使得系統運行的實時數據信息能夠得到及時的分享和傳送，各生產部門可以在最短的時間內準確知曉礦井內的安全狀態，從而極大地方便了安全生產工作的組織與協調。同時，將相關數據報表進行收集，有利于對系統的運行規律進行分析研究，為系統后期的維護與改善提供了相關的數據支持。

（四）自行判斷故障并及時發出警報

當通風系統運行出現故障時，自動化控制系統不僅能夠通過對數據信息的分析，判斷出故障的原因與程度，并且能夠及時地發出警報。這使得相關工作人員能夠在第一時間做出相應的處理措施，避免安全事故的發生。同時也為維護人員的維修工作提供了極大地便利，提升了維護人員的工作效率。并且這些故障信息數據會被系統保留下來，為后期提升系統安全性工作提供參考。

（五）建立完整的安全生產體系

在煤礦通風系統中應用自動化控制技術，不僅有利于提升通風系統的安全性與可靠性，并且對整個煤礦安全生產體系的建立具有積極的促進作用。自動化控制技術的應用，最大限度地降低了因人為操作失誤而造成重大安全事故的可能性。在安全生產體系各個環節中，相關工作人員的責任得到細化，每個人都能夠各司其責，從而建立起一個完整的、系統的安全生產體系。

四、結束語

自動化控制技術在煤礦通風系統中的應用，是科技發展的必然，也是時代進步的要求。與時俱進，順應科技和時代發展的潮流，才能夠真正保證我國煤炭資源生產工作的安全開展，從而保證我國煤炭生產業以及整個社會經濟建設能夠健康持續的發展。

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