煤矿自动化与信息化技术研究

王栋

煤矿的安全生产不仅关乎国民经济的发展，同时对人民的日常生产与生活影响较大。而为了实现煤矿的安全生产，必须实现自动化生产及信息化管理。

一、煤矿自动化与信息化的发展现状

1、采掘机械自动化

随着传感器技术的日趋成熟以及计算机技术的高速发展，发达国家开始逐步使用计算机对采掘机械进行控制，统一控制工作面运输机和采煤机，进而实现采煤工作的一体化。此外，应用计算机后，还可以对设备实施状态检测，能够准确及时确定故障出处。采煤机最初使用液压牵引方式，然后逐渐过渡到电牵引方式，电牵引的供电逐步从直流过渡到交流，以提升其总装机功率，使其达到1500k W。工作面运输机逐渐朝更大的动力方向发展。控制采煤工作面矿山压力的液压支架逐渐朝耐压发展。我国煤矿行业中的采掘机械仍采用传统的液压牵引方式，由于价格以及技术因素的限制，所采用的设备近90%为国产，而且最大装机功率也仅为国外同等产品的一半左右，最高不超过800k W。虽然有一部分机械厂已经着手研制电牵引采煤机，但不可否定的是，我国煤矿行业的采掘机械自动化仍处于动力方式落后，运输开采能力低下的初始阶段。

2、煤矿提升机械自动化

煤矿提升机方面，国外发达国家已经采用胶带运输方式，并辅以胶套轮蓄电池机车、高速架空人车、单轨吊等进行输煤工作。在综采工作面搬家方面，传统的轨道运输需要25-45天，而胶带运输方式仅1-2周便可完成。在胶带运输中，运用可控硅-电动机直流调速、交流变频调速等方式。应用计算机实现对煤矿提升机械的统一操控、故障状态监控，整个提升机系统能够应对轨道跑偏和制动刹车等情况。我国煤矿行业中的提升机械已经开始由传统的轨道运输向胶带运输方式过渡。在某些规模较大的矿井中已经开始应用胶带运输方式，并辅以计算机或可编程逻辑控制器进行全数字化控制，且运用分散控制系统实现了对系统的安全监控。

3、安全监控系统

由于煤炭行业自身工作环境恶劣，并且随时有可能遭受到矿岩层塌落、瓦斯爆炸等事故的威胁，使得安全监控系统对于煤矿自动化的发展尤为重要。经过多年来不断的引进国外先进技术，已经有一些国内科研机构开始研发针对煤矿的国产安全监控系统，其中不乏KJ系列这样优秀的监控系统，但从监控系统的稳定性、移植性、结构合理性等角度看，仍和国外水平有一定差距。导致这些差距的原因除了软件方面的原因，还有很大一部分源于因我国传感器种类单一、性能较差而导致的系统维护工作量大这一因素。

二、信息自动化技术应用于煤矿安全管理的作用

1、有利于促进员工素质及管理水平的提升

基于我国社会经济的发展及人口的增长，日常生活及工业生产的用煤量都在不断增加，进而促进了煤矿企业的发展与壮大。在煤矿企业发展规模日益扩大的基础上，如果仅仅依靠单纯的人力来对煤矿企业进行管理，那么安全问题是得不到有效的保障的。近年来，不断见诸报端的煤矿安全事件，其爆发的原因在很大程度上归结于管理的混乱与失误。如果采用信息化自动技术进行管理，能够在很大程度上降低安全事故的发生概率，进而切实保障人类的生命财产安全。

2、有利于提高安全管理意识

随着重大煤矿安全事故的发生，我国很多煤矿企业开始重视煤矿企业的安全管理问题。以大同煤矿集团为例，该集团将安全管理意识放在首位，同时还对旗下的各大煤矿开展了全面信息化的覆盖管理。另外，还安装了安全检测系统，实现了对人员的定位管理以及对机械设备的故障诊断管理等。信息自动化系统对井下作业情况进行了全程监控，这样就能够对所有的作业人员进行精准的定位，进而实现对矿井的安全管理。

