摘要：煤矿通风系统是煤矿井下作业安全管理的一项重要内容，随着我国煤矿自动化控制技术的广泛应用，煤矿通风系统运行水平不断提高。文章主要结合自动化控制技术的应用优势，对煤矿通风系统中的应用提出一些建议。
关键词：自动化；控制技术；煤矿通风；通风系统
引言
矿井通风就是采用空气输入的方式促使矿井内的新鲜空气得到提升，从而保障矿井内的安全。对已经发生过的煤矿事故进行分析，可以了解到，导致多数煤矿安全事故发生的主要原因，就是井内有毒有害危险气体含量过高。例如发生瓦斯爆炸、粉尘爆炸、一氧化碳中毒、硫化氢中毒等，主要原因就是井内通风质量较差，造成有毒有害气体含量超标，因此，保障矿井的通风，则能够对矿井内氧气与其他气体的平衡起到控制作用，从而有效避免部分矿井事故发生。
1自动化控制技术在煤矿通风系统中的重要作用
自动化控制技术是在计算机与信息技术不断发展的基础上发展起来的，可以把生产中的机械设备全部纳入监控体系，建立完善的智能化生产管理环境。自动化控制技术中有许多控制元件，其中无线传感器是运用比较广泛的控制元件之一。管理系统需要对煤矿井内工作人员的位置进行确定，而人员位置的信息获取需要根据其移动特点进行。在此基础上，还需要根据目标移动的信息进一步确定其下一步的移动路线。目前GPS（全球定位系统）定位技术还不能完全满足对井下工作人员的定位需求，因此，还需要使用传感技术。传感技术中的数据查询与编排功能可弥补GPS的缺陷，对工作人员位置进行追踪，可以有效保障井下工作人员的安全。同时，该技术与网络系统的结合可以使安全管理系统的管理覆盖面更广，满足对于井下监控的各种需求。另外，自动化控制技术的计算方法比较先进，计算精度高，可有效提高定位的准确性，方便具体管理措施的实施，降低安全事故发生的概率。该技术所需设备较少，运行效率较高，当深度在井下4m之内时，还可以避免信号干扰，对井下定位具有重要作用。煤矿通风系统的完善需要各种技术的支持，只有运用先进的技术，才能使煤矿通风系统得到整体提升。自动化控制技术的应用可以减少成本、提高效率。中国目前的煤矿通风系统还存在一些问题。其中，煤矿通风系统中的自动化设备问题比较严重。先进设备的花费比较高，因此，设备更换不及时，很多煤矿的通风设备非常陈旧，维护、维修不到位，经常会出现各种故障，影响通风系统的整体运行。另外，很多煤矿中的通风系统设计不合理，导致设备非常分散，影响了设备的维修、调节效率，导致不能实现全面监控。在这种情况下，把自动化控制技术引入通风系统是非常必要的，可提高通风系统的整体运行水平。
2自动化控制系统的组成
2.1变频调速技术
变频调速技术是风机运行的重要保障与基础前提，井下开采风机运行主要通过电网电能进行能量供给，而变频调速是通过变频装置对其供给的电压与频率进行有效调节，这种调节性有利于电能在风机运行中的合理配置，对多余电能省去，这样就起到节能作用。另外，变频调速技术的应用在于对异步电动机转速的效率控制，异步电动机转速往往保持高速运转，这种恒向转速不利于风机整体运行的节能。
2.2监控系统
监控系统是控制系统中不可或缺的重要组成部分，它为整个控制系统提供控制所需最基本的数据资料。只有拥有了全面准确的监控信息，计算机信息技术才能通过分析这些信息，得到通风系统整体的运行情况，发现其中存在的重要问题。只有及时发现问题，才能及时采取措施，维护通风系统，降低系统的损失。
2.3传感器系统
其由多种传感器组成，包括测温传感器、风量传感器、风压传感器、风压风量控制传感器以及气体组分传感器等。传感器系统中，主要是由码分制系统、时分制系统、频分制系统或者是多种系统复合应用的方式来实现传感信号的传感过程。传感器主要通过利用地面控制台来决定风门角度大小，改变风门角度，来实现风量控制目的。
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2.4中央控制系统
