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探討煤礦通風(fēng)中自動(dòng)化技術(shù)的應用論文
1 煤礦通風(fēng)概述
1.1 影響煤礦通風(fēng)安全的因素
煤礦通風(fēng)安全能夠確保煤礦生產(chǎn)的安全與效率，是進(jìn)行煤礦生產(chǎn)作業(yè)的前提保障。然而在現實(shí)中卻存在多種影響煤礦通風(fēng)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(guò)程中，離不開(kāi)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錯誤，導致生產(chǎn)事故發(fā)生，帶來(lái)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存在大量危險物質(zhì)以及過(guò)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(guò)程中因撞擊、翻車(chē)、滲漏等都可能誘發(fā)火災，成為威脅煤礦的致命隱患。
當然，環(huán)境因素也對煤礦通風(fēng)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(shí)還需要對煤礦通風(fēng)安全進(jìn)行嚴格的管理，從管理方式到管理人員都需進(jìn)行嚴格考量， 才能為煤礦區企業(yè)通風(fēng)安全提供保證。與此同時(shí)，也要關(guān)注地表下沉、土地資源浪費等生態(tài)社會(huì )環(huán)境，在開(kāi)采煤礦資源的同時(shí)注意環(huán)境衛生的保護。
1.2 煤礦通風(fēng)的重要性
我國經(jīng)濟正處于高速發(fā)展時(shí)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， 帶來(lái)了大量的人員傷亡以及財產(chǎn)損失，尤其因通風(fēng)系統引發(fā)的事故最多，成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。煤礦通風(fēng)系統是煤礦生產(chǎn)過(guò)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(fēng)系統的合理、穩定、可靠是有效控制瓦斯爆炸、火災事故的重要途徑。隨著(zhù)科技的不斷發(fā)展，煤礦行業(yè)也適時(shí)的利用先進(jìn)技術(shù)改進(jìn)了生產(chǎn)過(guò)程中的不足之處，尤其是煤礦通風(fēng)自動(dòng)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(fēng)系統的效率，確保了煤礦生產(chǎn)作業(yè)的安全可靠。
2 自動(dòng)化技術(shù)在煤礦通風(fēng)中的具體應用
目前在煤礦通風(fēng)中應用最多的自動(dòng)化技術(shù)有兩種，一是與計算機技術(shù)相關(guān)的TCP/IP 協(xié)議設計的通風(fēng)系統， 一是變頻自動(dòng)化通風(fēng)系統。
2.1TCP/IP 協(xié)議設計的通風(fēng)系統
煤礦生產(chǎn)作業(yè)總體來(lái)說(shuō)環(huán)境較為復雜，因此在設計通風(fēng)自動(dòng)化系統時(shí)，必須結合當代煤礦條件實(shí)行分散、分層以及冗余的通風(fēng)框架設計。為了進(jìn)一步確保系統的可靠性，合理運用計算機技術(shù)來(lái)設計控制，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(fēng)自動(dòng)化系統的管理控制�？傮w來(lái)說(shuō)，TCP/IP 協(xié)議設計的通風(fēng)系統是由地面集控中心、以太環(huán)形網(wǎng)絡(luò )以及監控和信息分站組成的。其中以太環(huán)形網(wǎng)絡(luò )主要實(shí)現信息數據的收集與交換，分站通過(guò)接收執行命令來(lái)消除系統故障，確保煤礦通風(fēng)自動(dòng)化系統的正常運行，降低事故發(fā)生可能。
因此，在設計煤礦通風(fēng)自動(dòng)化系統時(shí)，要充分考慮手動(dòng)控制操作的可能性，確保通過(guò)工作人員手動(dòng)操作完成通風(fēng)系統風(fēng)機的啟動(dòng)、停止。相對的半自動(dòng)控制，主要通過(guò)人工操作系統分站來(lái)控制風(fēng)機的運行停止與否。所謂的自動(dòng)控制，是結合煤礦生產(chǎn)作業(yè)實(shí)際，對通風(fēng)系統的分站進(jìn)行劃分，用以決定通風(fēng)系統的啟動(dòng)或停止，滿(mǎn)足煤礦生產(chǎn)的實(shí)際需求。當然利用TCP/IP 協(xié)議設計的通風(fēng)系統還必須實(shí)現對通風(fēng)系統中風(fēng)量、瓦斯濃度、風(fēng)壓、電壓、功率等多種數值的遙控采集，用以指導主機操作命令，才要確保檢測數據的顯示，以判斷是否超過(guò)報警系統設置的最大數值。當然，自動(dòng)化技術(shù)的應用還要實(shí)現其余功能，如：在通風(fēng)系統局部出現故障時(shí)，自動(dòng)記錄時(shí)間和內容，同時(shí)保障整個(gè)系統的正常運行。
2.2 變頻自動(dòng)化通風(fēng)系統
變頻自動(dòng)化通風(fēng)系統主要是對控制柜、風(fēng)機等設備進(jìn)行完善改造，利用變頻系統控制實(shí)現系統的自動(dòng)切換。而對于煤礦這樣大型的通風(fēng)變頻自動(dòng)化系統一般需要兩臺變頻器同時(shí)工作才能實(shí)現對風(fēng)機的控制。對于設備的改造，可以利用遠程通訊系統、DCS 集控系統等，將其同計算機網(wǎng)絡(luò )結合，實(shí)現對通風(fēng)系統的遠程監控以及電機的實(shí)時(shí)監控，同時(shí)也可以在煤礦通風(fēng)系統的控制柜上加裝風(fēng)量調節裝置，通過(guò)手動(dòng)、自動(dòng)調節來(lái)對風(fēng)量、頻率、風(fēng)壓等進(jìn)行調控，具體如下圖所示：
在進(jìn)行設備功能改造中， 還可以擴展通風(fēng)系統其他功能，如：指示、自動(dòng)報警、屏顯等，在發(fā)現系統故障后，自動(dòng)報警提示主控室及時(shí)采取措施消除故障，確保安全穩定運行。一般來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)改造后的通風(fēng)機，具有變頻、工頻等自動(dòng)閉鎖功能，能夠確保變頻器出現故障后，系統自動(dòng)切換為主通風(fēng)機，還能隨意對風(fēng)量進(jìn)行調節，擴大了系統調速范圍，例如：在0-50Hz 范圍內，可以對通風(fēng)系統電網(wǎng)調控，減少機械磨損，降低溫度計噪音，有效的延長(cháng)電機使用壽命。同時(shí)變頻自動(dòng)化通風(fēng)系統還能減少電流，節電率高達40%，實(shí)現節能環(huán)保要求。
3 結語(yǔ)
綜上所述，煤礦通風(fēng)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(fēng)自動(dòng)化技術(shù)， 不僅能大大提高了煤礦通風(fēng)系統的效率，還可以確保煤礦生產(chǎn)的安全性。為了進(jìn)一步推動(dòng)煤礦行業(yè)的發(fā)展，必須不斷深入研究自動(dòng)化技術(shù)的應用，具有一定的指導意義。
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