摘要：对于煤矿作业来说，安全始终是重中之重，但在实际生产中安全事故却时有发生，研究发现这与煤矿通风系统密切相关。对此，本文以煤矿通风的重要性为切入点，就自动化控制技术在其中的应用作了主要分析，希望有助于推广自动化控制技术，改善煤矿通风状况。
关键词：自动化控制技术；煤矿通风系统；安全
引言
煤矿生产过程中常发生各类安全事故。据可靠调查研究显示，在中国每年所发生的煤矿生产事故之中，瓦斯爆炸事故是典型代表。煤矿通风系统的不科学与瓦斯爆炸事故有直接关系，因此，若想提高煤矿生产过程的安全性和可靠性，就必须完善通风系统，将自动化控制技术与煤矿通风系统相结合，改善矿井内的通风质量，降低煤矿安全事故的发生概率，从而提高煤矿开采效率。
1煤矿通风系统应用的重要性
煤炭是中国的重要能源，在开采过程中，必须重视煤矿通风系统的设计。煤矿通风系统的应用目的是确保矿井工人的人身安全。现对煤矿通风系统应用的重要性做如下总结：
a）矿井开采环节会伴随大量有毒气体产生，而通风系统的应用会将外界的新鲜空气输送到矿井之内，而后对有毒气体进行有效稀释，保证矿井内部的气体浓度处于安全值范围内；
b）通风机为井下矿工提供O2，最大限度地确保相关工作人员的生命安全；
c）运用通风系统不仅可以将井内的热量及水蒸气及时排出，营造良好的作业环境，以此来减少安全事故的发生，还可以在一定程度上提高矿井自身的抗灾性和抗震性。
最近几年，国家越发重视煤矿瓦斯爆炸事故的控制和预防工作，制定了完善、系统的煤矿生产安全机制，也针对矿井空气指标提出了更高的要求，所以，与之相关的煤矿生产企业必须积极肩负自身的社会职责，做好煤矿通风系统的完善工作。此项工作已经成为煤矿行业发展的必经之路。
2自动化控制技术在煤矿通风系统的应用
2.1PLC应用
PLC又称可编程控制器，作为计算机技术下的自动化控制模块，PLC不仅能够实现逻辑上的自主运算同时也能针对对各种不同情况依据数据的提供来制定相应的执行指令，从而实现设备的自动化控制。在煤矿通风系统的自动化控制技术上，PLC承担了相当重要的角色，通风系统的控制系统，在对通风系统进行调节的过程中，主要是改变风量的大小从而改善井下空气环境，那么通风系统想要改变自身输出风量主要是靠改变电机转速以及改挡变风板和阀门来对风向输出进行控制，根据通风系统的这一特点，自动化控制技术的PLC控制模块可以实现以下自动控制，首先是对电动机转速的自动化调节，通过各种传感器以及其他检测设备自动化控制系统能够实现对井下空气环境的全方位监测，一旦发现井下各种有害及燃爆气体或者粉尘浓度过高时，就会自动启动通风系统，并且持续强化通风至各种有害物质浓度降至PLC中设定的安全数值以下为止，在这一过程中PLC可以对电机转速进行有效调节，在自动化控制系统发现当前通风系统的风量不足以快速使井下环境改善的情况下，PLC就会自动对电机进行调速，增加电机输出功率从而加大风机的送风量从而实现对井下环境的快速改善。另一方面，PLC也会根据具体情况来决定以何种方式来改变送风量，在有些情况下需要改变电机转速提升送风量，而在有些情况下自动化控制系统会对挡风板的开合度进行控制，依靠改变挡风板与风机的角度调节来改变风阻从而实现对风量的控制，如果这种形式能够满足井下空气环境的调节那么系统将自动选择使用该方式来进行调节，保障系统能的节能要求。
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2.2变频技术
