自动化技术在煤矿生产安全的作用

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摘要:在煤矿生产作业过程中，各种安全事故时有发生，比如冒顶、瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、煤尘爆炸、火灾、水患等等，这些安全事故的发生不仅给矿山建设造成了巨大经济损失，同时也威胁到了矿工的生命财产安全。自动化技术在煤矿生产作业中的应用，较好地改变了这一状况，改善了矿工的生产作业环境，有力地促进了煤矿生产作业经济效益和社会效益的提升。

关键词:自动化技术;生产安全;煤矿

1煤矿生产安全自动化系统概述

鉴于煤矿井下生产作业环境的特殊性以及各种安全事故的时有发生，如何有效保障煤矿井下一线作业的安全性，如何有效防止各类灾害性事故的发生，长久以来，始终都是煤矿管理工作的重中之重。随着近年来新兴科学技术的飞速发展，电子技术、计算机应用技术、互联网技术以及远程监控技术等先进技术在煤矿生产建设中得到了较好的应用，为煤矿改善生产作业条件，提高生产自动化程度，减少生产安全事故发生，创造了有利条件，奠定了技术基础。1)在煤矿生产方面，自动化系统具有自动化集控、集控自动化、集控检修等功能，利用这些功能，煤矿就可以分别实现对单条皮带的控制，使皮带间处于一种相互闭锁的状态。比如以煤仓为例，如果将煤仓作为分界点，那么只要是在煤仓有煤的情况下，下级皮带就会自动运煤，这就大大节省了煤矿对井下人力资源的投入，提高生产作业的自动化程度。生产作业自动化程度的提高，一方面降低了井下安全事故的发生率，另一方面也提高了矿工工作环境的安全系数。2)在安全监控方面，利用安全监控数字化系统，通过在井下作业现场安装摄像仪，并且利用对监控画面的随意切换功能，煤矿就可以实现对井下生产作业的全过程、全景象、“全天候”监控，煤矿井下生产作业中的每一个环节都可以通过监控画面毕露无遗的呈现在管理者面前，这样煤矿安全管理人员就可以随时观察作业现场有无安全隐患，有无违规操作行为，并对安全隐患进行及时排除，对违规操作行为责令立即纠正，从而有效的保证了煤矿井下生产作业的整体性安全。3)在应急保障方面，当煤矿生产作业发生紧急情况或者突发性事件时，利用应急通信保障系统可以迅速降灾减灾，可以对现场作业人员进行第一时间施救。煤矿应急通信保障系统的核心环节是它的指挥中心，这个指挥中心具有电话调度、电话会议、多路录音、多路传真以及多制式短信复合通信，同时兼备海量录音和数据存储管理，自异常检测、自动短信告警以及断电逃生等智能维护管理功能，应急通信系统是煤矿应对紧急突发性事故不可或缺的重要安全管理信息交互平台，该系统具备核心网全网话务预测、无线网话务预测、数据网话务预测、告警故障定位、核心网性能指标、无线网性能指标、数据网性能指标以及感知指标等功能，这些功能比较好地满足了煤矿的生产安全的需要。建立应急通信保障系统必须要遵循这样四个原则:一是统一领导原则，二是快速反应原则，三是常备不懈原则，四是应急能力最大化原则。

