淺論煤礦自動化發展趨勢

譚胡心+張璞

摘要：隨著信息化技術的不斷發展，各個行業已經進入到自動化時代，自動化技術在各個行業都得到了廣泛的應用，我國煤礦行業實施自動化是在20世紀60年代，目前煤礦各個環節都已經實現了機電一體化，本文結合實際生產過程中，煤礦自動化技術的運用及發展，闡述我國未來實現煤礦自動化的發展趨勢，為我國煤礦產業的發展提供有效的參考建議。

關鍵詞：信息技術；煤礦自動化；發展趨勢

隨著我國信息化技術的不斷發展，各個行業已經進入到信息化時代，自動化技術的應用已經呈現出智能化、多功能等特點，在各個行業都已經得到充分的運用。我國的煤礦行業自動化技術相對于世界發達國家而言，自動化技術的運用發展相對來說較晚，但發展速度較快，目前我國煤礦行業自動化技術已經運用到各個環節，可以實現對全生產環節的監控，對檢測、管理、控制一體化進行有效監測，并對生產中的各個環節進行自動化的控制，利用網絡進行生產的綜合指揮及業務運轉，通過自動化技術的運用，能大幅度提高煤礦產業的生產水平，本文結合煤礦生產過程中自動化技術的運用，闡述自動化發展的現狀及未來的發展趨勢。

一、煤礦自動化發展現狀

（一）采掘機械自動化

隨著計算機技術、傳感技術的不斷發展，目前發達國家的煤礦產業已經普遍采用，計算機控制采煤機械，對采煤機及工作面運輸及支架進行連接控制，實現了煤礦生產的整體自動化；另一個方面，通過計算機獨立分析及運算功能，在實際生產過程中，使計算機具有離機操作的功能，可以方便的對生產設備進行故障診斷及檢測。采煤機從最初的液壓牽引到電牽引，從直流牽引發展為交流牽引，通過不斷發展逐漸向大容量過渡，采用多電機牽引運轉的采掘機械，總裝機功率可以達到1900KW。大運量、重型化、高耐久是工作面輸送機的發展；液壓支架也朝著高壓、大流量供液方向發展。掘進機的發展由大型PLC控制，能夠實現自動化控制。

（二）運輸提升的機械自動化

運輸提升能力是保障煤礦產量的重要先決條件，在進行井下煤炭運輸時，國外采用先進的膠帶運輸的方式，通過高速車、齒輪、單軋調、蓄電池機車進行輔助運輸，采用變頻交流電調速，利用計算機進行集中控制和保護，診斷運輸設備故障，整套運輸提升系統保護方面主要有：低速、煙霧、跑偏、斷裂、急停、溫度等。

目前我國的煤礦運輸方式主要以軌道運輸為主，20世紀80年代一些大型煤礦、新型煤礦中采用了膠帶運輸，并使用計算機或PLC進行控制，裝備了綜合的保護裝置，運用煤礦安全監控網絡與DCS進行有效聯網，采用數字化控制模式，實現了提升工況流程控制，安全回路檢測的有效監控。

（三）安全監控系統

煤礦行業屬于高危行業，由于井下條件艱苦，作業條件差，并容易受到透水、冒頂、瓦斯、煤塵等自然災害的威脅，為了保障工作人員的生命安全，煤炭行業發展自動化安全監控系統十分重要，我國從上個世紀70年代從國外引入了先進的安全生產監控系統，經過多年的補充完善及發展，已經出現了多家煤礦生產安全監控的科研部門及生產設備單位，其中就包括AL、TF200、KJ等系列監控系統。從整體的系統結構及計算機應用程度而言，我國的煤礦安全監控系統與國外發達國家90年代的水平基本相當，但是由于傳感器的種類比較少，穩定性差、整個安全監控系統的維護工作量大，由于軟件發展與硬件發展不配套，缺乏專項人才，許多監控系統的利用率及可靠性得不到充分的保障，這是目前我國煤礦安全監控所面臨的困境。

二、煤礦自動化發展趨勢

（一）高度集成的現場信息

煤礦自動化采用的是遠程調控，這就需要對實際生產過程中產生的大量數據進行收集分類，并對這些基礎進行整合。自動化從傳統意義上說，只是針對現場的設備進行自動化的控制，而針對于集成現場信息并整合，就顯得不是那么力所能及了，隨著高新科技的不斷提升，工業以太網、工程儀表智能化、工作現場線路完善的發展運用，對整合生產現場信息提供了很大的幫助，基于自動化生產提出的過程自動化概念，能夠完成煤礦安全生產的智能化、網絡化、自動化，并能將現場與遠程遙控進行有效結合，形成一個固定與移動相結合的監控平臺，形成最終的信息管理系統。

具體的工作流程為：首先借助傳感器及智能儀表盤將采集現場的信息，通過執行系統將遙控器上的指令傳達到現場的裝置中，實現通過現場設備對現場進行直接操作，然后將各個子系統控制器中的信息，通過系統整合后傳遞到主控制器中，最后主控制器將指令發布到各個子系統中，子系統最后執行命令從而實現整個煤礦系統的自動化。

（二）集中控制全礦井過程自動化

目前井下采煤作業是自動化控制的薄弱點，應該在這一環節中加強建設，使整個環節都融入到自動化整體框架之中，實現企業控制中心對遠程監控、操作礦井關鍵設備的目的。采用標準統一化的軟件進行編程控制，實現各種量化參數的量化標準，通過地面支援中心進行遠程監控，將故障指令及生產通知，下達給井下員工做出及時處理，并對礦井整體資源進行有效調控，煤礦自動化發展的方向，是在礦井過程自動化集中控制的基礎上，建立企業化控制中心，它將進一步弱化并取代礦級集控中心，跨礦實現對基礎設備、企業各級人員、安全生產調度的集中統一控制，實現建立企業終端數據庫，改變原有的煤礦安全生產模式，實現管控一體的礦井生產新模式。

三、結語

我國是世界的產煤大國，但是我國煤礦的自動化發展技術，還遠遠落后于其它世界先進國家水平，還存在許多的問題及有待解決的方面，這就需要我們在實際生產過程中，不斷的完善和發展，從硬件、軟件建設以及專業人才培養方面不斷加強研發投入，目前，根據我國煤礦自動化發展的現狀，未來煤礦自動化的發展將向著信息自動化控制、煤礦遠程集控中心、整體集中控制全礦井自動化方向發展，為提高我國煤炭開采能力、節省勞動力、提高勞動效率提供有效的保障。

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