摘 要：對于煤礦作業(yè)來說，安全始終是重中之重，但在實際生產(chǎn)中安全事故卻時有發(fā)生，研究發(fā)現(xiàn)這與煤礦通風(fēng)系統(tǒng)密切相關(guān)。對此，本文以煤礦通風(fēng)的重要性為切入點，就自動化控制技術(shù)在其中的應(yīng)用作了主要分析，希望有助于推廣自動化控制技術(shù)，改善煤礦通風(fēng)狀況。

關(guān)鍵詞：自動化控制技術(shù)；煤礦通風(fēng)系統(tǒng)；安全

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.072

煤礦的生產(chǎn)環(huán)境向來是復(fù)雜多變，稍有不慎便可能埋下安全隱患，這不管是對作業(yè)人員還是煤礦企業(yè)都是一個大的威脅，特別是通風(fēng)系統(tǒng)水平的高低，更是在很大程度上影響著安全事故的發(fā)生。因此煤礦企業(yè)要想長遠發(fā)展，就必須引入自動化控制技術(shù)，通過實時監(jiān)控通風(fēng)狀況，及時扼殺危險苗頭，減少事故和損失。

1 煤礦通風(fēng)系統(tǒng)概述

眾所周知，煤礦工業(yè)在我國國民經(jīng)濟發(fā)展中的地位不可撼動，但是屢禁不止的煤礦事故卻嚴重制約了煤礦的安全生產(chǎn)和企業(yè)效益的提高，所以必須加強管理和控制。事實證明，在煤礦開采過程中，不僅會產(chǎn)生大量的有害顆粒和氣體，威脅人員健康甚至誘發(fā)癌癥，同時產(chǎn)生的二氧化碳、甲烷、氮等混合氣體還會污染空氣，若瓦斯為空氣含量的5%-16%時則會大大增加爆炸的風(fēng)險，可見煤礦通風(fēng)非常重要[1]。

如果在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中融入自動化控制技術(shù)，可在總控中心、通風(fēng)系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng)的協(xié)調(diào)作用下，加強煤礦風(fēng)量的高效計算、實時監(jiān)測和自動化控制，以此為礦井及時輸送新鮮空氣，稀釋有毒氣體，適當(dāng)提高氧氣含量，保證人員生命安全，同時及時排出水蒸氣和熱量，改善作業(yè)環(huán)境，減少瓦斯爆炸等事故的發(fā)生。因此，在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中合理運用自動化控制系統(tǒng)，是實現(xiàn)煤礦安全、高效生產(chǎn)的重要途徑。

2 煤礦通風(fēng)自動化控制系統(tǒng)功能闡述

2.1 煤礦通風(fēng)自動化控制系統(tǒng)構(gòu)成

煤礦通風(fēng)自動化控制系統(tǒng)是指合理的在煤礦作業(yè)環(huán)境中合理設(shè)置監(jiān)測裝置，使其對環(huán)境風(fēng)量、溫度等進行監(jiān)測，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸后加以整理和分析，以便及時發(fā)現(xiàn)安全隱患并進行處理。簡單的說主要包括總控中心、通風(fēng)系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng)三個部分，其中總控中心是在計算機系統(tǒng)的幫助下完成整理和分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通風(fēng)系統(tǒng)是利用風(fēng)門、百葉窗、通風(fēng)電機等裝置控制環(huán)境溫度和風(fēng)量情況，傳輸系統(tǒng)主要承擔(dān)實時監(jiān)測和信息收發(fā)，看似簡單，但重要性不言而喻，若其傳輸錯誤或者不及時，勢必會影響后續(xù)環(huán)節(jié)和操作，故三者必須協(xié)調(diào)配合，缺一不可。

2.2 煤礦通風(fēng)自動化控制系統(tǒng)的主要功能

一是控制功能，若加以細分，則包括現(xiàn)場手動、半自動化和自動控制三種方式，其中手工操控的對象主要是系統(tǒng)外部硬件裝置，啟動、停止或暫停風(fēng)機，無需分站控制器介入；半手工操控指的是人工現(xiàn)場對主分站實施針對性的遠程操控；自動化控制則是在實時收集風(fēng)機狀態(tài)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，為滿足礦井通風(fēng)需要，對風(fēng)機的啟動、停止和暫停進行決定性的自動化控制。二是“三遙”功能，包括遠程測量風(fēng)機風(fēng)量風(fēng)壓、環(huán)境溫度、電機速度、瓦斯?jié)舛鹊葏?shù)，遠程采集電機開關(guān)、風(fēng)機、風(fēng)門等狀態(tài)量，以及遠程實施操控命令[2]；三是顯示數(shù)據(jù)的功能，即實時顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)和信號數(shù)據(jù)；四是記憶故障的功能，就是自動記錄系統(tǒng)中的異常數(shù)據(jù)和故障時間；五是報警功能，若系統(tǒng)所監(jiān)測的實際數(shù)據(jù)處于預(yù)設(shè)極限值之外，不管距離遠近都會自動報警對工作人員作出提醒；此外，還有數(shù)據(jù)查詢、打印等基本功能。

