淺談自動化技術在煤礦生產安全中的應用

王 曇

（天津華寧電子有限公司，天津 300385）

1 煤礦生產自動化技術的應用現狀

在我國現有的煤炭企業中，煤炭開采設備的自動化程度不盡相同，一些大型的煤炭企業已經擁有很多先進的自動化設備，機械自動化的水平很高，甚至趕超世界的先進水平，但是一些中小型煤炭企業自動化發展落后，目前還仍舊是機械化的生產，甚至部分生產環節還利用人工進行作業，自動化技術應用和發展都受到嚴重的局限。自20世紀70年代以來，自動化技術不斷改革創新，隨著計算機技術、信息處理技術、控制及傳感技術有效運用，煤炭開采行業有了質的飛躍。以自動化技術為核心，監測、控制等技術系統在煤礦作業中被廣泛的應用。煤炭機械實現了自動化作業，煤炭機械自動化具體來說，是在煤炭的生產、管理過程中，無人工參與情況下，通過自動檢測、信息處理等實現了煤炭機械設備的自動運行。自動化技術綜合性很強，涉及了微電子技術、機械技術、自動控制技術、計算機應用技術等多方面的技術要求，既提高了煤炭作業的生產效率，又保障了工人的安全。

2 自動化技術在煤礦生產安全中的有效運用

2.1 自動化技術在生產設備中的應用

（1）提升機中的應用。礦井提升機肩負著煤炭和其他物資的運輸任務，是煤炭開采主要的升降設備，老式的提升機是由繼電器控制的，它升降效率低下，在安全性能和精準度等方面相對落后。自動化技術在提升機上的應用，彌補了老式提升機的不足，提高的設備的運轉效率，提高提升機緩沖處理能力，增強自我保護能力，并且自動化技術實現了對提升機運行狀況的實時監控，大大降低了事故發生的可能性。

（2）電牽引采煤機中的應用。大多數礦井是用液壓牽引采煤機，自動化技術應用后，新式電牽引采煤機逐漸取代了液壓牽引采煤機，電牽引采煤機通過對傳感技術和編程技術的應用，對采煤機的工作狀態、參數指標、設備元器件等實時監測，操作方式簡便易懂，且運行穩定可靠，大大提高了設備的安全性。

（3）液壓支架的應用。礦井液壓支架的主要作用是支撐煤層、工作面、推移工作面、安全作業空間。自動化技術能夠對設備的數據實行智能分析，并且及時調整設備參數、速度以及開采姿態，在支護對頂板時，通過自動化技術感應壓力的增大或減小，調整對頂板壓力的支護力度，實現支架的自動移，不但可以提高設備的運作效率，提升煤礦作業的效率，也為作業安全提供保障。

（4）遠程監控的應用。煤礦井下作業的安全性受很多因素的干擾，常見的空氣濕度、氧氣、二氧化碳、瓦斯還有粉塵都對礦井的作業安全有很大的影響。遠程控制技術的應用，傳感器搜集各個指標的數據，經過計算機的整理分析，對以上因素實施有效的評判，一旦有異常的情況及時發出警報信息，為搶險工作提供的預警和時間，增強了礦井事故的處理能力，為礦井的生產安全提供保障。

2.2 自動化技術在防災減災中的應用

（1）沖擊地壓的防治。在煤礦的開采過程中，有相當大的一部分煤層及頂底板都是非常堅硬的，此類情況極易引發沖擊地壓事故，不僅影響了工作面的正常進行，也使得礦井生產作業承受嚴重的損失，甚至危害礦工的生命及財產安全。自動化技術的應用，實現了對沖擊地壓的實時監測，為防止沖擊地壓事故提供了有效的解決辦法。另外，通過各種手段實施檢測，綜合電磁輻射儀、礦壓檢測、微地震監測等設備的測試數據，對堅硬的每層實施泄壓爆破，煤層和煤柱的壓力降低，巷道沖擊地壓的壓力得到有效的控制，保障了工作面的穩定，提升了井下作業的安全性。

（2）火災預警。火災是煤礦災害的常見災害之一，其破壞力和危害都是巨大的，一旦發生火災，煤礦的損失是無法估量的。消除煤礦的火災隱患，成為了防災的重中之重。綜合煤礦的實際結構，合理布置防火點，建立火災的預警監控機制。自動化技術的智能型特點，使得預警系統更加科學、靈敏、可靠。降低了火災事故的發生概率，為煤礦防災減災提供了有利的保障。

（3）粉塵治理。井下的煤炭粉塵也是常見的災害之一，自動化技術主要運用在粉塵治理的四個方面。首先是在液壓支架架間的噴霧系統應用，該系統主控裝置根據下風側的接收器發出的動作信號實現對系統開啟和關閉的自動控制。二是運用在運輸巷粉塵治理中，主要是通過聯動噴霧水平噴向輸送帶，通過超聲波、雷達、觸碰傳感器的檢測結果，判斷并發送物料的運動信號到控制器，實現控制噴霧的。第三個方面是大巷噴淋與地噴系統的有效利用，利用雷達微波探測信號實現電動球閥的開啟和關閉，實現自動灑水的功能，主要是用在風流較大或者行人通過多的區域地面，提高粉塵的含水量。第四是用于降低粉塵。具體來說，是通過對均勻布置的噴頭監測，分段開啟或者關閉噴頭來沖洗巷道底板，保持地面濕潤。如此一來，不但可以有效的降低空氣中的粉塵濃度，減少粉塵對人體的傷害，還能夠控制粉塵爆炸發生概率，有利于煤礦安全生產。

3 結束語

自動化技術改變了我國煤炭行業的安全狀況，隨著信息化技術的不斷發展，自動化技術、監測系統廣泛應用在煤礦開采企業中，不僅有效提高了開采工作的效率，還為井下作業提供了安全保障。我國煤炭資源豐富，煤炭資源是能源重要組成部分，在我國的經濟發展中有著關鍵的作用。煤礦企業要充分利用自動化技術，促進煤礦開采機械自動化的發展，提高災害的預測和控制能力，實現煤礦生產安全作業，有效減少安全事故的發生。