肖熙

[摘要]隨著我們步入信息化時代，自動化技術(shù)在多個領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，并呈現(xiàn)出多功能化、智能化的發(fā)展趨勢。本文以煤礦產(chǎn)業(yè)為切入點，針對煤礦自動化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，并探討這一技術(shù)的發(fā)展趨勢。

[關(guān)鍵詞]煤礦自動化技術(shù) 特點 發(fā)展趨勢

隨著網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人類快速的邁進(jìn)信息時代，自動化技術(shù)廣泛應(yīng)用在各個行業(yè)，并且日益智能化和多功能化，煤礦行業(yè)中自動化技術(shù)的實行是在20世紀(jì)60年代，其生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)基本上都實現(xiàn)了機(jī)電一體化發(fā)展。使用自動化技術(shù)可以在煤礦企業(yè)建立起一套大型和開放的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，能夠?qū)θV井的檢測、管理和控制實現(xiàn)一體化，并能自動控制生產(chǎn)中的各個環(huán)節(jié)，生產(chǎn)中的綜合調(diào)度和業(yè)務(wù)的運轉(zhuǎn)情況都通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，使煤礦的生產(chǎn)水平達(dá)到全方面的提高。下面本文就對煤礦的自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及今后發(fā)展趨勢做一簡單的分析。

一、煤礦自動化的發(fā)展現(xiàn)狀

（1）采掘機(jī)械的自動化。電子計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，傳感器技術(shù)的不斷進(jìn)步，在國外先進(jìn)國家，基本上使用的是計算機(jī)控制采掘機(jī)械，同時對采煤機(jī)、工作面運輸以及支架進(jìn)行聯(lián)合控制，達(dá)到采煤作業(yè)實現(xiàn)自動化和綜合化。計算機(jī)還能實現(xiàn)離機(jī)操作，對設(shè)備出現(xiàn)的故障和工況進(jìn)行診斷和檢測。采煤機(jī)從液壓牽引發(fā)展到電牽引，從直流牽引發(fā)展到交流牽引，現(xiàn)在正在逐漸向大容量的方向發(fā)展，如果多電機(jī)操作，能夠帶動總裝機(jī)達(dá)到1500KW的功率。工作面輸送機(jī)正向著大運量、重型化、高強(qiáng)度和高壽命的方向發(fā)展。液壓支架供液采用高壓、大流量。掘進(jìn)機(jī)由PLC控制，能夠自動控制、自動檢測、判斷故障，自動檢查工況。

我國的綜采機(jī)械發(fā)展也很快，90%使用的都是國產(chǎn)的設(shè)備，大部分使用的是液壓牽引，總裝機(jī)功率最大達(dá)到800KW。

（2）運輸提升的機(jī)械自動化。國外先進(jìn)國家采用交流變頻調(diào)速兼直流調(diào)速的膠帶運輸方式，從井下把煤運輸?shù)降孛嫔?，同時運用高速車、齒輪車、單軋吊和膠輪蓄電池機(jī)車等為輔助的運輸手段。計算機(jī)對整個系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)和控制，診斷故障的發(fā)生，在出現(xiàn)煙霧、跑偏、斷裂、急停、煤位等情況下對其進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)。

我國主煤運輸方式還主要是軌道運輸。膠帶運輸在20世紀(jì)80年代后才逐漸得到應(yīng)用，其應(yīng)用范圍主要是大型和新建礦井，利用計算機(jī)或PLC控制，設(shè)置綜合保護(hù)裝備并與礦井的安全監(jiān)控實行聯(lián)網(wǎng)控制。采用數(shù)字化控制新型的電力器件的軌道運輸電機(jī)，并成功研制出PLC系統(tǒng)。國外采用的是全數(shù)字SCRD系統(tǒng)來控制礦井的提升運輸。變頻交流技術(shù)的不斷進(jìn)步，使PLC控制的提升機(jī)得到了普遍的應(yīng)用，逐漸形成標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，安全性能不斷提升。

