配煤生产计算机操作系统应用

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由于自然环境因素的影响，煤炭开采生产常常面临诸多方面的障碍。在生产技术上，煤炭企业难以达到高难度采矿生产的需要；在生产方式上，煤炭企业缺乏先进的控制技术作为支撑。这些问题不仅降低了煤炭企业的采煤生产效率，也容易引起各种安全意外事故，增加煤炭企业生产难度，同时扩大了成本投资。计算机控制系统的运用，大大增强了采煤生产的安全性、可靠性及持续性，提升了采煤生产中的配煤效率。

1计算机控制系统的应用类型

考虑到煤炭经济在我国国民经济中的重要性，企业在制定煤炭生产计划时必须要控制好每个环节的作业质量，控制好采煤生产的质量、产量等核心指标。传统配煤方式造成的各种缺陷，既增加了企业参与煤炭生产的难度，也加大了开采成本的投资金额。鉴于计算机控制系统的优越性能，其用于煤炭开采的配煤工序时可显著改善生产效率。计算机控制系统的组成包括：

（1）数据采集系统。数据采集是为了收集到更多的配煤信息，为生产人员的操作提供可靠的依据，计算机控制系统中的数据采集功能则能满足这一要求。利用该系统可以对生产过程各种工艺变量进行巡回检测、处理、记录及变量的超限报警，并且做好各类实用数据信息的实时分析，以判断采煤生产的状态是否正常，提醒操作人员做好相应的准备工作。

（2）数字控制系统。数字控制系统运行之前要经过一定的计算处理，再把计算所得的结果经过传输通道递交给控制中心[1]。计算机控制系统收到信号后，可对被控制对象加以调控处理，以确保采煤数据的准确性。数字控制系统在模拟阶段运行时信号的传送不需要数字化，只需要结合计算机自带的计算功能便可处理相应的信息，方便了煤炭开采生产控制需要。

（3）监督控制系统。计算机监督控制系统的作用表现在两方面：一是监督煤炭开采生产，对出现的质量问题及时检测反映；二是指导配煤工作，在配煤时利用监督系统可引导操作人员按照标准的质量分配原煤。为了保证监督控制系统作用的发挥，计算机操作人员可利用数据建模的形式分析配煤信息，编制更加科学的配煤方案，提升了配煤数据的处理效率。

（4）分级控制系统。这种控制指的是“集散控制系统”，该系统用于采煤生产可对生产过程实施多方面的分级控制，如集中监视、操作、管理、分散控制等等，是一种功能强大的控制系统。分级控制系统的各项设备具备了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，有助于创建人机操作模式，帮助了煤炭企业生产加工流程的规范运行，改善了系统控制的性能。

（5）总线控制系统。总线控制系统对采煤现场进行总体控制，涉及到采煤、配煤的大部分环节。利用总线控制系统能引导采煤人员的科学作业，如：此系统中利用智能传感器、执行器等数字化控制模式，将数字信号取代4~20mA模拟信号，从而调控配煤加工的规划进行。在通信技术、电子技术等共同促进下，现场总线的控制技术得到了更新发展。

2传统采煤模式中配煤的缺点

（1）质量问题。按照行业技术标准要求，配煤环节主要是参照需要的燃煤特性进行调配。但受到技术条件、配煤设备、人员技能的限制，早期企业在配煤时没有控制好不同煤燃料的比例大小。人工配煤的质量水平较低，从而造成煤炭材料燃烧后未能达到理想的效果。

（2）投资问题。采煤生产需要投入大批资金作为支撑，而配煤作为采煤的后期处理工作，其同样会影响到成本投资金额的大小。传统配煤过程中，作业人员因对原煤量大小控制不当，使得配好的煤资源无法正常使用，增大了配煤作业的成本投资，使得企业的日常经营效益减小。

（3）调控问题。一套配煤方案确定之后，企业则会安排施工人员参与配煤工作。而采煤工序中并没有对配煤制定调控方案，许多采煤人员仅注重于原始煤炭的开采利用，使得配煤工作未能得到综合的调控配置[2]。如：在配煤秩序上缺乏科学的领导，在配煤方法上没有标准的规定等。

（4）环保问题。煤炭在满足社会能源利用需求的同时，其带来的污染问题同样值得重视。传统配煤方案里没有控制煤炭的质量、重量、比例及种类等，造成煤炭燃烧后的污染率上升20%左右。这不仅反映出我国配煤技术的落后，也体现了企业在采煤生产中管理工作不到位等一系列问题。

