自动化控制技术在煤矿通风系统中的应

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摘 要：在煤矿生产过程中，一个良好的通风系统，能够有效地控制和降低安全事故发生的几率，最大限度地保证煤矿生产的安全与效益。将自动化控制技术应用于煤矿通风系统中，能够进一步提升通风系统的可靠性与安全性。本文浅要分析了在煤矿通风系统中应用自动化控制技术的优势，简要介绍了自动化控制系统的构成，并探讨了自动化控制技术在煤矿通风系统中的具体应用。

关键词：自动化控制；煤矿；通风系统；应用

一、煤矿通风系统中应用自动化控制技术的优势

在煤矿资源生产开发过程中，通风系统主要用于保证矿井内空气成分的安全以及空气流通的顺畅。煤矿通风系统是通过分布于矿井内的通风管道实现外部空气与内部空气的对流和交换，从而排除矿井内对人体有害的粉尘与气体，并将矿井内的氧气含量、温度以湿度控制在适合工人进行生产开发操作的范围内，进而避免安全事故的发生。瓦斯气体是矿井内最容易导致重大安全事故发生的有害气体，瓦斯气体含量超标或瞬间大量地涌出会对矿井内工人的生命安全造成极大的威胁。因而，对矿井内瓦斯气体的实时监控是煤矿通风系统中至关重要的环节。

目前，我国煤矿生产系统中，几乎都是由人工操作通风系统的运行，而矿井内瓦斯气体的含量与状态随时都在变化，人为对瓦斯气体进行实时监控显然是无法实现的，人工操作下的通风系统在安全性上存在着重大缺陷。而利用自动化控制技术是能够有效提升煤矿通风系统的安全性与可靠性的，并能够从根本上解决人工操作带来的问题。矿井内空气的含量、成分以及流动变化可以通过相关的空气成分分析技术与风量计算模型实现实时的监控，通风系统的运行由一整套的自控系统完成，避免了人为控制与管理可能出现的判断上与操作上的失误，从而最大限度提升了通风系统运行的安全性与可靠性，进一步确保了矿井内生产工人的生命安全。同时，自动化控制技术能够降低煤矿生产企业在通风系统上投入的运行与管理成本，这让煤矿生产企业的效益得到提升。

二、自动化控制系统的构成

（一）总控中心

微型计算机是总控中心的主要设备。工作速度快、精确度高、拥有较强的扩展性与较多的数据接口是微型计算机的基本特征，这保证了微型计算机能够出色地完成通风系统中主要任务的自动化控制与管理。总控中心除了能对整个监控站的数据信息进行收集与分析外，还可以依据这些信息对出现的问题做出及时有效的处理，从而实现对矿井内通风量的实时监控与有效控制。另外，控制中心还能够实现对整个通风系统运行状态的监控，并具备对故障事件的警报功能。

（二）通风系统

通风系统主要用于对矿井内风量的调整与控制。通风系统中的变频设备可以控制通风机电机的转速，从而实现对矿井内风量的自动调整。同时传输系统会将风门与百叶窗的运行状态，通过数据信息的形式反馈给总控中心。总控中心在分析这些数据信息后，会根据实际情况调整风门或百叶窗的角度，及时地对矿井内的风量进行管理和控制。

（三）传输系统

指令发出设备是整个传输系统中最重要的组成部分，整个自动化控制系统内部所有信号指令（包括控制指令和实时监测数据信息）的接收与传输都由指令发出设备完成。

三、自动化控制技术在煤矿通风系统中的具体应用

（一）对系统运行数据信息进行实时监控和分析

通风系统的所有相关数据信息由自动化控制系统中的各种监控设备进行实时的监控和分析。相关工作人员可以从数据显示屏中准确地获取矿井内风压、风量的变化情况、矿井内空气的成分、含量以及通风机运行的状态等相关数据信息。

（二）将相关的数据信息以数学曲线的形式呈现

通风系统运行时的各种数据信息会由监控设备进行收集分析，然后以数学图形的形式将整个通风系统运行的状态形象地呈现出来。同时该图形具备历史曲线与实时曲线这两种模式，历史曲线反映过去一段时间内系统运行地相关数据分析结果，实时曲线反映当前系统运行的相关数据分析结果，从而完整直观地反映出整个通风系统是否处于正常的运行状态中。这为工作人员对矿井内安全状态进行准确地分析和判断提供了极大的便利，有效地控制和降低了安全事故发生的几率。

（三）实时打印和查询相关数据报表

在自动化控制系统中具备了实时打印和查询相关数据的功能。这使得系统运行的实时数据信息能够得到及时的分享和传送，各生产部门可以在最短的时间内准确知晓矿井内的安全状态，从而极大地方便了安全生产工作的组织与协调。同时，将相关数据报表进行收集，有利于对系统的运行规律进行分析研究，为系统后期的维护与改善提供了相关的数据支持。

（四）自行判断故障并及时发出警报

当通风系统运行出现故障时，自动化控制系统不仅能够通过对数据信息的分析，判断出故障的原因与程度，并且能够及时地发出警报。这使得相关工作人员能够在第一时间做出相应的处理措施，避免安全事故的发生。同时也为维护人员的维修工作提供了极大地便利，提升了维护人员的工作效率。并且这些故障信息数据会被系统保留下来，为后期提升系统安全性工作提供参考。

（五）建立完整的安全生产体系

在煤矿通风系统中应用自动化控制技术，不仅有利于提升通风系统的安全性与可靠性，并且对整个煤矿安全生产体系的建立具有积极的促进作用。自动化控制技术的应用，最大限度地降低了因人为操作失误而造成重大安全事故的可能性。在安全生产体系各个环节中，相关工作人员的责任得到细化，每个人都能够各司其责，从而建立起一个完整的、系统的安全生产体系。

四、结束语

自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用，是科技发展的必然，也是时代进步的要求。与时俱进，顺应科技和时代发展的潮流，才能够真正保证我国煤炭资源生产工作的安全开展，从而保证我国煤炭生产业以及整个社会经济建设能够健康持续的发展。

参考文献：

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[3] 音勇.浅谈煤矿通风系统中自动化控制技术的应用[J].科技创新导报，2013.