煤矿通风系统自动化技术应用探究

煤矿通风系统自动化技术应用探究

李林

富源县能源局十八连山能源分局  云南省  曲靖市  655500

摘要：众所周知，煤矿开采环境非常恶劣。在煤矿开采期间，要依靠通风系统和机械设备的动力，确保开采工作的顺利有序，进一步提高开采效率。因此，加强对煤矿通风系统的分析至关重要。为了充分利用该系统的功能，显著提高通风系统的运行水平和效率，要仔细分析和全面了解煤矿通风设备的主要特点，通过自动化技术的应用，进一步提高煤矿开展的水平与质量，确保开采作业期间更加安全。基于此，本文后续就煤矿通风系统自动化技术应用进行相关探究。

关键词：煤矿；通风系统；自动化；技术应用

引言

在煤矿通风系统中，自动化控制技术可以有效地降低井下工人的劳动强度，保证他们的工作效率。煤矿井下作业环境相对复杂，存在较大的安全隐患。自动化控制技术的应用可以有效地解决这些问题。例如，在通风系统中应用自动化控制技术，可以实时监测矿井的环境。当环境温度过高或过低时，会触发自动报警装置，并在LED显示屏上显示报警信息。当在矿井中检测到有害气体时也可以启动自动通风系统，同时对通风设备进行自动开启或者关闭。可以说在煤矿井下作业环境中应用自动化控制技术是十分必要的。

1煤矿通风设备

目前，国内矿山常用的通风设备多为抽气式通风设备，其主要结构由通风机、机械单元、扩散器和回风装置组成。根据具体的工作原理，风机可分为三类：离心式、轴流式和混流式。不同类型的风扇主要针对不同的工作环境而设计。以离心式风机为例，在运行过程中，动力装置驱动叶轮将风机内的空气排出，形成内外气压差，然后在外气压的作用下，巷道内的空气被压入风机，从而实现矿井内气体的排出和循环。不同类型风机在具体运行过程中的运行曲线存在差异，但在使用和管理方面需要遵循的运行规则基本相同。首先，在启动设备时，重要的是确保电机处于低功率状态；其次，根据需要合理选择相应的风机型号，避免电机长期过载或高功率状态，影响后期使用的稳定性。此外，根据所选风机的类型差异，其空气流量—功率曲线也存在较大变化，工作人员在具体管理过程中应制定合理的风机启动方式。

2 煤矿通风系统自动化技术的应用价值

在煤炭生产过程中，必须确保生产环境的安全性和舒适性。如果不能保证良好的通风条件，可能会进一步降低煤矿内部的氧气浓度，影响工作效率，甚至工人的安全。需要改进和升级通风系统，引入自动化技术，安装更多传感器，以提高信息收集和处理的有效性。技术人员通过观察传感器数据，设置阈值，定期收集井下各种气体含量的数据，达到阈值后及时进行通风，确保矿井内部通风管道的良好运行。通风机可提前安装在煤矿内部，并可根据实际情况增加通风机的数量，采用自动化控制系统进行统一控制。为提高管控效率，煤矿相关业务部门可在矿井内部各关键节点设置气体监测仪表，开展多点监测活动，确保安全生产。需要借助硬件设施和软件设施来提高信息处理的能力，对气体浓度进行综合研判，决定是否打开关键设备，良好开展通风工作，完善主通风系统。

3 煤矿通风系统自动化技术应用

3.1 传感器技术

传感器是自动化控制技术在煤矿通风系统综合应用的重要组成部分，主要是为了确保煤矿通风系统中的风量、风压、温度等参数能够在安全范围内得到监测。因此，传感器的选择非常重要，合理的选择可以有效地提高煤矿通风系统的效率。传感器主要分为三种类型：气体传感器、温度传感器和湿度传感器。气体传感器主要用于监测矿井中不同的工作环境，检测矿井中存在的有害气体，对数据进行分析和处理，最后将处理后的数据传输到计算机系统。温度传感器用于监测矿井中不同区域的温度，确保工人在采矿过程中能够感受到合适的温度环境。湿度传感器主要用于监测采矿过程中的空气湿度，确保空气中不会存在过多水汽，保证煤矿开采工作能够顺利进行。除此之外，还需要对煤矿井下供电系统进行有效监测。