3 自動化控制系統(tǒng)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的運用

3.1 用于監(jiān)測、收集和整合數(shù)據(jù)

首先，根據(jù)煤礦現(xiàn)有條件配置適量的攝像裝置和監(jiān)測設(shè)備，綜合使用頻分制和時分制監(jiān)控方式，對煤礦溫度、風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)壓、氣體分布等有關(guān)參數(shù)進行實時監(jiān)測；然后在傳輸系統(tǒng)的作用下使其呈現(xiàn)在顯示屏中，此時工作人員會利用計算機軟件將該信息轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的圖形或者曲線，其中曲線有歷史曲線和實時曲線之分；最后根據(jù)生動形象的曲線或圖形表示通風(fēng)系統(tǒng)運行狀態(tài)，為發(fā)現(xiàn)隱患和解決問題提供有力的數(shù)據(jù)支持。

3.2 用于分析數(shù)據(jù)并發(fā)現(xiàn)安全隱患

其實在系統(tǒng)數(shù)據(jù)參數(shù)轉(zhuǎn)為圖形后便很容易發(fā)現(xiàn)其中的異常和隱患，并且通過數(shù)據(jù)對比分析還能在一定程度上找到問題的根源，如當(dāng)煤礦作業(yè)環(huán)境中的風(fēng)速處于較低狀態(tài)時，因空氣流通性較差會造成溫度升高，此時結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)便能確定問題所在，若環(huán)境溫度值超過合理范圍，系統(tǒng)還會發(fā)出警報提示，這就需要工作人員采取有效措施及時處理，快速將其恢復(fù)至正常水平。換句話說，就是工作人員可以根據(jù)設(shè)備裝置正常狀態(tài)和異常狀態(tài)下的參數(shù)變化推測和判斷通風(fēng)系統(tǒng)的問題出在哪里，然后進行后續(xù)的問題確定和處理環(huán)節(jié)。

3.3 用于信息的日常查詢和打印

煤礦通風(fēng)自動化控制系統(tǒng)所收集的信息覆蓋范圍廣，時間跨度比較長，數(shù)據(jù)量很大，在總控中心的作用下可實現(xiàn)信息的共享，包括各類的月度報表、季度報表、年度報表等，方便工作人員隨時查詢，必要時還可以進行打印，通過對通風(fēng)系統(tǒng)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)不足并予以優(yōu)化和改進，同時，實時查詢和即時打印的功能，還有助于工作效率的提高和勞動成本的節(jié)約，進而加強煤礦企業(yè)部門之間的溝通效果和協(xié)作效率。

3.4 通風(fēng)自動化控制發(fā)展趨勢

雖然自動化控制技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用成效顯著，但是還存在一定的不足和缺陷，如需風(fēng)量計算的合理性和精確度，研發(fā)全程風(fēng)量傳感器等[3]。因此需要立足實際情況和發(fā)展需要，加大研究和創(chuàng)新力度，尤其是等效優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，全面在線感知通風(fēng)狀態(tài)，超前、準確計算礦井用風(fēng)量，全局優(yōu)化風(fēng)量調(diào)節(jié)等，不斷提高煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的智能化水平，實現(xiàn)準時、低耗、最優(yōu)通風(fēng)。

4 結(jié)束語

綜上所述，煤礦通風(fēng)系統(tǒng)與煤礦安全生產(chǎn)關(guān)系密切，只有充分自動化控制技術(shù)的優(yōu)勢，才能進一步改善煤礦通風(fēng)狀況。這就要求煤礦企業(yè)根據(jù)實際情況努力探索自動化控制技術(shù)的融入途徑，通過實時監(jiān)測系統(tǒng)運行，科學(xué)計算風(fēng)量，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，不斷提高煤礦通風(fēng)自動化程度和通風(fēng)效果。

參考文獻：

[1]李偉.自動化控制技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].能源與節(jié)能，

2019（02）：174-175.

[2]鄧鵬.煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的自動化控制技術(shù)應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新，

2018（19）：160-161.

[3]王浩.煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中自動化控制技術(shù)的探討[J].機械管理開發(fā)，2018，33（03）：133-134.

作者簡介：鄭仰倫（1977-），男，山東滕州人，大專，助理工程師，從事煤礦一通三防技術(shù)管理工作。