自动化控制技术在煤矿通风系统的重要性

自动化控制技术在煤矿通风系统的重要性

摘要：从煤矿通风系统的角度入手，阐述了通风系统应用的重要性，分析了自动化控制系统的原理及主要组成部分的设计，通过自动化控制技术与通风系统的有效结合可以提高井下通风质量，确保煤矿安全生产。

关键词：煤矿；自动化控制技术；通风系统；传感器系统

煤矿生产过程中常发生各类安全事故。据可靠调查研究显示，在中国每年所发生的煤矿生产事故之中，瓦斯爆炸事故是典型代表。煤矿通风系统的不科学与瓦斯爆炸事故有直接关系，因此，若想提高煤矿生产过程的安全性和可靠性，就必须完善通风系统，将自动化控制技术与煤矿通风系统相结合，改善矿井内的通风质量，降低煤矿安全事故的发生概率，从而提高煤矿开采效率。

1煤矿通风系统应用的重要性

煤炭是中国的重要能源，在开采过程中，必须重视煤矿通风系统的设计。煤矿通风系统的应用目的是确保矿井工人的人身安全。现对煤矿通风系统应用的重要性做如下总结：a)矿井开采环节会伴随大量有毒气体产生，而通风系统的应用会将外界的新鲜空气输送到矿井之内，而后对有毒气体进行有效稀释，保证矿井内部的气体浓度处于安全值范围内[1]；b)通风机为井下矿工提供O2，最大限度地确保相关工作人员的生命安全；c)运用通风系统不仅可以将井内的热量及水蒸气及时排出，营造良好的作业环境，以此来减少安全事故的发生，还可以在一定程度上提高矿井自身的抗灾性和抗震性。最近几年，国家越发重视煤矿瓦斯爆炸事故的控制和预防工作，制定了完善、系统的煤矿生产安全机制，也针对矿井空气指标提出了更高的要求，所以，与之相关的煤矿生产企业必须积极肩负自身的社会职责，做好煤矿通风系统的完善工作。此项工作已经成为煤矿行业发展的必经之路[2]。

2煤矿通风系统应用自动化控制技术的探讨

在煤矿通风系统的运作过程中，需要自动化控制技术的有力支撑。应用自动化控制技术，采用分散监测和集中控制的方法，可以接收和传递各类信号，并对数据进行有效的管理和监控。具体分析如下：a)运用计算机将所获得的数据参数传输至煤矿通风主站，而后借助相关系统实现统一的管理和监测；b)设立诸多监控分站，对煤矿开采的每个环节及每个区域有毒气体的含量、风压、湿度及温度等进行全方位的测量。这一过程必须借助传感器来实现[3]；c)若煤矿的通风主站已获得监控分站所发送的数据信息，则需要结合煤矿每个部位的风力状况进行系统的思考和分析，对最终的分析结果进行整合及归纳，以此为基础制订最为可行的控制方案；d)可将最终设计的方案转化为与之相关的控制指令，而后实现数据信息的共享及反馈，运用变频装置对通风量进行有效控制，保证煤矿通风全过程的自动化。煤矿通风系统的运作过程中必须借助自动化控制技术，因此需明确该技术的应用原理，遵循简便的原则，将煤矿通风系统整体分为几个重要部分，即中央控制系统、传感器系统和通风系统等。

2.1中央控制系统的设计

中央控制系统的核心是微型计算机，该计算机型号的接口相对较多，体现了一定的扩展能力，因此可将其应用到煤矿通风自动化控制系统之中，从而使各项工作任务高效完成。此过程体现了中央控制系统控制速度快、精准度高等优势，可极大地满足系统控制的需求[4]。一般情况下，中央控制系统运用处理监测站实现数据信息的采集和处理，而后经过系统的分析，对风机的实际风量进行协调，从而使其与系统的运作保持一致。不仅如此，中央控制系统还具有警报和监控功能，具体如下：a)可对监控所得的数据进行整合和归纳；b)可发出合理的监控指令；c)可对通风设备的实际运行情况进行实时监控，一旦发现异常状况，将自动开启处理装置，同时发出警报提示；d)可结合控制信号及指令，做出相应的执行动作。

2.2传感器系统的设计

煤矿通风系统在运行的过程中，需要借助传感器所发出的指令完成数据的传输及接收等工作。通常情况下，可对传输信号进行分类，将其分为评分制和十分制两类。从十分制的角度来讲，可以结合时间顺序，根据路线的实际情况完成信号的传送；评分制则是参考不同的频率，进而实现信号的接收或发送。因此，经过对比和分析可发现，评分制的应用体现了电路简洁、故障发生概率较低等诸多优点，可将其应用在电路信号传输环节[5]。

2.3通风系统的设计

通风系统应用的最终目的就是对风量进行有效调节，一般会借助以下两种途径来完成：a)通过调节百叶窗或风门的角度对风量进行全面控制。运作原理则是运用频率发送器将风门状态或百叶窗叶片的运行状态所产生的信号发送到地面控制室内，地面控制室将会准确接收信号及指令，从而达到控制风量的目的；b)借助对通风机电机转速的把控有效调节风量。可对变频装置进行有效设置，而后对通风机电机转速进行调节，亦或是通过定时控制的途径对井内通风机进行自动把控，达到一定的时间之后，可运用爆破开关实现自动通风，营造良好的井内环境。

3结语

综上所述，在当前中国煤矿行业发展的过程中，必须重视矿井生产的安全性和可靠性，保证矿井作业人员的人身安全。这一过程中需要发挥煤矿通风系统的作用和应用优势，并利用自动化控制技术对井下环境以及空气、风量等进行自动控制。自动化控制技术的运用对于煤矿生产安全及工人的人身安全等具有极大的现实意义，还可在一定程度上降低煤矿生产事故发生的概率。值得一提的是，现阶段自动化控制技术已经在煤矿通风系统中普遍应用，对于通风质量的提高具有极大的推动作用，可辅助相关技术人员对煤矿通风情况进行有效控制，这一过程中的操作更加便捷，同时控制水准也得以提升。可见，在煤矿通风系统中可以大力推广并广泛运用自动控制技术。

参考文献：

［1］候海军.试论煤矿机电设备自动化技术的应用［J］.电子技术与软件工程，2014(1)：246.

［2］杨建，王彦林，赵建明，等.分析自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用［J］.建筑工程技术与设计，2016，27(15)：458.

［3］尹金辉.自动化控制技术在煤矿通风中的合理应用研究［J］.能源与节能，2017(11)：37-38.

［4］贺文阳.自动化控制技术在煤矿通风机械设备维护中的应用［J］.机械管理开发，2016，10(12)：106-107.

［5］付昕.自动化控制技术在煤矿通风设备维护中的应用［J］.电子世界，2013，28(16)：116.

作者：李伟 单位：山西焦煤西山煤电集团有限责任公司