2自动化技术在煤矿生产安全中的应用

关于自动化技术在煤矿生产安全中的应用情况，大体上可以将其分为两个主要部分，其一是在生产设备中的应用，其二是在减灾防灾中的应用。2．1在生产设备中的应用。1)在矿井提升机中的应用。矿井提升机是煤矿生产中的重要升降设备，以继电器为主控系统的老式提升机在升降效率、安全性能和准确度方面都比较落后，与此相比，在矿井提升机中应用自动化技术后，则有效地克服了这些弊端，提高了对控制器的缓冲处理能力，提高了设备使用寿命，并且应用自动化技术还可以对提升机的运行情况进行实时监控，增强提升机的自我保护能力，减少事故的发生。2)在电牵引采煤机中的应用。在应用自动化技术之前，矿井采用的是液压牵引采煤机，应用自动化技术之后，液压牵引采煤机逐步被电牵引采煤机所取代，在电牵引采煤机中，利用传感器技术和编程技术可以实现对采煤机工作状态、工作参数以及设备元器件等的实时监控、监测和诊断，且可靠性高，操作简单，因而设备的安全性能也随之大为提高。3)在液压支架中的应用。矿井液压支架主要用于支撑煤层、工作面和维护推移工作面、安全作业空间，在液压支架中应用自动化技术后可以自动分析和调整设备的参数、姿态、开采速度，在对顶板进行支护时利用自动化技术还可以自动感应压力的变化情况，进而实现对顶板压力的自动调节和对支架的自动移动，既提高了生产效率，又提高了作业环境的安全性能。4)在远程监控中的应用。在煤矿井下生产作业环境中存有多种不安全因素，比如常见的湿度、氧气、粉尘、二氧化碳、瓦斯等等，时刻威胁着矿井的生产作业安全，利用远程控制技术，通过计算机和传感器收集、存储、整理矿井作业数据，就能够对这些不安全因素进行有效的监测，并针对异常情况及时发出报警，为应对险情争取必要的时间，从而有效的提高了对安全事故的处理能力。2．2在防灾减灾中的应用。1)在防治冲击地压中的应用。在煤层及顶底板坚硬情况下较为容易发生冲击地压事故，造成工作面停采，危害了矿井的安全生产和矿工的生命财产，利用自动化技术则可以进行压力监测和对冲击地压进行监控，并通过电磁辐射仪、微地震监测、矿压监测等手段对坚硬煤层及顶底板实施卸压爆破，从而减少或减弱巷道冲击地压的频率和能量，降低煤体与煤柱的应力和压力，保证工作面的稳定性。2)在火灾预警中的应用。火灾是煤矿的典型性灾害之一，威胁和危害都非常大，一旦酿成火灾其造成的损失往往难以估量，所以一直都矿山是防灾工作中的重点，利用自动化技术，矿山可以换建立火灾综合监测预警系统，由于自动化技术具有一定的智能性，预警系统的可靠性、灵敏性、时效性、准确性等指标都比较高，因此对火灾事故发生的可能性可以进行提前预判，从而做到防患于未然。3)在粉尘治理中的应用。粉尘是煤矿井下的五大灾害之一，自动化技术在粉尘治理中的应用主要有四个方面:一是在液压支架架间喷雾系统中的应用，具体是先由安装在采煤机上的短距离无线发送机向下风侧的接收器发出动作信号，然后再由接收器将信号送到主控器将电动球阀开启，使架间喷雾实现自动开启和关闭;二是在运输巷粉尘治理中的应用，主要采用的是联动喷雾，以水平方式向输送带喷雾，具体是利用超声波传感器、雷达传感器、触碰传感器等检测输送带上的物料是否运动，如果发生运动则传感器会将捕捉到的信号发送给控制器，由控制器控制喷雾阀门进行喷雾。三是在大巷喷淋与地喷系统中的应用，主要是用于个别风流较大的地段和行人较多的巷道，具体是利用雷达微波探测不平稳信号以控制电动球阀的开启来实现自动洒水功能，以此提高地面粉尘水的含量;四是在降低巷道粉尘方面的应用，具体是通过间隔均匀布设喷头和分段控制开启来冲洗巷道底板和并保持地面湿润，进而达到防止扬尘的目的，并减少煤尘爆炸的可能性，为保障生产安全创造有利条件。

3结语

众所周知，我国是富煤少油国家，现在已知的煤炭能源占到了我国能源总量的70%多，可见，煤炭资源在我国经济发展战略中占据着十分重要的位置，在我国未来经济建设中对煤炭的需求量仍然会很大，因此，煤矿企业在经济建设中应着力促进生产安全的自动化发展进程，利用自动化技术的先进性提高煤矿减灾防灾能力，降低煤矿生产作业安全事故的发生率。

参考文献:

［1］杜艳秋，梁冉冉，季芸帆．自动化技术在煤矿中的应用［J］．山东工业技术，2019(19)．

［2］彭怡．浅谈信息化、自动化技术与煤矿安全［J］．电子世界，2014(8)．

［3］李永梅．煤矿安全与信息自动化技术［J］．煤炭科学技术，2013(S1)．

作者:张军毫 单位:中国平煤神马集团