淺談煤礦通風系統中自動化控制技術的應用

郝艷飛

摘 要：由于煤礦生產的危險系數較高，因此在其生產過程中做好安全保障十分重要。煤礦通風系統是煤礦安全的重要保障，隨著自動化控制技術的發展，煤礦通風系統普遍采用了自動化控制設備，煤礦企業要加強自動化控制技術在通風系統中的應用，從而提升通風系統運行效率，保障煤礦安全生產。該文結合筆者多年工作經驗將著重對煤礦通風系統中自動化控制技術的應用做出分析。

關鍵詞：煤礦通風系統 自動化控制技術 應用

中圖分類號：TD63 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）01（c）-0068-02

1 煤礦通風系統的作用

在煤礦生產中，安全生產永遠是第一位的，通風系統是煤礦生產重要的安全保障。在煤礦生產中，通風系統能夠排出有毒氣體，并且通過循環向井內注入新鮮空氣，營造安全的煤礦生產環境。隨著自動化控制技術的發展，煤礦通風系統普遍采用了自動化控制設備，降低了人工成本，對通風系統的運行狀況進行實時調控，提高了通風系統的運行效率，為煤礦安全生產做出巨大貢獻。煤礦企業要緊跟時代步伐，積極引入先進的自動化控制技術，提升通風系統的運行效率，從而加強煤礦生產的安全性。

目前我國煤炭開采的主要方式為機械開采，但某些方面如機械操控等仍然需要人工操作。隨著我國各項生產對能源的需求增加，煤礦的開采量隨之不斷提升，而在煤炭開采的過程中，各種安全事故也逐漸暴露出來。在煤礦生產中由于通風不足發生的安全事故是主要事故之一，因此通風系統在煤礦生產中具有重要的作用。隨著煤礦的開采深度遞增，有毒有害氣體及高溫產生的風險越來越大，嚴重威脅著工作人員的安全。而良好的通風系統能夠將礦區內的有毒氣體、熱量與水蒸氣排出，通過循環注入新鮮空氣，給工作人員提供一個相對較好的工作環境。除此以外，礦內瓦斯爆炸是煤礦破壞性最高、發生幾率最大的事故，瓦斯爆炸大規模摧毀礦井，造成人員傷亡，并且造成礦井堵塞，給營救工作帶來巨大困難。通風系統能夠將瓦斯氣體排出礦井，并且合理控制礦井內氧氣與二氧化碳的濃度，減低了瓦斯爆炸的發生幾率，對于礦井的安全具有重要的保障。科學的設計煤礦通風系統能夠改善礦井空氣質量、調節礦井溫濕度，防止發生瓦斯爆炸事故，提升煤礦開采效率。

2 煤礦通風系統中自動化控制及其原理

2.1 煤礦通風系統自動化控制

在煤礦通風系統中引入自動化控制技術是建立起煤礦實時監測站，通過集中控制與分散監測的方式監控礦井的各項數據，通過計算得出井下空氣各項含量值，進而反饋到自動化設備中，從而實現通風系統的自動化工作，營造良好安全的井下工作環境。自動化控制技術主要監測的內容包括井下空氣、風壓、溫度、瓦斯含量、系統通風量等，通過監測能夠確保通風系統的正常工作，改善傳統人工管理的弊端，加強礦井安全保障。

2.2 自動化控制技術的原理

在煤礦通風系統中應用的自動化控制技術一般為分布式控制系統，通過建立控制主站與分站的方式進行控制，由分站實現對煤礦內部風壓、氣體等情況的監控，并且上傳到主站計算機之內，計算機對通過風量計算模型進行數據計算，得出通風機工作方案，再傳輸回分站，由分站自動控制設備調整通風機運行，從而實現通風設備的自動化運行。自動化控制能夠快速有效地實現礦井風量控制，同時可以實現多線程的共同處理，提高了通風系統的運行效率，隨著自動化控制技術的逐漸發展成熟，其運行更加快速，控制更加簡便，在通風系統的高效運行中發揮著重要的作用。

3 通風系統的自動化控制的優勢

3.1 能夠對礦井信息進行實時監測

自動化控制系統能夠通過監測站對礦井內部進行實時監測，并且將設備的監測信息實時反饋到主站計算機中。自動化控制系統對煤礦礦井的監測包括井內環境與通風系統工作情況；對井內環境的監測包括井內風壓、風量、空氣質量、溫濕度、氧含量、瓦斯含量等；對通風系統工作情況的包括通風機實時工作數據、通風機故障等。

