煤矿通风系统中自动化控制技术的应用探讨

煤矿通风系统中自动化控制技术的应用探讨

于磊磊

中国平煤神马集团平煤股份四矿综合队  河南平顶山  467002

摘要：煤矿通风工作能够排出矿井岩石下层的有毒有害气体，而这些有毒有害气体中往往具有一定的窒息性、燃烧性以及爆炸性，严重威胁到煤矿工作人员的生命财产安全，为煤矿企业的生产安全带来重大影响。因此，应重视煤矿生产作业中的通风工作，并针对煤矿通风系统中普遍存在的安全问题以及安全隐患展开分析探究，结合安全系数更高的先进煤矿通风作业理念知识，引进自动化控制技术到煤矿通风系统中，保证煤矿企业生产安全，为企业带来效益。

关键词：煤矿；通风系统；自动化控制技术的应用；煤矿生产

引言：现阶段我国的煤矿生产过程中是采用注入新鲜空气并排出有毒有害气体的通风系统以确保煤矿生产环境中的生产安全。而此类传统通风系统具有人力资源浪费且无法保证其实际运行效果的缺陷，而现阶段一些企业在煤矿通风系统管理中普遍应用了自动化控制技术，以此来保证煤矿通风系统自动化控制，通过实时监控能够进一步及时解决煤矿企业实际施工中出现的问题，并且在实际应用中具有节约企业成本、保证企业通风安全、实现系统的自我维护、提高企业管理效率的优势。本文将针对现阶段我国煤矿通风系统中自动化控制技术展开探讨。

1煤矿通风自动化控制技术的重要性

安全性的提高，这也是最为重要的一点，煤矿通风系统本身属于煤矿安全保障系统的组成部分，其主要工作目的是将外部新鲜空气引入井下，有效改善井下空气环境，同时防止井下的一些有害气体及危险燃爆物浓度过高引发危险，我们使用的通风设备是通风机组，依靠异步电动机带动风机实现井下的通风，那么实现自动化控制对于通风系统保障井下空气环境就非常重要了，自动化控制系统能够准确判断井下具体情况，对风机及挡板进行自动化的控制，根据实际情况来具体决定风量及风机送风强度等，自动化的控制系统实现了对井下情况的精确识别，同时又做到了对通风设备的自动化控制，大大提升了井下作业安全，更加突出了通风系统的安全保障能力。

2自动化控制系统的构成

2.1总控中心

总控中心的主要设备是计算机，计算机的主要特征是具有很多个数据接口，工作速度较快、精确度较高，并具有较强的扩展性。计算机的这些优点，能够保证其在完成通风系统的工作任务时，使整个自动控制与管理过程更加高效与完善，满足通风系统自动化控制的需求。总控中心的主要工作任务是，自动收集整理整个监控站的信息，同时根据具体情况对通风量进行有效控制。此外，整个系统的监控与报警工作都要由总控中心来完成，具体工作为：控制与管理整个监控设备；接收相关的数据信息，并采取有效措施进行针对性的处理；与接收的数据信息进行结合，对有关指令做出合理的调整；根据形成的控制方案，将指令发送给有关的执行设备；实时监控通风设备，一旦发现异常情况，会针对性地及时采取有效措施进行处理，或发出警报进行提醒。

2.2通风系统

通风系统的主要作用是控制与调整矿井内的风量。具体内容如下：通过风门角度的变化或者借助百叶窗对风量进行管控，总控中心在接到传输系统传来的相应数据信息后，会根据信息发出指令，使其发生变化。先通过变频设备实现通风机电机转速的变化，然后再加以利用，从而对风量进行调整。使用定时控制的方式对矿井内通风机进行有效控制，在安装定时器的同时，增加爆破冲击波开关，从而能够在爆破后，进行自动通风。

