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探討煤礦通風中自動化技術(shù)的應(yīng)用論文
1 煤礦通風概述
1.1 影響煤礦通風安全的因素
煤礦通風安全能夠確保煤礦生產(chǎn)的安全與效率，是進行煤礦生產(chǎn)作業(yè)的前提保障。然而在現(xiàn)實中卻存在多種影響煤礦通風安全的因素，具體包括三方面：人為因素、物質(zhì)因素和環(huán)境因素。其中人為因素主要是指在煤礦生產(chǎn)作業(yè)過程中，離不開工作人員的全程參與，而有些工作人員缺乏安全意識，在工作中極容易出現(xiàn)錯誤，導(dǎo)致生產(chǎn)事故發(fā)生，帶來重大的人身財產(chǎn)損失。而所謂的物質(zhì)因素是指在煤礦礦井內(nèi)存在大量危險物質(zhì)以及過量能量，包括：一氧化碳、二氧化碳、甲烷等有害又極易爆炸的氣體，在生產(chǎn)作業(yè)過程中因撞擊、翻車、滲漏等都可能誘發(fā)火災(zāi)，成為威脅煤礦的致命隱患。
當然，環(huán)境因素也對煤礦通風安全造成極大影響，確�？諝饬魍槙�，是保證工作人員生命財產(chǎn)安全的首要任務(wù)。同時還需要對煤礦通風安全進行嚴格的管理，從管理方式到管理人員都需進行嚴格考量， 才能為煤礦區(qū)企業(yè)通風安全提供保證。與此同時，也要關(guān)注地表下沉、土地資源浪費等生態(tài)社會環(huán)境，在開采煤礦資源的同時注意環(huán)境衛(wèi)生的保護。
1.2 煤礦通風的重要性
我國經(jīng)濟正處于高速發(fā)展時期，對于煤礦資源的需求日漸擴大，激發(fā)了煤礦資源供需矛盾。近年分布在各地的煤礦中，發(fā)生安全事故的不計其數(shù)， 帶來了大量的人員傷亡以及財產(chǎn)損失，尤其因通風系統(tǒng)引發(fā)的事故最多，成為人們關(guān)注的焦點。煤礦通風系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)過程中不可或缺的重要部分，對于生產(chǎn)安全具有重要影響，確保通風系統(tǒng)的合理、穩(wěn)定、可靠是有效控制瓦斯爆炸、火災(zāi)事故的重要途徑。隨著科技的不斷發(fā)展，煤礦行業(yè)也適時的利用先進技術(shù)改進了生產(chǎn)過程中的不足之處，尤其是煤礦通風自動化技術(shù)的使用更是成為煤礦業(yè)的一大重要舉措，大大提高了煤礦通風系統(tǒng)的效率，確保了煤礦生產(chǎn)作業(yè)的安全可靠。
2 自動化技術(shù)在煤礦通風中的具體應(yīng)用
目前在煤礦通風中應(yīng)用最多的自動化技術(shù)有兩種，一是與計算機技術(shù)相關(guān)的TCP/IP 協(xié)議設(shè)計的通風系統(tǒng)， 一是變頻自動化通風系統(tǒng)。
2.1TCP/IP 協(xié)議設(shè)計的通風系統(tǒng)
煤礦生產(chǎn)作業(yè)總體來說環(huán)境較為復(fù)雜，因此在設(shè)計通風自動化系統(tǒng)時，必須結(jié)合當代煤礦條件實行分散、分層以及冗余的通風框架設(shè)計。為了進一步確保系統(tǒng)的可靠性，合理運用計算機技術(shù)來設(shè)計控制，其中使用到的技術(shù)包括光纖傳輸、多級備用、以太環(huán)網(wǎng)絡(luò)以及主站分站控制軟件等，能有效的加強對煤礦通風自動化系統(tǒng)的管理控制�？傮w來說，TCP/IP 協(xié)議設(shè)計的通風系統(tǒng)是由地面集控中心、以太環(huán)形網(wǎng)絡(luò)以及監(jiān)控和信息分站組成的。其中以太環(huán)形網(wǎng)絡(luò)主要實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的收集與交換，分站通過接收執(zhí)行命令來消除系統(tǒng)故障，確保煤礦通風自動化系統(tǒng)的正常運行，降低事故發(fā)生可能。
