焦艳兵1 樊素宾2 王光伟3
1.子长县煤矿安全培训中心 陕西延安 717300；2.子长县中达焦家沟煤矿 陕西延安 717300；
3.子长县煤矿安全监察大队 陕西延安 717300
摘要：煤矿地质环境复杂、开采过程危险因素较多，因此需要科学地进行设计，保持良好的通风，营造较好的工作环境，尽量降低施工、生产过程的复杂性和危险性。将自动化控制技术应用到通风方面来强化实际使用效果，使用自动化控制能够有效增强通风的适用性，最大限度地保障开采环境安全，提高工作效率。
关键词：煤矿通风；自动化；安全控制；技术应用
1导言
随着社会发展速率提升，社会科学技术全面创新。一方面，依托虚拟网络程序为主的信息传播结构逐步完善，虚拟信息交流渠道、移动信息传输，是新平台发展代表，另一方面，自动化程序在社会生产中的应用简化了传统产业做功程序，同时也提升了生产加工效率，自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用，正是自动化控制技术的融合的体现。
2通风自动化控制的意义
在煤矿开采过程中，如果不能做到良好通风，极有可能引起瓦斯爆炸，这会严重威胁矿工的生命安全。因此应该做好通风管理，尽量降低施工的危险性，同时也能尽可能提高矿井的抗灾害性能。国家对于煤矿安全已经拟定了相关的规定，对于空气质量等具体细节也做出了规范。相关单位可以依照国家规范进行施工生产。矿工企业需要在管理方面以及具体的设施方面都作出改善，尽量提高井下的空气中的氧含量，减少CO2浓度；通过持续通风来降低有害气体的浓度，改变井下的气压、湿度等各方面空气条件。
将自动化技术应用到煤矿通风中，能够有效提高通风效率和质量。能够根据煤矿内的实时空气状况，选择通风量大小以及持续时间，能够最大限度保障矿井内的空气安全。同时有利于加强对空气质量的监控，有利于提高整体管理水平。将自动化应用到管理中能够减少人力使用，降低企业成本，大大提升工作效率，减少失误。自动化技术的应用还能提升事故应急的响应速度，缩短事故反风的操作时间。
3自动化控制的设计
3.1传感器的设计
在煤矿通风系统中，更多的是借助传感器完成不同数据与指令的传递与接收。通常传输信号有频分制与时分制之分。从时分制的角度来看，它更多的是借助时间顺序对信号进行传输，频分制则是结合不同频率，对信号进行接收与发放。经过对比可以发现，频分制有电路简单、故障少等特点，通常将其视为传输电路信号的主要方式，无线传感器则是应用最广的形式，然后对矿井环境与通风机风量进行精确测量，具体包含：有毒气体浓度、风量、风压、温度等。通过数据查询与编排，传感器能得到准确的位置信息，以确定工作人员状态与位置，然后实时监控，方便生产与管理。除此之外，无线传感器还拥有多点定位的作用，优化分布的同时，更好地满足开采环境，对整个煤矿系统实现跨领域、多水平控制，这样才能使布局更加合理、科学。
3.2通风系统的设计
通风系统的作用是调整风量。在改变风门与百叶窗的同时改变风量，它的原理是借助发送器把百叶窗中的风门与叶片所处状态与信号发送给地面控制室，当地面控制室接收信号后，再利用风门与叶片进行控制。改变通风机转速达成，利用变频设施改变通风机转速，同时定时控制通风机，当时间确定后，再通过开关爆破的形式通风。目前，也有一些国家利用元件检测方式进行控制，这为通风系统的设计提供了很好的思路。
3.3中央空调的设计
微型计算机作为中央空调的重点，这种计算机具有扩展能力强、接口多等特点，把它应用到煤矿通风系统中，不仅具有快速完成任务的功能，还具有易控制、速度快、高精度等优势，能很好地满足煤矿自动化通风要求。一般情况下，中央空调是在利用和收集监测站数据的同时，调整通风机风量，满足现实需求。另外，中央控制系统还有很好的报警与监控作用。
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4煤矿通风与自动化技术的应用
4.1安全机制的实施