变频技术在煤矿通风系统自动化控制技术中的应用主要是改变了传统调节电机转速的方式，在传统情况下，我们对异步电机进行调速需要进行电磁调速，也就是利用电机系统中的相关设备在接到调速指令后改变内部电流，对电机内部的磁场强度进行调节从而实现转速的调节，但是这种手段调节电机转速能耗消耗比较大，在增加电机转速的情况下同样消耗大量能源，而变频器的技术特点是能够将交流电变为直流电再将直流电变为频率不同的交流电，或者将直流电变为交流电在讲交流电变为频率不同的直流电，总之使用变频技术在调节电机转速的过程中只有频率上的变化而没有电能上的变化，所以使用变频技术来调节电机转速实现了节能要求，现阶段使用变频技术来调节电机转速在能耗上可以实现20%-75%左右的节能效果，具体数值要根据实际情况和电机种类来进行分别研究。但是有一点我们可以确定，使用变频技术大大降低了通风系统中电机的能耗，实现了对整个自动化控制系统的能耗控制，同时变频技术对于电机的转速调节更加精确，能够通过PLC发送的控制指令来准确调节电机转速从而实现风量的准确调节，这也是自动化控制系统的对电机控制的要求，变频技术还能实现电机的软启动，延长了电机的使用寿命，软启动相较于传统的硬启动能够有效保护电机的内部机械结构，减少由于磨损造成的使用寿命降低。所以变频技术也是煤矿通风系统自动化控制的重要技术应用之一。
2.3计算机及传感器技术
想要实现对井下空气环境及相关成分的监测，传感器技术就显得必不可少，传感器是一种对外部环境的感知设备，它的感应探头能够有效感应到被测物质，并且将相关数据传递给控制系统，我们在煤矿井下想要有效监测空气中当前的物质成分就必须要利用到传感器，传感器犹如人类的各种感官一样，能够让察觉环境中被检测物质的具体变化情况，有了传感器提供的相应数据，自动化控制系统才能了解到井下的具体空气环境情况，并且根据传感器提供的相关数据来进行风量的调节，可以说传感器就是整个自动化控制系统的信息感知设备。工业自动化控制中另一个重要技术就是计算机技术，这里我们要讲的计算技术不仅仅是控制系统中的处理端，而是整个系统中所有与计算机相关联的技术应用，在整个自动化控制系统中，我们对于计算机及其相关配套技术的应用非常广泛，首先，我们需要计算机系统在整个自动化控制过程中进行信息的处理和传递，将各种信息及初级处理意见传递给控制器，由控制器进行具体的指令发送，并且在整个系统中我们应用到计算机网络系统来实现对各设备之间的连接，建立数据及指令传输通道，而为了实现高速信息传递我们在系统的连接上采用光纤网络的形式，不仅极大地强化了数据传输速度同时也保障了出具传输的稳定性和安全性，可以说计算机及传感器技术就是整个自动化控制系统的神经和感官器官，他们不仅承担着对各种情况的了解感受任务同时也承担着对相关数据信息进行传递各控制的作用。
3结语
综上所述，在当前中国煤矿行业发展的过程中，必须重视矿井生产的安全性和可靠性，保证矿井作业人员的人身安全。这一过程中需要发挥煤矿通风系统的作用和应用优势，并利用自动化控制技术对井下环境以及空气、风量等进行自动控制。自动化控制技术的运用对于煤矿生产安全及工人的人身安全等具有极大的现实意义，还可在一定程度上降低煤矿生产事故发生的概率。值得一提的是，现阶段自动化控制技术已经在煤矿通风系统中普遍应用，对于通风质量的提高具有极大的推动作用，可辅助相关技术人员对煤矿通风情况进行有效控制，这一过程中的操作更加便捷，同时控制水准也得以提升。可见，在煤矿通风系统中可以大力推广并广泛运用自动控制技术。
参考文献：
[1]任恒军.自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用[J].现代工业经济和信息化，2018，（1）.
[2]杨建，王彦林，赵建明，等.分析自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用[J].建筑工程技术与设计，2016，27（15）：458.
[3]李伟.自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用[J].能源与节能，2019（02）：174-175.
论文作者:邹发财
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/6
标签：煤矿论文; 技术论文; 通风系统论文; 电机论文; 自动化控制论文; 转速论文; 井下论文; 《基层建设》2019年第15期论文;