2.3传输系统

传输系统中的主要设备是指令发出设备，传输系统的工作任务是，负责整个自动控制系统中全部信号指令的接收和传输，包括控制指令、实时监测数据信息等。

3煤矿通风系统中自动化控制技术的具体应用

3.1传感器系统应用

煤矿通风系统自动化控制技术中应用到的传感器系统中主要包括信号发生器、检测元件。信号发生器常常运用频分制以及时分制这两种传输方式来进行作业，其目的是为了传输和接受不同的信号，以便于为实际作业做出相应反应。而时分制则是依照不同的频率发送、接收各路信号，并且按时序依次进行各路信号的传送工作，因此在实际应用中更加准确高效，可以实现各个信号线路的传输接受工作，并保证彼此之间不存在信号干扰因素，相比较频分制传输方式更具广泛应用。频分制传输方式工作原理是利用定型生产的载频器来达到频率发送接受的目的，相较于其他传输工作方式，因其具有传输路线简单以及实际工作故障率低等优势，故而应用更加广泛。检测元件是将各巷道中设置的传感器来实现矿井现场工作情况的实时测量，检测元件在实际工作中能够有效监测矿井内的实际风压、风量、有毒气体浓度以及温度等多个数值，具有检测数值精准度更高，数值测量更具体全面的优势，在实际应用中利用风速检测元件进行风量遥测。风速检测元件包括热式风速仪、恒流式风速仪、恒温风速仪等等，在实际应用中同样具有灵敏度更高，检测精度更佳等优势。

3.2通风系统应用

煤矿通风系统自动化控制技术中通风系统的应用原理是利用频率发送器对通风系统中百叶窗叶片及风门的运行情况做出检测，根据实际检测情况做出实时操控，以达到最终的管理目标。在实际应用中通过对风量数值的管理，将对应信号发送到中央控制台，经过中央控制台对信号信息的判断决策，而后进行实时操纵控制，保证风量管理目标，确保煤矿通风工作安全进行，保证矿下工作人员的生命安全以及煤矿企业的财产安全，维护企业实际效益。在实际应用中还能够将通风机电机转速进行改变，以达到控制风量的最终目的，在实际工作中，具体操作时只需在通风机电机系统内部安装一个变频装置，利用变频装置对电机转速进行控制，已达到风量以及风速大小的调节的目的。如果想要对风量调节进行实时控制，则可以安装一个定时器在通风机上，通过定时器的设置相应阈值，就能够达到风量定时控制的目的。

3.3中央控制系统应用

中央控制系统最为处理各个监控站信息的控制决策平台，能够对各监控站的监控进行收发以及控制处理，依据监控数据进行修改系统控制的指令，并能够控制相关执行机构，从而达到对各个监控站的实时管理，同时还可以对通风设备工作状态以及工作进度进行实时监控，具有运算快速、高效、准确、多接口等优势，并且在实际应用中相较混合式通风系统、分区式通风系统、以及对角式通风系统具有更小的工程量以及更少的工程投入资金，这样不仅能够保证企业投产快、投资少，而且更加便于煤矿企业对于通风系统的实际管理，可以帮助煤矿企业更好的优化自动控制过程。煤矿通风中央控制系统往往更常用于一些煤矿岩层倾斜角度大，并且深矿区的煤矿开采生产工作中。

结束语：总之，我国是煤炭资源大国，对其煤矿资源的安全生产问题一直加以充分重视，煤矿生产安全问题严重影响着我国煤炭产业发展，因此应在煤矿煤矿通风系统中引进先进的技术以确保煤矿生产安全，保证相关企业煤矿生产效率，最大程度的维护煤矿企业生产效益，保证煤矿生产作业工人生命财产安全。现阶段伴随我国自动化控制技术的研究更新，自动化控制技术在煤矿通风系统中也已经被普遍应用。煤矿通风系统自动化控制技术的实际应用，既保证了煤矿作业环境中的通风质量，同时大大降低煤矿生产事故出现机率，更具有其操作简单、投入成本低等优势，为相关煤矿企业带来更为直观且有利的市场效益以及经济效益。

参考文献：

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