潞安新疆煤化工（集团）有限公司新疆哈密839003
摘要：煤矿的安全生产与通风系统有着密切的关系，煤矿通风系统中自动化控制技术的应用，构建了一套较为完整的煤矿安全管理系统，对于煤矿生产、运行等日常工作实施自动化监督与管理，节约了人工成本，提高了工作效率与质量。从目前来看，我国煤矿通风系统在设计上还存在着一些问题，有些煤矿的自动化设备已经老化、年久失修，控制技术也较为落后，这是煤矿通风系统无法保证安全性与可靠性的重要原因。而自动化控制技术凭借自身的优越性，能够使煤矿通风系统更加安全、可靠地运行，从而保证煤矿的安全生产。阐述煤矿通风系统的重要性，介绍煤矿通风系统应用自动化控制技术的作用和自动化控制系统的构成，论述煤矿通风系统中自动化控制技术的应用。
关键词：煤矿；通风系统；自动化控制技术
1引言
煤炭通风系统对煤炭生产的安全非常重要，在煤矿生产中，通风系统会将有害气体排出，注入新鲜的空气，从而使煤矿生产具有安全的环境。传统的通风系统需要人工进行维护，既浪费人力，也不能保证系统的有效运行。而通风系统应用自动化技术，既能自动管理通风系统，又能对系统的状况进行实时监控、自我维护，保证通风系统的安全性，而且节约成本，提高管理效率。因此，探讨自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用非常有必要。
2煤矿通风系统设计的重要性
通风系统对煤矿安全管理具有重要意义，且对生产具有重要影响。通风系统的设计，是利用通风机组将新鲜空气引入矿井，在保证作业人员正常呼吸的情况下，稀释矿井内的有毒有害气体。近年来，通过技术改进，通风系统增加了热量及水蒸气排除功能，为矿井作业人员工作提供了良好的工作环境。
3自控系统系统基本组成
3.1传感器系统
（1）信号发生器。自动化控制系统的信号传输与接收包括监控数据和指令。其中可通过频分制和时分制进行多路信号的输送。时分制指的是根据时序传输信号，频分制是通过定型生产的载频器以不同的频率传输信号，因其电路简单、故障发生频率低，被广泛应用；（2）检测元件。为了保证有效地控制通风量，要对矿井环境和通风机分量进行监测，主要通过传感器测量温度、风量、风压等数据进行。检测风量可通过放置在已测定断面积的风速检测原件进行，检测原件包括恒温风速仪、流式风速仪等。风压和温度的遥测则可通过差压变送器和敏热元件进行。对于CO气体浓度的遥测则可通过定电位电解法和红外线吸收法等进行。
3.2通风系统
调节风量有以下两种方式：（1）通过百叶窗等的角度来控制和调节风量。其中叶片的信号通过频率发送器传输至地面控制室。地下室也可通过信号的输送而转动叶片；（2）通过变频装置来改变通风机电机的转速。此外，井下局部定时控制通风机，还可通过爆破冲击开关来实现自动通风。在国外，有的基于设备运行时引起的空气温度和气体浓度的变化检测原件控制局部通风机的运行。
3.3中央控制系统
因微型计算机的接口多、扩展性高，被广泛应用于自动控制中，因此被作为中央控制系统的核心装备。其优点是能有效优化控制系统。其中中央控制系统的主要工作内容是采集监控站的数据，并据此动态控制通风量。同时，中央系统的任务还包括：（1）向监测站发出监控要求；（2）处理反馈信息；（3）修改所获取的相关数据；（4）根据计划方案发出相对应的信号指令；并实时监测设备运行情况，如发生故障要及时处理。
4自动化控制技术在煤矿通风系统中的作用
4.1对系统中的数据信息进行实时监测
自动控制系统能够将所监控的、与各种设备有关的信息进行收集，并呈现在屏幕上，包括通风机的工作情况、风压变化、风量变化、矿井内空气的含量等，为有关工作人员提供准确的参考数据，以便采取相应的措施对相关事宜进行有效处理。
4.2将数据信息以数学曲线的形式呈现
自动控制系统能够将监控设备中所收集到的数据信息以数学曲线的形式直观、形象地呈现出来，工作人员通过图像能够看到每个数据变化的方向，一种是实时曲线，一种是历史曲线。通过实时曲线，能够看到目前或某个时间段内数据信息的变化；通过历史曲线，能够了解某一时间段内有关数据信息的分析和统计情况。通过这些曲线，能够将整个通风系统内每个部分的运行情况进行直观地展现。由此，工作人员可以了解系统中各个部分的运行情况，便于工作人员及时发现系统中的缺陷与不足，以便采取针对性的措施进行有效的解决。
4.3能够实时查询和打印相关数据报表
这种自控化系统能够进行随时查询和打印，为工作人员及时了解和掌握该系统内的运行情况提供了便利的条件，更加方便随时分享和传送有关的数据。在报表中的类别具有多种形式，包括年、月报表等，当技术人员进行查询时，会感到十分便利。
4.4及时发现系统中的故障并做出相应处理
当通风机一旦发生故障，自动控制技术就会采取有效措施，以保证通风机正常工作。自动化系统能够在通风机出现问题时，马上开启备用风机继续工作，不仅保证其他风机安全稳定的运行，还能使其他风机增加通风量，这样就使矿井内的正常通风得到了保证。这源于总控中心发出的有关指令，马上关闭发生故障通风机的同时，启动备用通风机，继续工作或增加其他风机的工作量，以便及时排除故障。该系统的另一优点是能够自动检修出现故障的风机，如果没有发生任何故障，将会尝试让该风机继续工作，如果重新启动失败，则会记录下所有的故障信息，为技术人员接下来的维修工作提供有利的参考依据。
4.5对相关故障进行判断或发出警报
自动控制技术可以自动控制整个通风系统，对系统运行状况进行管理和监控，并且在其发生故障时，能够进行报警。自动监控技术对系统中所有设备进行工作范围内的参数设置，一旦发生异常，系统就会发出警报，工作人员就能及时发现故障，并采取有效措施进行处理，预防煤矿安全事故的发生。该技术还可以将警报信息进行储存，以便日后进行安全分析时，将其作为参考的依据。
4.6构建完整、系统的安全体系
自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用，能够建立较为完整的安全体系，并对使用该系统的工作人员设置一定的权限。例如，该系统会对不同的工作人员设置不同的密码，将拒绝没有权限操作的人，比如只有相关分析人员才可以查看系统内部日常工作与警报的数据信息，其他人员没有权限，从而保证了系统的安全性、稳定性，使整个系统安全可靠地运行。
5结束语
在煤矿通风系统中应用自动化控制技术，是时代发展的必然趋势。只有适应社会的需求与时代的发展，运用先进的科学技术，才能保证煤矿井下开采工作安全稳定地运行，促进我国煤炭生产工作的顺利开展。通过自动化技术的全面性分析，对煤矿通风系统的应用有了进一步了解，分析中表明，自动系统在风量计算、粉尘污染、风量所需点等部位的控制非常有效，且系统指导意义较强，在煤矿内部可以根据不同的水文地质环境以及煤层的变化等情况，精确风量的分配，有效提高煤矿安全生产的运行能力，在同类煤矿的通风系统中值得广泛应用。
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