（3）安全控制系統(tǒng)。煤礦企業(yè)的井下作業(yè)條件艱苦，再加上水、火、煤塵、瓦斯等自然災(zāi)害的影響，所以在煤炭行業(yè)實現(xiàn)自動化安全監(jiān)控是很有必要的。我國在20世紀(jì)70年代，引進(jìn)了國外先進(jìn)的安全控制和制造技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)有幾十家煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的科研單位和生產(chǎn)單位，在計算機(jī)的應(yīng)用等方面趕上了先進(jìn)國家，但是傳感器還存在種類少、穩(wěn)定差、壽命短、維護(hù)復(fù)雜等缺點，所以監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性和利用率較低。

二、煤礦自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

（1）現(xiàn)場信息自動化控制?，F(xiàn)場信息要達(dá)到高度集成，過程控制系統(tǒng)才能實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和集中控制。現(xiàn)場總線以及工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的全面發(fā)展和儀表技術(shù)的智能化發(fā)展，為其信息的高度集成提供了依據(jù)。整體思路是實現(xiàn)設(shè)備的自動化，并在此基礎(chǔ)上礦井安全生產(chǎn)達(dá)到機(jī)械化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化等，并構(gòu)建完整的數(shù)字信息化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通過傳感器采集現(xiàn)場的信息控制現(xiàn)場設(shè)備，執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行主控器的指令達(dá)到控制現(xiàn)場設(shè)備的目的，之后再通過網(wǎng)絡(luò)的傳輸連接各個控制系統(tǒng)，并且將信息反饋到地面的集中監(jiān)控中心。監(jiān)控軟件和監(jiān)控中心服務(wù)器集中控制和管理礦井內(nèi)的自動化子系統(tǒng)。

（2）對全礦井過程的自動化的集中控制。引入采煤作業(yè)的過程控制技術(shù)，在礦井自動化控制中心應(yīng)用。并且利用先進(jìn)的自動化采掘設(shè)備，建設(shè)先進(jìn)的礦井集中監(jiān)控中心，更好的實現(xiàn)企業(yè)集控中心對礦井內(nèi)各個操作環(huán)節(jié)和設(shè)備的監(jiān)控。使用統(tǒng)一的組態(tài)軟件編程，對地面的系統(tǒng)和設(shè)備實現(xiàn)在線參數(shù)化，地面支援中心利用這些參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷，及時檢測故障的發(fā)生，并將其指令傳達(dá)到井下礦井人員，讓他們及時采取措施進(jìn)行處理，并實現(xiàn)資源的統(tǒng)一調(diào)配。煤礦的自動化發(fā)展目標(biāo)是建立企業(yè)的自動化集控中心，建立起企業(yè)的數(shù)據(jù)庫倉庫，使礦井生產(chǎn)模式達(dá)到管控一體化。

（3）煤礦遠(yuǎn)程集控中心。煤礦的遠(yuǎn)程集控中心借助快速高效的通訊傳輸和自動控制網(wǎng)絡(luò)，對企業(yè)礦井生產(chǎn)的全過程進(jìn)行監(jiān)控和遠(yuǎn)程操作。監(jiān)控中心軟件對礦井內(nèi)的設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并隨時進(jìn)行診斷和調(diào)整。當(dāng)設(shè)備或者系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，會及時通知維修人員根據(jù)故障的類型進(jìn)行檢修和維護(hù)，避免造成重大安全事故。

三、結(jié)語

我國的煤礦自動化技術(shù)發(fā)展較快，但是與世界先進(jìn)國家相比還有一定的差距，本文通過對國內(nèi)外煤礦自動化技術(shù)的特點進(jìn)行了對比分析，總結(jié)了自動化發(fā)展的一些趨勢，期望為科研人員的深入研究提供一個方向，研制出更好的設(shè)備應(yīng)用到我國的煤礦生產(chǎn)中去，使我國的煤礦向著現(xiàn)場信息自動化和煤礦遠(yuǎn)程集控過程的自動化方向發(fā)展。