3计算机控制系统指导配煤生产

配煤软件的推广是计算机控制系统指导采煤生产的主要表现，通过将计算机控制系统与采煤生产设备相联系，实现配煤流程的一体化操作，对于煤炭企业生产而言是一种技术上的更新。利用计算机指导采煤生产后，许多生产工艺流程也摆脱了传统采煤的不足，呈现了多个方面的优势。具体表现如下：

（1）提升效率。计算机控制系统指导采煤、配煤之后，作业人员的工作效率将显著提升。配煤软件的利用更是提高了作业效率，如：计算筛分浮沉表，收集煤质资料；分析原始煤炭材料的可用价值，确定煤材料的性价比；科学推测重选、浮选、筛分的作业状况，编制更加科学的选煤流程等。

（2）资源配置。资源优化配置是自动化配煤的首要目的，也是节约企业生产成本的保证。利用配煤软件可充分利用各资源。为了充分利用煤炭材料，可以将优质煤、劣质煤按照一定比例配合起来燃烧使用，这样可以避免劣质煤的丢弃浪费，提升了煤炭资源的使用效率。

（3）优化比例。软件配煤的最大优势在于避免了人工配煤的不足，尤其是在配煤量的控制上把握得更加准确。如：利用自动化软件按照用户输入的源煤数据、精煤目标成分数据等，对标准范围内运行的配煤方案详细归类。操作人员根据实际需要可适当调整配煤质量以协调好比例。

（4）减少成本。降低成本是提高企业经济效益的保证，煤炭企业的生产成本包括生产总成本、单位成本及销售成本等。采用自动化配煤软件之后，配煤效率提升20%~25%，生产成本降低10%[3]。另外，计算机控制系统的运用也促进了行业技术的改革创新，企业创造了更多的效益。

4控制系统下配煤软件的运用

目前，国内已经开始推广运用的配煤软件可完成动力配煤、洗选配煤及炼焦配煤等3大形式的配煤，每一种方案都可以在计算机系统上自动运行。控制系统与计算机软件联合运用后，基本上建成了自动化生产模式，煤炭企业采煤、配煤的效率显著提升。

（1）动力配煤。在动力配煤方法中融合了多项学科知识，此种自动化配煤涉及到了化学、煤的燃烧动力学、煤质测试等理论。在此前提下，把各种性质、质量、重量的煤炭综合处理，如振动、挑选、粉碎等，再添加适当的化学试剂搭配使用，从而达到锅炉燃烧需要的条件，该自动化配煤操作流程简单[4]。

（2）炼焦配煤。炼焦煤具有多方面的化学作用，其采用热分解、结焦等工艺，生产出焦炭、焦炉煤气、炼焦化学产品等。此种自动化配煤形式是大部分企业广泛运用的方法，且具备了许多生产优势，如能显著提升煤炭资源的使用效率，减小企业生产的成本，确保焦炭的质量达到标准要求，让产品的用途更广。

（3）洗选配煤。洗选配煤是通过计算机自动化操作，对原始煤炭材料进行清洗、筛选、配合等处理，实现了煤炭资源的高效利用。根据试验检测结果显示，洗选配煤处理后的炼焦精煤灰分降低1%，炼铁高炉利用率上升5%，煤炭燃烧的污染率降低0.2%。因而，这种配煤方式在经济、环保方面都有较高的价值。

5计算机控制配煤的相关原理

配煤软件的运用必须要借助于计算机控制系统作用的发挥，但同时也要参考相关的理论知识，这样才能在生产实践中获得更大的利益。在配煤软件运行期间，生产操作人员掌握配煤的基本理论，可指导其在生产中规范生产。计算机控制系统下的配煤理论如下：

（1）重叠性原理。这种原理的核心在于温度的控制连接，保持不同煤材料之间的温度处于标准范围，然后才能实现配煤效率的提升[5]。

（2）互换性原理。焦炭质量的好坏由炼焦炭内部的成分组成所决定，如活性组分、惰性组分等，且与配煤人员的操作水平也有较大的联系。

（3）共炭性原理。共炭性配煤需要采用适量的非煤粘结剂，再配合使用机渣油、塑料类、沥青等加快煤炭的共炭化反应速率。

6结论

综上所述，采煤生产状况决定了后期的煤炭经济发展水平，在采煤过程中不仅要控制好生产秩序，还要对“配煤”工作给予足够的重视。计算机控制系统运用于配煤操作具备多方面的优势，不仅提升了配煤操作的效率，也大大降低了煤炭生产人员的工作难度，推动了我国煤炭经济的可持续发展。