趙旭東

（中國平煤神馬集團(tuán)一礦，河南 平頂山 467000）

在煤炭生產(chǎn)單位中，壓風(fēng)機(jī)作為井下重要的通風(fēng)裝置，其工作特點(diǎn)會從某種程度上對井下正常生產(chǎn)造成一定制約。壓風(fēng)機(jī)作為風(fēng)動工具和設(shè)備的動力源，承擔(dān)著壓縮空氣，并將風(fēng)動力提供給井下生產(chǎn)的重要任務(wù)。所以，將自動化控制技術(shù)應(yīng)用于礦井壓風(fēng)機(jī)中，能夠?qū)猴L(fēng)機(jī)進(jìn)行有效的控制，從而提升生產(chǎn)效率、減少能源消耗、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

一、礦井壓風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)自動化控制的重要性

在煤礦生產(chǎn)中，傳統(tǒng)壓風(fēng)機(jī)自動化程度較低，大部分由崗位職工對其控制進(jìn)行開啟或關(guān)閉，職工需要手動記錄壓風(fēng)機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)并將其傳達(dá)到調(diào)度室，管理部門無法實(shí)時(shí)查看壓風(fēng)機(jī)工作或停止?fàn)顟B(tài)下的風(fēng)壓、風(fēng)速、流量以及電機(jī)頻率等參數(shù)，井下也無法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定恒壓供氣。與此同時(shí)，人工操作存在不均勻磨損情況，導(dǎo)致設(shè)備使用壽命大幅縮短；人工維護(hù)不僅浪費(fèi)人力資源，而且壓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效果得不到有效保障，影響礦井安全生產(chǎn)。受工作溫度、壓力以及震動等因素的影響，壓風(fēng)機(jī)在使用過程中很容易出現(xiàn)滲漏和轉(zhuǎn)子軸孔磨損的問題，崗位職工每隔2個(gè)小時(shí)就需要對設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行一遍檢查，每周需要進(jìn)行一次全面檢修。而將自動化控制技術(shù)應(yīng)用于礦井壓風(fēng)機(jī)中，能夠很好的實(shí)現(xiàn)壓風(fēng)機(jī)參數(shù)采集、數(shù)據(jù)處理、故障報(bào)警、遠(yuǎn)程集中控制、運(yùn)行時(shí)間設(shè)定等各種功能，精確控制恒壓供氣，不僅達(dá)到了壓風(fēng)機(jī)房無人值守的目的，而且能夠?yàn)榫嘛L(fēng)動工具和設(shè)備提供充足的動力，同時(shí)提高了礦井壓風(fēng)系統(tǒng)的可靠性。

二、礦井壓風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)自動化后的功能

壓風(fēng)機(jī)想要實(shí)現(xiàn)自動化控制，需要引進(jìn)并安裝自動化系統(tǒng)。根據(jù)壓風(fēng)系統(tǒng)工作原理的特點(diǎn)，其對穩(wěn)定性和實(shí)用性具有一定的要求。在壓風(fēng)機(jī)自動化控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)和觸摸屏作為重要載體，選擇專業(yè)的數(shù)據(jù)歸檔服務(wù)器作為數(shù)據(jù)儲存庫。將自動化控制技術(shù)應(yīng)用于礦井壓風(fēng)機(jī)中，就是利用信息化和智能化控制主機(jī)直接給壓風(fēng)機(jī)設(shè)備傳送相應(yīng)指令，使其保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行時(shí)的風(fēng)速、風(fēng)壓、電機(jī)頻率、變頻器溫度以及關(guān)停壓風(fēng)機(jī)后的溫度、風(fēng)壓、流量等各項(xiàng)參數(shù)，并對各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)設(shè)置上限，一旦出現(xiàn)任何異常情況能夠自動報(bào)警，并采取緊急措施進(jìn)行處理，使各項(xiàng)參數(shù)恢復(fù)到合理范圍值，從而提高壓風(fēng)機(jī)的工作效率，減少人員配置，降低勞動強(qiáng)度。

三、礦井壓風(fēng)機(jī)中自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

（一）建立自動化控制柜。自動化控制系統(tǒng)包括觸摸屏、空氣開關(guān)、模擬量拓展塊、接線端子等裝置，具備多功能的模塊與人機(jī)界面，不僅能夠遠(yuǎn)程集中控制壓風(fēng)機(jī)設(shè)備和相關(guān)線路，而且能夠?qū)υO(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)、自動控制空氣壓力數(shù)據(jù)等進(jìn)行有效采集，一旦存在異常情況能夠及時(shí)報(bào)警，并提醒工作人員修改參數(shù)指標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)對壓風(fēng)機(jī)設(shè)備的有效控制。