3.2 大数据分析技术

在通风系统自动化技术的实际应用过程中，一方面可以利用大数据技术对煤矿通风系统进行精确检测；另一方面，分析也可以与电子信息技术充分结合。针对自动化技术在通风系统中所发挥的作用，在实践中应充分重视信息技术的影响。在使用信息系统的过程中，首先需要明确需要做什么以及如何做，以更好地满足工作需求。同时，要确保电子信息系统得到充分利用，大大提高工作效率。在信息化背景下，可以充分利用大数据技术对我国所有现代大型煤矿的通风系统进行分析和预测，并在此基础上进行智能设计。此外，随着电子信息技术的快速发展和信息获取渠道的不断丰富和多样化，不仅可以利用信息系统为生产和管理提供帮助，还可以利用大数据技术分析出我国煤矿系统以及部分大型现代煤矿通风系统存在的问题并对其进行优化。只有充分利用好电子信息数据技术才能有效促进我国煤炭机械技术得到不断发展和完善。

3.3 信息化管理

（1）建立安全数据库。建立矿井通风设备安全数据库，收集、分析、存储设备的日常运行状态数据，并通过软件仿真对通风系统的运行数据进行定期分析和处理。通风安全数据库的具体内容应包括主要通风设备相应区域的历史运行数据、故障数据、频繁安全运行数据和环境数据信息。（2）使用计算机辅助决策。在现代化通风安全管理改革过程中，矿山企业可以引入基于现代安全管理理论的信息管理系统，利用系统软件的数据分析和处理能力，对通风设备的各个运行单元进行监测和分析。该系统的主要结构由数据采集单元、操作单元、控制单元和监控器组成，可以实现通风安全管理信息的全过程处理。在开展矿井通风设计、优化系统运作模式和风量供给方案规划时，借助信息化监测系统可实现对通风网络解算、风机工作模式、方案结果模拟分析等多种功能，从而切实提高通风系统的工作效率。

3.4 设置安全机制

在煤矿开采过程中，安全问题一直是企业面临的最大挑战，传统的人工检查存在重大安全隐患。人工检查是煤矿行业中常用的方法。当工人在井下工作并发现危险时，他们会向工人提供反馈。然而，手动检查也有其缺点。一方面，工人可能会受到主观意识的影响，对危险做出不准确的判断。另一方面，工人在工作中也可能感到疲劳，导致安全隐患增加。自动化控制技术的应用可以通过将气体和一氧化碳等数据传输到监控中心进行监控来有效地改善这一问题。当检测到异常数据时，会自动报警。此外，自动化控制技术还可以监测矿井内各个位置的空气质量和温度情况，并在出现异常时发出警报信息。自动化控制技术还可以在采煤工作面安装一氧化碳传感器、温度传感器和灰尘传感器等设备。当矿井中一氧化碳和粉尘浓度超过标准时，会自动报警。此外，在采煤工作面安装自动化控制系统，还可以及时监测工作面瓦斯浓度等数据信息的变化。在自动化控制技术的作用下煤矿井下作业人员可以实现远程操控和精准控制通风系统工作状态以及风量。在确保矿井安全生产的前提下提高煤矿开采效率，同时还能降低人工成本以及成本消耗。

结束语

综上所述，在煤矿通风系统的运行中，采用自动化技术能够有效地发挥这些电气设备的功用，促进煤炭资源开采效率与安全性能，进而能够使煤炭企业的发展迈入新的台阶，为各行各业的发展提供坚定的基础。

参考文献：

[1] 王立峰.自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(07):207-208.

[2] 郑俊杰.煤矿通风系统中自动化控制技术的应用[J].当代化工研究,2020(06):98-99.