张玉军
（山西楼俊矿业集团基建部）
【摘 要】随着经济的不断发展，煤矿行业的安全可持续发展也逐渐自动化和信息化，随着计算机的普及，煤矿企业自动化也在不断进步，逐渐趋向更高程度智能化综合化发展，本文将就煤矿自动化的现状及发展进行探讨。
【关键字】煤矿；自动化；安全；效益；趋势
一、我国煤矿自动化发展的现状随着计算机科学的不断渗入，我国采煤机已经从液压牵引、直流牵引发展到了电牵引、交流频电牵引。国内使用的电牵引采煤机调速系统主要有交流变频调速系统、开关磁阻电机调速系统、电磁转差离合器调速系统等。
1、调速原理基本上可分为控制部分和牵引电机部分。但是我国电牵引采煤机的工况在线监测、故障诊断及预报、信号传输与采煤机自动控制、传感器件等智能化技术与国外相比还有一定的差距。
2、先进采煤井下的主煤运输均采用胶带运输.辅助运输采用高速车、胶轮蓄电池机车及齿轨车、单轧吊等。矿井提升广泛采用全数字SCR-D 系统.普遍采用PLC 控制.实现了提升工况流程控制和安全回路检测.已经形成了标准产品。胶带运输采用SCR-D 直流调速和交流变频调速。采用计算机集中控制、保护及故障诊断.还设有工业电视监视。
3、选煤厂自动化
在线监测仪表相配套。实现了选煤厂自动化和最优化操作管理;随着在线监测仪表的发展。自动化的操作已开始影响传统的洗选工艺流程。我国选煤厂自动化由初期只能对生产设备及工艺参数进行监视和事故报警.发展到能对设备和工艺参数进行自动控制和调节。从实现单机自动化、作业线自动化.逐步向全厂综合自动化发展。并开始进行利用电子计算机控制和指挥全厂生产的试验研究。逐渐实现对设备和生产工艺过程的自动监视、保护和报警。在作业过程中，对生产设备的运行状态进行自动监视，并设保护装置.实现事故自动排除或自动报警，确保安全生产。
4、生产工艺参数的自动检测和自动调节。在作业过程中.对各工艺过程的生产工艺参数。药剂添加量、床层厚度、产品数量、灰分、水分、硫分、仓位和液位等进行快速自动检测并自动指示和记录。对某些操作参数进行自动控制和调节。使生产过程能够在接近最佳的条件下进行。确保产品数、质量和其他指标的稳定。
5、对生产设备自动或集中控制。在作业过程中，全厂作业的设备都要实现自动控制或集中控制。并且根据运转需要及时转换运行流程;故障时可紧急停车;检修或处理故障时可转换为就地操作。全厂设备实现自动或集中控制.可有效地减少岗位人员、降低劳动强度、提高生产率。
6、煤矿安全监控系统
煤炭行业是作业条件最艰苦的行业之一而且有水、火、顶板、瓦斯、煤尘等灾害的威胁。因此，发展煤矿安全监控系统是煤矿自动化的重要任务之一。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆到目前为止，我国有几十家科研、生产单位可以生产煤矿安全监控系统.并已达到了一定的世界水平。但传感器种类少、寿命短、稳定性差，维护工作量大；软件档次不高、缺乏专家诊断和专家决策，因而导致许多监控系统工作可靠性不高、利用率低。目前我国使用煤矿监控系统还停留在集散式监控水平上。以主从式窄带低速通信体系结构、时分制通信为主流技术。系统反应速度慢、稳定性不好、抗电磁干扰能力差。我国煤矿自动化系统采用冗余工业以太网作为主干传输平台已得到广泛认同，不少矿井已装备使用。
二、我国煤矿自动化发展趋势自动化过程是将信息采集处理和使用方法与外部物理世界相融合的过程，煤矿自动化也是在这样一个基础上开发的，自动化设备被广泛应用在煤矿生产的各个环节，提高了生产效率和产品质量。
1、高度集成的现场信息
