摘要：煤矿企业在实际的工作中对环境有着较高的要求，其危险性也比较高，因此，如果在煤矿生产中出现一点隐患，将会造成极大的事故发生，不管是对企业还是对员工的生命财产安全都会造成极大的威胁，所以在煤矿企业中，安全问题是第一位。随着我国科学技术的不断进步和自动化控制技术的研究，煤矿企业的通风情况得到明显的改善。本文就对煤矿通风系统中自动化控制技术的应用措施进行深入探讨。
关键词：煤矿；通风；自动化；应用
在煤矿企业中，良好的通风系统是企业生产安全的有效保证。煤矿生产过程中只有建立良好的通风系统，才能保证有害气体顺利排出和及时注入新鲜的空气，使煤矿生产环境始终处于安全中。但传统的通风系统中存在的缺陷大多需要人工维护，不仅造成了人力的浪费，同时整个通风系统都不能在最佳的运行条件下运行。现在解决这种现状的最佳途径是应用自动化控制技术。该技术的应用不仅能让整个通风系统实现自动化管理，也能保证随时对整个通风系统进行实时的监控，保证在运行过程中一旦发现问题能及时进行维护。这样不仅大大提高了通风系统的安全性，同时，对于节约成本、提高管理效率非常有帮助。所以研究自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用，能为煤矿安全作业提供有效保障。
1、煤矿开采和生产中通风系统的重要作用
作为能源消耗大国，我国同样也是产煤大国之一，对于我国国民经济的发展而言，煤矿资源的开采与使用会对其产生十分巨大的影响，因此，受到了国家和社会的广泛关注，要严格实施煤矿开采和生产中的安全管理措施，保证煤矿开采和生产的安全和有效性。在煤矿安全管理系统中，通风系统的设计会对煤矿生产安全性产生极为巨大的影响，为了保障矿井工人的人生安全，煤矿通风系统的使用必不可少。矿井深处含有很多对人体有害的气体，通过通风机向矿井中运送空气，不仅可以为矿井工作人员提供氧气，还能使这些有害气体得到稀释，达到对人体危害最小的程度。为了使矿井下的工作人员更能适应井下环境，在通风系统的设计时，还设计了一个功能，那就是可以排出井下的热量与水蒸气，改善井下的环境，让工作人员能够有一个相对较好的工作环境。瓦斯爆炸是矿井生产中比较容易发生的一类事故，瓦斯爆炸将会造成巨大的矿井灾难，而设计好煤矿通风系统，可以很好的降低瓦斯爆炸与火灾发生的概率，还能够使矿井的抗灾与抗震能力得以提升。近年来，瓦斯爆炸事故受到了国家的高度重视，为了使这种惨状不再发生，国家出台了相关规定，提出了相应的措施，要求矿井下的空气含量与质量都应当达到一定的标准，卫生状况也要予以改善，使空气中的氧气含量提高，二氧化碳的浓度降低，有害气体与矿尘一定要采取措施稀释，同时，还要注意矿井中湿度、温度等因素，使用煤矿通风系统，能有效改善矿井内部环境状况，提高安全性，保障工作的顺利进展。
2、自动化控制系统及其在煤矿通风系统中的结构设计
2.1自动化控制系统的概念
目前我国的工业化进程发展十分迅速，所以对自动化控制技术的需求也越来越大。伴随着自动化控制技术的应用越来越广泛，在工业化发展进程中其影响力以及所发挥的作用也越来越大，在各个领域中都表现出了其独有的重要性以及良好的应用特点。自动化控制技术的众多核心构成部分中，最主要可以分成开环和闭环两个部分。闭环所指的就是通过传感器的使用可以将煤矿通风系统在运行过程中所控制的一些对象的状态进行实时检测，并将这些模拟信号转换成数字信息反馈给控制装置，控制装置将所得到的信息和标准化信息进行对比之后可以及时地找到问题所在，并且可以参照标准化信息对有缺陷的地方进行修改，做到随时监控、及时补救。而开环控制所指的就是利用多种控制系统对控制系统所发出的信号进行检测控制，应用到程序之中。自动化控制系统主要就是通过开环和闭环控制，做到电子技术利用程序控制，实现自动化控制。
2.2自动化控制系统原理
在煤矿的自动控制系统中，所采用的控制系统一般是分布式控制系统，主要是通过计算机对整个系统进行分散式控制。这种控制方式的优势就是控制分散，但仍可以进行集中管理。通常运用分布式控制系统的企业所采用的基础设备是利用网络的微处理器，如此可以有效地避免集中控制所造成的一些弊端。在整个控制过程中首先通过对煤矿通风系统的风量、静压、全压等信息进行测量、统计，然后将数据传送到总站之后进行数据分析，最终推算出安全系数，将最佳风量的控制数值转换成相应的指令，对各个分站进行控制，做到合理有效地将风量进行分配。在整个自动化控制系统中，核心部件就是中央处理器，通过分布式系统的使用可以有效进行各路系统的调控，同时也可以实现多任务同时处理，大大提高了管理的效率。目前分布式控制系统的研究也在逐渐完善，控制更加简便，并且效率也大大提高。
