在煤矿的实际生产与开采过程中,煤矿通风系统的建设以及应用,属于保证煤矿生产安全性与稳定性的关键所在,而随着目前社会生产力以及科学技术的飞速发展,在煤矿通风系统的实际构建过程当中,融入了许多全新的技术以及理念,而在煤矿的通风系统当中融入自动化系统,已经成为了目前煤矿通风系统后续施工建设的主要发展方向。同时,在通风系统当中引入自动化技术,不仅可以实现对于通风系统构建的成本进行稳定控制,还能够全面提高通风系统对于工作环境的适应程度,使得通风系统可以实现自动化的精准调节,大幅度降低故障问题的发生几率,全方面提高通风系统的安全性与稳定性,在根本上提高煤矿的开采效率与开采质量。
一、煤矿通风系统的主要作用
(一)降低各类安全事故的发生几率
在煤矿的实际生产阶段中,无论是在工作人员的安全保障还是煤矿的经济效益等方面,安全因素都属于影响煤矿稳定发展的关键所在。举例说明,在煤矿的开采阶段中,很可能会产生瓦斯爆炸事故,并且每一次瓦斯爆炸都会对煤矿的安全生产带来较为严重的影响,这样不仅会对煤矿生产中工作人员自身的生命财产安全产生影响,也会大幅度降低煤矿的整体经济效益,也会带来极其严重的社会影响。因此,在煤矿的生产过程中,就必须要加大对于各类安全问题的重视程度,这样就可以逐步降低各类安全事故的发生几率,而通过对于煤矿通风系统的优化建设,可以更好的排出矿井内部存在的各类有害气体,使得矿井内部的二氧化碳与氧气浓度能够稳步控制在合理的范围当中,在根本上优化矿井内部的整体工作环境,这样不仅能够全面提高矿井工作的安全性,也有利于矿井开采效率与开采质量的稳步提升[1]。
(二)保证煤矿作业人员的安全性
在我国当前社会经济的发展进程中,煤矿属于其中至关重要的资源与能源,可以为社会的稳定发展提供出所需的资源与能源,这样就可以持续提升煤矿的开采质量与开采效率。同时,在促进煤矿生产效率提升的实际过程中,由于当前煤炭开采技术具备着较为显著的局限性,以及人力资源方面的投入比较大,导致煤矿在开采阶段中稍有不慎就会出现各类安全事故。因此,在煤矿的生产阶段中,就应当针对煤矿内部的通风系统展开持续的完善优化,而通过自动化控制技术的应用,可以在根本上提升通风系统的整体性能,可以更好的保证煤矿作业人员自身的工作安全。除此之外,在煤矿的生产过程中,其工作场所的地理位置以及地理环境相对较为特殊,这也使其对于通风系统性能方面产生的要求越来越高,再加上煤矿开采深度的持续提升,这样会对空气质量产生较为严重的影响。因此,这就需要在煤矿开采当中通过自动化控制技术的应用,将外界存在的新鲜空气逐步输送到矿井的深处,大幅度降低各类有毒气体的含量,这样也可以降低水蒸气与热量,能够在优化煤矿生产环境的基础上,保证矿井生产人员的安全性不受影响[2]。
二、自动化控制的技术原理与重要性
(一)自动化控制技术的基本概述
在目前的社会发展进程中,我国整体工业化发展进程正在持续提速,在各大行业当中都产生了全新的发展理念以及技术手段,这也与计算机科学技术以及互联网技术的持续发展有着较为紧密的联系。而站在自动化技术定义的角度上来看,自动化控制技术所指的主要就是通过各类具备着一定程度控制功能的自动控制系统,以此来完成规定当中涉及的控制任务,保证整体系统能够遵循预先设计的工作内容稳定运转,更好的实现预设的专业目标。而在自动化技术的实际应用阶段中,可以将其详细划分为闭环以及开环这两个部分,其中的闭环控制就是利用传感器等设备,进一步收集煤矿通风系统在实际运转阶段中各类控制对象的状态以及数据信息,实现实时性监测,还可以将这部分监测到的数据信息结果进行深入分析,并与数据信息库当中进行对比,通过这种对比的方式来准确找寻出内部存在的各类问题,以此为基础来结合标准化数据信息来对那些产生缺陷的部位进行修改,以此来做到随时监控以及及时补充。而开环控制,就是通过多种控制系统,针对系统内部产生的信号进行针对性的检测与监控,还要将其应用在对应的程序当中。整体来说,自动化控制系统,属于实现开环与闭环控制的关键所在,利用电子技术来实现程序控制,更好的实现自动化控制的主要目标。