3.2 能夠通過數據曲線清晰表示信息

自動控制系統能夠將監測設備所監測的數據以數據曲線的形式展現，使數據信息的變化更為直觀、清晰地展現在工作人員面前。自動控制系統展示的數據包括實時數據曲線與歷史數據曲線，通過實時數據曲線能夠了解礦井與通風系統的實時動態，通過歷史曲線能夠了解過去某時間段內的數據信息變化，分析礦井動態發展情況。數據曲線能夠將礦井與通風風系統每個部分的運行情況直觀地展現出來，便于工作人員了解各部分的運行情況，發現通風系統工作缺陷，制定科學合理的解決措施。

3.3 能夠及時發現問題并及時改進

自動化技術能夠及時發現礦井下的問題，催動通風系統改變運行模式，同時還能及時發現通風系統的故障，并通過自動控制技術做出相應處理。在礦井下風量較小，氧氣含量變低、空氣污濁時，自動化設備能夠檢測出空氣中各種氣體的含量，并且通過反饋與計算得出通風方案，自動催動通風機加強通風，改善井下環境。自動化系統還能夠在通風系統的通風機出現問題時，啟動備用通風機工作或者加大其他通風機的運行功率，直到通風機排除故障投入使用。自動化控制系統還能自動檢修故障通風機，記錄故障信息為工作人員的維修提供參考依據。自動化控制系統能夠在在通風系統與自動化設備發生故障時發出報警，并且能夠快速發現故障，保證工作人員及時發現故障，從而確保煤礦通風系統的正常運行，提升煤礦生產的安全性。

4 加強自動化控制技術在煤礦通風系統中的應用

4.1 加強重視程度

隨著自動化技術的發展，煤礦企業要重視自動化控制技術在通風系統中的應用，強化管理改革，改變當前人工管理通風系統的模式，加快引進自動化控制設備，從而提升通風系統的運行效率，為煤礦開采工作提供更可靠的安全保障。

4.2 加大資金投入

煤礦企業加強對自動化控制技術的重視，還要加大資金投入，不僅要引進先進的自動化控制設備，還要加強煤礦自動化控制技術的探索，創新自動化控制系統在煤礦通風系統中的應用方法。煤礦企業要積極轉變觀念，以人為本展開煤礦開采工作，不斷創新自動化控制技術的應用手段，促使其在通風系統的應用中更具有科學性，發揮自動化控制技術的優勢。

4.3 加強人才吸收與培訓

自動化控制技術應用在煤礦通風系統中對自動化控制的專業技術要求更高。由于煤礦生產環境較差，條件艱苦，當前高校自動化控制專業的畢業生不愿意從事煤礦生產行業，而原有的人才也因待遇不足逐漸流失，導致煤礦的技術革新較緩慢。煤礦企業應當加強專業技術人才的福利待遇，吸引專業的技術人才，提升煤礦通風系統的自動化控制技術應用能力，同時還要在企業內部加強相關人才的培訓，落實培訓考核與獎懲機制，提升員工參與培訓的積極性，在企業內部培養自動化控制技術的應用型人才。

4.4 深化管理

煤礦企業要建立起專業化的自動化控制管理體系，確保自動化控制設備能夠在通風系統的運行中發揮應有的作用。檢修人員應當做好設備的定期維護，并且將自動化設備運行過程中產生的問題及時記錄，以備后續檢修維護參考；要加強對自動化控制通風系統運行的監督管理，確保其能夠正常工作，保障礦井安全。

5 結語

自動化控制技術越來越普遍的應用在煤礦通風系統中，大大提升了通風系統的運行效率，為煤礦生產提供了更高的安全保障。煤礦企業要加快引進自動化控制技術，同時做好自動化控制技術的創新，促使其在通風系統中發揮更大的作用。

參考文獻

[1] 陳強，蘇鋒，焦士海.煤礦通風系統中自動化控制技術的實踐運用探索[J].科技經濟導刊，2017（24）：65.

[2] 賀文陽.自動化控制技術在煤礦通風機械設備維護中的應用[J].機械管理開發，2016（12）：106-107.

[3] 黃海濤.通風系統中自動化控制應用研究[J].能源與節能，2017（4）：20-21.