煤矿通风自动化的设置目的就是为了提高整个煤矿的安全系数。在自动化通风的整个系统中包括在矿井内部放置传感器，用来测定煤矿中有害气体等情况。将数据传达到中心计算机后由计算机根据提前设定好的安全划分标准来对这些数据进行判断。因此，安全等级标准的划分方法直接关系到对通风的调节，在整个安全系统中起着至关重要的作用。因此，需要制定出合理的安全等级划分方式。国家在该方面已经出台了相关规定，对矿井内有害气体含量等方面做出了具体的规定。煤矿单位可以直接参考国家的相关规定，也可以根据自身情况对这些规定做出一定的调整。但这些法律规定是相关规范的底线，煤矿企业的安全划分标准不能低于该规定。
4.2井下环境的实时监测
要做好自动化控制需要对井下空气情况做到实时监测。需要了解井下空气中有害气体含量、风压等多方面的实时数据。然后通过传感器在第一时间将以上数据传送给中心计算机。做到实时监测能够掌握井下空气情况，能够尽快将信息传递给控制部分。中心计算机经测定后将通风调节指令发送给通风设备，即时调节井下空气情况，有利于快速做出反应，提高迅速反应的能力，一旦发现危险，能够尽快处理，减少人员伤亡。另外，该系统能方便相关工作人员随时了解井下情况，方便进行管理。
4.3排风程序通风运行
集中化命令控制中心下的排风程序是煤矿通风系统工作的核心部分。一方面，系统集中化控制程序在各个传感器信息传输后，排风扇叶在发动机带动下，周期性频率运作，排风系统将室内污染气体吸入到排风筒内，再应用扇叶传输渠道，将外部空气传送到室内，完成煤矿室内排风系统的周期性传送。另一方面，自动化控制程序按照程序各部分输送命令，形成命令系统的变频做功装置，当系统程序开始执行，排风程序各个部分的信息分布式传导，排风系统有针对性进行气体处理，实现各部分程序同步工作。为了进一步验证自动化控制技术的煤矿通风优势，设定煤矿通风实验环境。A、B两种通风系统对统一煤矿生产环境进行通风对比，A为传统人工通风技术，B为自动化控制技术，两种通风实验时间分别为30min，分别进行实验成果检验。A技术排风程序后，室内空气氧气含量为70%，适宜少量人群集中性活动，有毒气体含量10%、烟雾10%、粉尘9%、其他物质1%。B技术按照程序命令实行煤矿排风，室内空气氧气含量为85%，适宜一部分人群集中性活动，有毒气体含量3%、烟雾6%、粉尘5%、其他物质1%。结合以上实验数据对比可知，自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用能够快速高效地进行煤矿环境通风，同时具有针对性的排风程序可实现内部空气最大限度净化，与传统人工通风技术相比，自动化技术环境处理中烟雾、粉尘、有毒气体的排放量都有明显数据变化，是自动化控制系统排风程序发挥作用的直接表现。
5结束语
总之，煤矿通风系统的设置关系到煤矿工人的人身安全，也关系到煤矿企业的整体效益。企业应该通过加强管理以及安全系统的建设来提升煤矿的安全系数。需要建立合理、科学的管理体系，加强对安全问题的认识程度。利用先进的科学技术来增强煤矿的安全保障。通过使用自动化通风系统来精确掌握矿井内空气的实时情况，及时处理危险因素，针对具体情况做出调整。通过新技术的应用来加强煤矿企业建设，实现更好的发展。
参考文献：
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[3]高俊祥，高孝亮．自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用［J］．煤矿安全，2016，42（11）：81-84．
作者简介：
第一作者：焦艳兵，男，子长县煤矿安全培训中心，主任，大学学历。第二作者：樊素宾，男，1984年10月05日，2005-2008年毕业于黑龙江煤炭职业技术学院，2008年8月至今在子长县中达焦家沟煤业有限公司安全通风科工作，现任通风安全技术负责人。第三作者：王光伟，男，大学学历，工作单位子长县煤矿安全监察大队，驻矿安监员。
论文作者:焦艳兵1,樊素宾2,王光伟3
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/6
标签：煤矿论文; 技术论文; 子长县论文; 井下论文; 程序论文; 自动化控制论文; 排风论文; 《防护工程》2018年第25期论文;