(二)自动化控制的技术原理
在煤矿内部的通风系统当中,主要就是由主站以及变电站所构成,而通过自动化控制技术的应用,通过对于煤矿内部气体与风压的稳定控制来针对气体构成与气体含量进行准确监控。同时,还要采用主站风量计算模型以及函数来更加准确的计算出对应的监测信息,以此为基础来构建出更加完整的通风机工作计划,而后将计划内容逐步传送至变电站当中,通过自动化控制技术来实现对于运行装置的自动化控制,还能够保证控制系统的运行状态以及人工呼吸保持在稳定范围当中。并且自动化技术的应用,其对于风量、温度以及气压等参数进行稳定控制,还能够进一步完成对于其他各类设备的控制,全面提升通风系统运转的安全性与可靠性。同时,随着科学技术的高速发展,自动化技术的应用也越来越成熟,而在通风系统当中采用这种技术的效果也十分优异,这一点必须要进行重点关注[3]。
(三)自动化控制技术的重要性
在煤矿通风系统当中采用自动化技术,可以全面提高通风系统的保护功能。而目前所用的各类通风设备,主要就是通过通风装置以及电机来驱动风机,以此来实现正常的地下通风。而在实际自动化控制阶段中,通过通风系统的应用可以保证基本的空气质量,在融入自动化技术过后,还可以针对井下的具体情况展开准确判断,利用挡风机以及风扇等设施来实现自动化控制。站在实际工作开展的角度上来看,应用自动化技术可以针对井下企业的具体含量以及组成成分进行准确判断,从而实现对于通风系统的自动化控制,这种结合实际情况所进行的自动化控制具备着更加显著的节能性特征。而在煤矿企业的经营生产过程中,生产安全是保证后续各类工作顺利开展的基本前提,通过自动化技术的应用,不仅可以在根本上提高通风系统的整体工作效率,还能够在提高工作效果的基础上,确保后续工序能够顺利开展。在煤炭的开采阶段中,最为关键的就是矿坑内部的工作安全,在开采工作中不仅地质环境产生的影响比较大,在工程项目中也会产生较为严重的粉尘、噪音以及瓦斯气体,这就需要在确保煤矿开采效率不受影响的前提下,降低其所产生的环境污染。因此,必须要结合矿山的具体情况来制定出针对性的节能减排计划,特别是在煤矿的工作阶段中,通风设施作为确保其安全运转的重要设备,往往需要长时间处在大功率运行的状态中,这就需要重点针对通风系统展开自动化的完善,可以将变频技术以及自动化监控技术等现代化技术应用在煤矿的通风系统当中,这样不仅能够避免其中产生严重的能源消耗,还可以起到节能减排的重要作用。
三、自动化控制技术在煤矿通风系统当中的具体应用措施
(一)通风系统控制结构的设计
在煤矿的生产阶段中,煤矿当中的通风系统属于一种至关重要的基础建设,在整体煤矿生产中,通过通风系统的应用可以更加高效的排放那些有害气体以及粉尘,形成一种更加优异的生产环境。同时,通过自动化控制技术的应用,可以更加科学合理的针对矿井内部的生产环境进行必要的完善优化,在稳步提高环境空气质量的基础上,为后续安全生产奠定坚实基础。而在煤矿行业的现代化发展进程中,应当结合自动化控制系统所产生的显示需求,将整体通风系统的设计内容划分为数据信息传输、控制以及通风执行这三个结构,而其中的数据信息传输部分,主要就是针对煤矿生产工作的后期检查展开实时性的监控,还要对煤矿的主通风机以及局部通风机等各类设备展开必要的实时监控;而集中控制部分则是各类命令的发布地点,能够针对通风系统进行整体控制;通风执行系统则隶属于命令转换系统当中,可以将系统内部所发布的命令,有效转变为实际操作[4]。
(二)实时数据检测与趋势曲线的绘制