（二）安裝電子傳感器。在壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中，如果需要采集電流、電量、電功率、溫度等數(shù)據(jù)，需要在線路或設(shè)備上安裝電子傳感器。一是在一級、二級氣缸中安裝一臺壓力傳感器與一臺溫度傳感器，進(jìn)而對環(huán)境的可靠性、溫度、濕度以及壓力參數(shù)等進(jìn)行有效、實(shí)時(shí)地監(jiān)測；二是在供電電路中安裝綜合電量的開停傳感器與監(jiān)測設(shè)備，進(jìn)而對電機(jī)的電壓電流、功率、輸出頻率等參數(shù)進(jìn)行有效地監(jiān)測與采集；三是在壓風(fēng)機(jī)齒輪油泵排油管路以及總管口出口位置安裝壓力傳感器，然后設(shè)計(jì)好冷水器與風(fēng)包間的壓力傳感器，進(jìn)而實(shí)時(shí)監(jiān)測壓風(fēng)機(jī)油壓與分管理壓力。

（三）登錄管理用戶。在系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)前，首先進(jìn)行用戶登錄，在“用戶登錄”窗口選擇用戶名，輸入正確密碼后確認(rèn)登錄。在顯示登錄成功后，按照管理權(quán)限對參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。

（四）設(shè)置運(yùn)行參數(shù)。在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，風(fēng)動工具和設(shè)備具有眾多種類，且分布較為分散，普通礦井的壓風(fēng)機(jī)并非短時(shí)間內(nèi)就能保證正常運(yùn)行的，因此在操作前需要對壓風(fēng)機(jī)的順序進(jìn)行正確設(shè)置，職工要根據(jù)礦井中壓風(fēng)機(jī)的分布和自動化控制系統(tǒng)的要求設(shè)置壓風(fēng)機(jī)次序功能，順序數(shù)字只能設(shè)定在1—6之間，在同一順序設(shè)定中不能夠重復(fù)相同的主備機(jī)數(shù)字；其次，設(shè)定目標(biāo)壓力的下限值、上限值和間隔時(shí)間，當(dāng)聯(lián)控系統(tǒng)壓力低于下限或高于上限時(shí)，加載下一臺機(jī)器的間隔時(shí)間；再次，設(shè)置順序輪換時(shí)間和加載卸載時(shí)間，順序輪換時(shí)間是聯(lián)控系統(tǒng)執(zhí)行下一個(gè)順序的工作完畢與另一個(gè)順利開始工作之間的時(shí)間，需要適當(dāng)控制時(shí)間，防止對井下工作造成影響。

（五）接入新式壓風(fēng)機(jī)。將新壓風(fēng)機(jī)聯(lián)入自動化控制系統(tǒng)時(shí)，首先需要對壓風(fēng)機(jī)的完好性進(jìn)行檢查，確保自動停啟功能有效，壓風(fēng)機(jī)通訊正常；其次檢查壓風(fēng)機(jī)選擇開關(guān)處于聯(lián)控狀態(tài)，壓風(fēng)機(jī)的上下限和相關(guān)參數(shù)的設(shè)置是正確的，操作面板上壓風(fēng)機(jī)置于自動狀態(tài)，確認(rèn)按鈕燈亮，可實(shí)施自動化操作。

（六）查看實(shí)時(shí)報(bào)警消息。在礦井壓風(fēng)系統(tǒng)操作過程中，一旦礦井現(xiàn)場出現(xiàn)問題，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)屏幕上就會顯示實(shí)時(shí)報(bào)警信息。為了能夠?qū)F(xiàn)場情況盡快掌握，確?，F(xiàn)場正常生產(chǎn)和人員安全，管理人員需要根據(jù)現(xiàn)場反饋的信息及時(shí)制定針對性措施，確保問題得到有效解決。在報(bào)警信息顯示窗口，不同的顏色代表不同的消息狀態(tài)，紅色表示報(bào)警消息出現(xiàn)，綠色表示報(bào)警消息離去。當(dāng)現(xiàn)場出現(xiàn)問題時(shí)，只有對實(shí)時(shí)報(bào)警消息及時(shí)查看，才能夠?qū)F(xiàn)場情況盡快確定。

（七）運(yùn)行記錄查詢。自動化控制系統(tǒng)不但能夠?qū)猴L(fēng)機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行控制，而且能夠查詢設(shè)備的工作狀態(tài)和操作記錄。管理人員首先需要輸入設(shè)備編號，選擇查詢的設(shè)備，然后設(shè)置查詢時(shí)間段，系統(tǒng)會將該時(shí)間段內(nèi)設(shè)備開停的次數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)顯示在窗口。

四、結(jié)束語

綜上所述，在煤礦生產(chǎn)中，壓風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)自動化控制具有時(shí)效性和可行性，不僅能夠使壓風(fēng)機(jī)的安全系數(shù)大幅提高，而且能夠使人員配置得到優(yōu)化，同時(shí)能夠根據(jù)管網(wǎng)總壓力調(diào)節(jié)空氣壓縮機(jī)電機(jī)頻率，保障壓風(fēng)機(jī)正常工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了壓風(fēng)機(jī)房無人值守，為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化礦山打下了良好基礎(chǔ)。