自动化的中央控制系统是利用计算机技术实现的，该系统通过计算机把各项监控信息的采集、传输、分析与报警功能结合在一起，这样就可通过中央控制系统实现一体化的操作。这种一体化的操作可以极大地提高工作效率，使工作速度、精度等都得到提高，可更加高效地发出各种控制管理命令。
3自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用策略
3.1完善自动化控制系统
首先，应该建立远程中心控制系统，该系统可以通过远程控制方式对井下开采通风设备进行调节及管理，这种方式不再局限于传统的人为控制及现场管理，可以第一时间进行风向与转速控制，在节能方面起到促进作用。其次，通过远程中心控制系统构建，使自动化控制技术应用更以广泛应用。该系统采用自动化控制技术对井下通风设备进行实时监控，如发现故障可以第一时间进行报警，维护人员可以迅速赶到现场进行维修，从成本上起到一定的节约效果，这也是节能侧面的重要体现。最后，自动化控制技术可以对变频器及变频调速装置进行自我调节与控制，通过对电流电压、实际电量的有效调节，将用电量进行合理控制，通风装置会根据井下实际情况作出相应反应，进而起到实现节能的实际作用。
3.2实时监测井下环境
自动化控制技术的提高，可以不断完善控制系统，加强信息采集。通风系统中所有设备的运行状况可通过采集到的信息进行分析。比如，通风设备运行时的风压、风量信息，井下的有害气体含量信息等，这些都是有效的数据信息，通过这些数据可得到井下的具体情况，保证对井下环境的实时监测。通风系统操作人员通过对这些数据的分析，可对井下工作环境进行判断，以便发生故障时，可及时采取改善措施。
3.3故障问题的处理
在通风系统中应用自动化技术，还可以及时发现通风系统中的故障问题，并及时采取有效措施予以处理。在矿井通风系统中应用自动化技术的时候，需要收集矿井内部的相关信息，并对信息转化为图形，这样的情况下，可以非常容易地发现矿井中的问题。例如，若是矿井内部风速较低、空气流动量较少，则会导致矿井内部温度过高，以收集到的信息为根据，便可以推测通风系统出现的问题，并通过对比分析设备正常运行时各项参数、出现故障后设备的各项参数，来判断问题的原因，同时投入使用事先准备好的备用通风机，以保障通风系统的安全、稳定、持续运行，确保矿井生产安全。此外，在通风系统中应用自动化技术，一旦通风系统出现故障，不仅可以判断故障，还可以发出警报，以便于相关工作人员及时处理故障，以避免安全事故的发生。
3.4引进新型的通风设备
煤矿安全事故一直是国家关注的热点问题，因此事故的预防是这个行业发展的最重要基石之一。当前我国的煤矿行业中引入了机械设备，有效提高了通风效率。实际施工过程中，只有在通风系统的内部加入这些先进的设备，就能使通风系统更加高效。煤矿生产过程中，相关技术人员可以在现有的通风系统中加入更加先进的新型机械，排出井下的有毒气体和粉尘。企业如果经济允许，可以直接使用新型的通风设备，不断提高井下的空气量，确保工人处在一个相对安全的环境中作业，提高产量、保护环境。
结语
自动化控制技术在煤矿通风系统维护中的应用，所采用的具体策略就是实时监控井下环境，在监控数据的基础上绘制数据变化趋势，并进一步分析数据，自动及时报警，设置安全机制。只有通过这些具体措施，才能有效维护煤矿通风系统，提高整个通风系统的运行效率。
参考文献：
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[3]母佳.自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用[J].科技风，2016（13）：114.
论文作者:王龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/13
标签：井下论文; 煤矿论文; 通风系统论文; 技术论文; 自动化控制论文; 矿井论文; 传感器论文; 《基层建设》2019年第31期论文;