煤矿的作业过程是一项复杂的系统工程，由于地质条件复杂多样，条件恶劣，不可预测的状况时有发生，简单的自动化控制无法满足煤矿作业的需要，现在很多企业的自动化系统虽然能够满足现场设备的自动化控制要求，但不能远程可视监控，不能给井外提供足够的现场设施、设备信息。高度集成现场信息的思路是在设备自动化的基础上，使矿井内的作业通过机械安全生产，并通过传感器对现场信息进行采集，实现远程、移动方式去实现对现场设备的系统控制，按照主控器指令通过执行机构实现对现场设备的控制，再通过网络传输系统利用各种协议将各个现场控制系统连接，并将获得的系统信息传输到地面的集中监控中心。通过监控软件和监控中心服务器对矿井内的多有自动化子系统进行集中控制和管理。使自动化控制基于企业级中央集控系统。
2、自动化是其未来发展不可回避的一条路，也是必经之路。煤矿通过建立自动化系统的远程监控、诊断与维护中心，实现煤矿综合自动化平台、生产过程的自动化系统与信息化的有机融合，从而加速信息化向煤矿生产过程和系统的延伸，加速信息化的整体进程。就自动化市场而言，日后的前景很大，主要集中在改造项目中，自动化产品的进入将逐步使煤炭市场由粗犷型向高效型转变，因此建设一个基于全矿井的自动化集成控制中来，来对目前所拥有的自动化设备进行管理，是企业提高生产效率的重要方式之一，加强进下采煤作业自动化控制也是核心之一，使其融入整体系统架构中，在现有的自动化建设基础上，改进整个系统，全自覆盖整个生产环节，效能更全面。
3、加快采掘机械自动化建设
在发达国家，采掘机械普遍通过地面的计算机控制，根据对开采环境进行分析，合理调试采煤机运输及支架进行联合控制，而我国现代化采矿技术在快速发展的同时，尚需不断研究开发新技术，我国机械化采煤产量和程度，取得快速增长，但高强度开采工作面装备智能化技术有待研究开发，真正实现煤机装备的自动控制，工作面无人化将是主要的发展方向；提高工作面成套装备系统可靠性的综合技术有待进一步研发；安全环境与采煤的协调开采技术有待研发；高强度开采条件下围岩活动规律有待进一步研究，在未来，矿井自动化是煤矿企业的主功方向，安全、高效、结构优化、可持续发展是我国煤矿发展的方向，而近期综采技术发展的重点是采煤工作面的自动化回采成套技术，加快锚杆支护速度的煤巷掘进高效快速成巷成套技术，岩巷掘进机械化快速成巷成套技术，以及适应不同条件的高效安全辅助运输系统成套技术。
4、使用功能强大的计算机。作为自动化的核心装置,计算机的运算与存贮能力应愈来愈强,而体积与功耗应愈来愈小。因此要选择适合工作空间狭小的煤矿自动化设备。具有通信功能，为了便于网络的控制与连接,提高当前产品的质量和可靠程度,对其功能进行进一步的改进。应加速我国机电一体化产品的标准化、规范化、通用化与系列化实现水平, 帮助我国当前煤矿自动化设备进行一次规范与整合，提高煤矿自动化产品智能水平。要求煤矿自动化产品可以对周围的环境进行判断，帮助设备在良好的工作环境下进行运转，对当前所采集到的数据进行分析，根据对当前情况的分析实现故障的预警，而且一旦出现故障可以立即诊断。
结语：
煤矿自动化系统随着科学技术的不断发展和完善煤矿机械设备的自动化也逐渐形成系统并使其系统信息化、网络化。但煤矿综合自动化系统的建设还有许多问题有待于研究和解决需要不断提高和深化的过程。
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[3]胡穗延. 煤矿自动化和通信技术现状与发展趋势[J]. 煤炭科学技术,2007,08:1-
4.
论文作者:张玉军
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿
论文发表时间:2015/9/15
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