首先为实时数据信息检测当中的应用,在煤矿通风系统中应用自动化控制技术时,应当针对矿井内部的具体风量、风压以及所用通风器的工作状态加以明确,还要对环境内部存在的有毒有害气体等多种数据信息进行汇总,利用控制中心当中具备的显示屏来更加直观的展现出这部分数据信息,工作人员也应当对这些信息展开必要的分析与检测,形成更加完整的数据系统,并将数据系统当做主要的参考资料,结合矿井当中的工作环境来针对这部分数据信息加以调整,从而为操作人员提供出更加全面的数据信息支持,以及必要的决策依据;其次是趋势曲线的绘制,这一点也属于自动化控制技术在煤矿通风系统当中的主要应用方式,通过对于各类数据信息所进行的分析与汇总,可以以图像的方式来展现出相关内容,这样就可以在图形方面更加直观的明确模拟量值所出现的变化。通过对于这部分情况所进行的具体分析,可以在图形当中符合出对应的趋势曲线,通常情况下,煤矿生产中所绘制出的趋势曲线,具体包括了历史曲线以及实时曲线这两方面内容,实时曲线主要就是针对矿井内部存在的数据信息展开高效采集,而历史数据信息则是对矿井以往工作当中所采集到的各类信息展开统计分析,以此为基础来绘制出针对性的趋势曲线,更好的掌握矿井当中的具体环境情况,在结合生产需求的基础上,针对通风系统展开必要的调整控制,使得通风系统能够始终处在一种最为优异的运转状态中。
(三)故障的诊断排除与自动预警
在整体煤矿通风系统当中,由于内部的各类设备都处在一种长时间运转的状态中,这就导致其中很容易出现一些故障问题,而在通风系统当中应用自动化控制技术,就可以充分结合通风系统建设的实际情况,在各大关键的节点安装对应的传感器,通过传感器的应用对环境进行稳定调控, 以此来保证通风系统可以更好的进行工作。如果通风系统当中出现了故障问题,就要借助传感器以及其他类型的控制器,及时切断机械的电源,还要对其他风机所产生的风量进行适当的调整优化,更好的满足矿井下生产的基本需求,还要及时启动备用机,维修技术人员要在第一时间针对那些产生故障问题的通风设备展开必要的维修与检查,以此来有效解决内部存在的各种故障。同时,煤矿通风系统当中通过自动控制技术的应用,还可以针对那些可能出现的故障问题进行自动预警,通风系统在运转阶段中,如果发现相关的数据值超出了参数的上限或是下限,系统就会自动报警,提醒技术人员应当及时针对煤矿通风系统的故障与安全隐患展开全面排查,这样不仅有利于整体检修效率与检修质量的稳步提升,还能够确保通风系统始终处在一种稳定运转的状态中[5]。
结论:综上所述,在目前的现代化发展进程中,煤矿行业对于煤矿效益的重视程度正在不断提升,而在关注煤矿经营效益以及社会效益的过程中,必须要针对内部的通风系统进行优化建设,以此来为后续的煤矿生产提供出更加优异的环境,在最大程度上保证作业人员的安全。通过自动化控制技术的应用,还能够在满足煤矿生产基本需求的前提下,确保煤矿的安全生产与经济效益之间实现更加优异的同步发展。
参考文献:
[1]任俊.自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用[J].矿业装备,2022(03):90-92.
[2]秦科斯.煤矿通风系统中自动化控制技术的应用探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(22):157-158.
[3]崔启文.煤矿通风系统中自动化控制技术的应用[J].当代化工研究,2021(15):37-38.
[4]刘雷.自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用[J].内蒙古煤炭经济,2021(12):145-146.DOI:10.13487/j.cnki.imce.020407.
[5]姚刚.自动化控制技术在煤矿通风系统中的运用[J].当代化工研究,2021(10):101-102.