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2.3通风系统设计
对煤矿通风系统中通风量的调节可以通过两种方式完成:一是改变通风系统中风门或者百叶窗安装的角度，来对风量进行调节和控制。通过该系统中的频率发生器将风门或者百叶窗叶片在运行状态时的信号传送到地面的控制室当中，与此同时，地面的控制室根据发出的信号作为当前控制和调节风量的依据，并转动风门或者百叶窗的叶片的角度，使其通风量可以符合整个系统运行的要求;二是改变通风系统中通风机电机的转速，来对风量进行控制和调节，改方式只需要安装一个变频装置便可以改变电机的转速。同时，若想对矿井下方部分的通风机进行自动控制，可以采用定时控制的方案，在通风机上安装一个定时器，并在该定时器上另外安装一个爆破开关，使得该系统的自动通风可以在爆破后实现。
3、自动化控制系统在煤矿通风系统中的具体应用
3.1自动检查煤矿生产中的故障并发出警报
自动化控制系统在被应用于煤矿生产过程中,不仅能够自动对生产过程中的数据进行自动分析，还能够对煤矿生产中的每一个步骤进行自动化检查,对故障进行分析并发出警报，自动化控制技术的警报系统能够及时引起工作人员的注意，使其能够快速有效地对故障进行分析并解决，快速使煤矿生产系统和通风系统回归正常，有效避免了因对生产故障和系统故障无法及时进行解决导致影响生产程序正常进行等情况的发生。自动化控制技术在技术上为煤矿企业提供了先进的技术领导力，在工作难度上减轻了工作人员的工作压力，为工作人员的日常工作提供了极大的便利，促进了煤矿企业的高效发展。
3.2能够将煤矿生产过程中的数据进行曲线形式的展现
自动化控制技术是一种理性化的技术，为了能够使人们更加直观地观察煤矿生产过程中的数据，自动化控制技术可以依据自身的技术优势将煤矿生产中的数据信息进行数学曲线形式的展现，将数据的峰值进行描绘。另外这种技术还能够将以往的曲线和新展现的曲线进行对比，使人们能够一眼就能观察出数据的变化。以往的数据曲线反映的是以前的数据点，新展现的曲线展现的是刚做出的生产过程的数据曲线，根据以往与现在的曲线的对比还能观察新生产过程是否符合正常的标准，中间有没有出现差错。然后根据曲线中发生异常的点进行分析，然后再做出具体的解决措施，进而合理快速地对通风系统中出现的故障进行有效解决。
3.3能够对相关的数据进行打印和查询
自动化控制系统具备打印和查询相关数据的功能，将自动化系统应用于煤矿通风系统中,可以充分地对煤矿通风系统中的数据进行分享和查询操作，自动化控制系统的应用分享作用能够使生产系统各部门实时接收自动化控制系统分享的数据，以最快的效率实行数据的分享和查询。自动化控制系统的打印功能能够帮助工作人员进行打印，节省了很多人为操作的时间，将操作系统中的安全生产进行组织和协调，实施各部门之间的协作，促进整个煤矿企业的高效率运作。
3.4可以将数据信息进行跟踪监测
将自动化控制技术应用于煤矿通风系统的过程中可以通过对通风系统的数据进行跟踪的方式来实时监测数据的运行情况，然后根据数据的变动情况来对通风系统的温度、气体总数、风量和风的频率、风向等具体信息进行分析。自动化控制系统可以协助工作人员对这些信息进行收集，然后以曲线的形式展现出来，形成具体化且直观的图像展现形式，这种方式有利于人们对数据信息的监测，将数据的变动状态进行实时跟踪，帮助工作人员更加快速有效地开展工作。
4、结语
自动化控制技术具备快捷、方便、先进性等优点，将自动化控制技术应用于煤矿通风系统不仅能够加强通风系统的空气对换，对通风系统进行系统性优化，还能对系统中的数据进行实施跟踪，监测数据的变化效果，形成曲线形式使人们更加直观地对曲线数据进行分析，对相关数据进行打印和查询，为整个系统的运行提供完整数据，自动检测通风系统中出现的故障并发起警报使工作人员能够及时有效地解决问题，保证煤矿通风系统的安全正常运行。
参考文献
[1]陈强,苏锋,焦士海.煤矿通风系统中自动化控制技术的实践运用探索[J].科技经济导刊,2017(24):59.
[2]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(12):106-107.
论文作者:陈全旺
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/12
标签：煤矿论文; 通风系统论文; 数据论文; 自动化控制论文; 矿井论文; 技术论文; 风量论文; 《基层建设》2019年第23期论文;