三、当前我国煤矿企业自动信息化生产与管理存在的问题

1、自动化发展缺乏协调性且标准不统一

不同于其他行业，煤矿发展的环境比较特殊，采用自动化技术存在一定的难度。近些年，我国加大了对煤矿自动化建设的投资力度，虽然自动化技术在很大程度上有所发展，但是却没有达到预期的效果。之所以会造成这样的现状，主要还是缺乏相对统一的发展标准。虽然我国部分煤矿企业具备一定的自动化系统，但是其一直处于独立运行的状态，导致在信息共享上存在一定的限制，这样自然也就不利于系统优势的发挥。

2、自动化技术比较薄弱且设备投资不均衡

我国大型煤矿企业虽然基本实现了自动化管理，甚至还构建了比较大型的服务器局域网，但是，对数据信息管理的重視力度不够。相关数据表明，我国煤矿企业的信息自动化管理速度虽然在不断加快，但是投资的重点还是放在硬件设施上，对于软件设施的投资力度不够大。在信息开发及信息共享等方面的资金投入及技术投入也是不够的，技术人员对企业自动化信息技术的发展也产生了一定的影响，但是就当前我国煤矿企业发展的现状来看，高水平的技术人员是严重缺乏的，技术人员的专业技能不高也在很大程度上影响着我国煤矿企业自动化及信息化技术的发展。

四、我国煤矿企业实现自动化及信息化发展的策略

1、加强安全生产监控

不同于一般的企业生产，煤矿企业的发展存在一定的复杂性及技术性，因而需要结合煤矿企业自身的发展现状来加强对系统的自动化控制，进而实现对数据信息的高度集成。虽然当前我国很多的煤矿企业采用的技术与设备能够实现对企业自动化的基本控制，但却存在一定的劣势，即不能对井外进行远程的监管与控制。其设计的思路依托于自动化设备，通过传感器将井内的作业情况进行信息的传输及集成，进而将数据信息反馈给集中控制中心，利用无线接收器能够实现对矿井人员的有效定位及动态化管理。

2、加强对自动化设备的建设力度

西方发达国家在煤矿生产与管理过程中，之所以安全事故的发生概率很小，主要在于其根据不同的开采环境采用不同的采掘机械。我国在新设备的开发与应用上与发达国家存在很大的差距，我国煤矿企业想要实现对采掘机械的科学应用，必须使得装备在地面上能够实现集控与调度，同时还要采用以太网进行远程监控，进而实现全面的自动化管理。另外，我国的煤矿企业还要加强对软件的投资力度，通过软件的构建平台实现对企业资源的信息化共享。

3、加强企业标准的均衡化发展

我国煤矿企业发展现状，自动化发展水平存在一定的不均衡性，主要表现在不同的地域及不同类型的企业上。我国煤矿企业想要实现自动化发展，必须对企业的发展标准进行统一，不管是企业硬件设备的管理还是企业集成信息化管理，都要尽量实现企业一致化及一体化管理。私人煤矿企业与国有重点煤矿企业不管是在发展资金上还是在技术层面上都存在很大的差距，因而在具体管理过程中需要依据煤矿企业的不同性质给予一定的政策与技术支持。企业领导决策在很大程度上影响着煤矿企业的自动化发展，因而地方小煤矿企业更要加强对领导意识的管理，只有领导起到带头作用，才能提高整个煤矿企业的自动化生产与管理水平。

4、加强对煤矿企业的信息化管理

我国煤矿企业想要实现自动化管理，可以建立自动化系统的网络平台，通过网络平台的建设来实现对煤矿企业运营的信息化及自动化管理。基于自动化系统网络平台，不仅能够满足企业管理人员对煤矿企业信息的查询，同时还能实现我国煤矿企业的安全生产及科学信息化管理。总之，实现我国煤矿企业的自动化生产与管理，不仅能够促进安全生产，而且能实现对煤矿资源的优化利用。

参考文献：

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