因此，在設(shè)計煤礦通風自動化系統(tǒng)時，要充分考慮手動控制操作的可能性，確保通過工作人員手動操作完成通風系統(tǒng)風機的啟動、停止。相對的半自動控制，主要通過人工操作系統(tǒng)分站來控制風機的運行停止與否。所謂的自動控制，是結(jié)合煤礦生產(chǎn)作業(yè)實際，對通風系統(tǒng)的分站進行劃分，用以決定通風系統(tǒng)的啟動或停止，滿足煤礦生產(chǎn)的實際需求。當然利用TCP/IP 協(xié)議設(shè)計的通風系統(tǒng)還必須實現(xiàn)對通風系統(tǒng)中風量、瓦斯?jié)舛取L壓、電壓、功率等多種數(shù)值的遙控采集，用以指導(dǎo)主機操作命令，才要確保檢測數(shù)據(jù)的顯示，以判斷是否超過報警系統(tǒng)設(shè)置的最大數(shù)值。當然，自動化技術(shù)的應(yīng)用還要實現(xiàn)其余功能，如：在通風系統(tǒng)局部出現(xiàn)故障時，自動記錄時間和內(nèi)容，同時保障整個系統(tǒng)的正常運行。
2.2 變頻自動化通風系統(tǒng)
變頻自動化通風系統(tǒng)主要是對控制柜、風機等設(shè)備進行完善改造，利用變頻系統(tǒng)控制實現(xiàn)系統(tǒng)的自動切換。而對于煤礦這樣大型的通風變頻自動化系統(tǒng)一般需要兩臺變頻器同時工作才能實現(xiàn)對風機的控制。對于設(shè)備的改造，可以利用遠程通訊系統(tǒng)、DCS 集控系統(tǒng)等，將其同計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，實現(xiàn)對通風系統(tǒng)的遠程監(jiān)控以及電機的實時監(jiān)控，同時也可以在煤礦通風系統(tǒng)的控制柜上加裝風量調(diào)節(jié)裝置，通過手動、自動調(diào)節(jié)來對風量、頻率、風壓等進行調(diào)控，具體如下圖所示：
在進行設(shè)備功能改造中， 還可以擴展通風系統(tǒng)其他功能，如：指示、自動報警、屏顯等，在發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障后，自動報警提示主控室及時采取措施消除故障，確保安全穩(wěn)定運行。一般來說，經(jīng)過改造后的通風機，具有變頻、工頻等自動閉鎖功能，能夠確保變頻器出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)自動切換為主通風機，還能隨意對風量進行調(diào)節(jié)，擴大了系統(tǒng)調(diào)速范圍，例如：在0-50Hz 范圍內(nèi)，可以對通風系統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)控，減少機械磨損，降低溫度計噪音，有效的延長電機使用壽命。同時變頻自動化通風系統(tǒng)還能減少電流，節(jié)電率高達40%，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保要求。
3 結(jié)語
綜上所述，煤礦通風安全對于煤礦企業(yè)生產(chǎn)的人身經(jīng)濟財產(chǎn)具有重要意義，計算機信息技術(shù)的發(fā)展，使煤礦行業(yè)推出了煤礦通風自動化技術(shù)， 不僅能大大提高了煤礦通風系統(tǒng)的效率，還可以確保煤礦生產(chǎn)的安全性。為了進一步推動煤礦行業(yè)的發(fā)展，必須不斷深入研究自動化技術(shù)的應(yīng)用，具有一定的指導(dǎo)意義。
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