煤矿自动化发展中存在的问题及对策分析

天地（常州）自动化股份有限公司 朱 涛

现阶段，我国的科学技术高速发展，关于我国煤矿自动化发展也在日渐提升。关于煤矿工业的采煤、运输以及供水、供电等方面，都逐渐开始实现自动化。尽管如此，在我国煤矿自动化的发展过程之中，却存在一些问题影响了煤矿自动化的发展。

一、煤矿自动化发展中存在的问题

首先，关于我国煤矿的监控网络系统之中，应用比较常见的是冗余以太网，具有良好的开放性，但是Controlnet网则是因为具有较差的开放性，已经被慢慢的淘汰。另外，在监控网络系统之中被应用的还有GEPON网以及MCTP系统。然后，我国的煤矿自动化生产没有完全被应用在煤矿行业之中，只是实现了局部环节的自动化。仔细分析当前我国煤矿供电系统的监控系统可以发现，它的主要结构包含有监控系统以及微机保护系统，然而，它只能够满足地面供电系统的监控以及保护，对于井下的应用依旧存在问题[1]。究其原因，井下的供电网络结构比较复杂，它关系到采煤、掘进以及运输等一系列的生产过程之中的供电服务，受到负荷种类繁多以及分布区域十分广泛、各种地质条件较为复杂等因素的印象，容易发生事故，且故障原因不容易排查，导致停送电的周期延长[2]。

另外，在煤矿自动化的实现过程之中，关于矿区沉陷监测技术往往会因为传感器以及技术自身、灾害自身等因素的干扰，而出现一些问题。例如，在矿区测量的过程之中，存在相位的失相关问题，造成差分干涉测量的精度存在误差。还有，关于关于煤矿区开采的时候，如果遇见突然塌陷的情况，或者是塌陷坑存在大面积的积水，容易导致这些塌陷地域的雷达信号没有回波现象。

二、关于煤矿自动化发展过程之中存在问题的具体对策分析

近年来，随着我国工业自动化水平的不断提升，煤矿自动化系统的发展也非常迅速，出现了采煤机自动运行控制系统、在线监控系统、传输以及显示系统，还有综采工作面装备远程监控系统以及专家诊断系统等[3]。其中，关于采煤机的远程监控系统以及综采装备液压支架均可以利用自动化系统进行操作实践，在实际的操作之中，采煤机能够依照煤层的变化以及软硬自动调节采煤速度，同时不断的自动检验和完善各个采煤受力点的状态，利用综采液压系统实现煤层压力的动态监测[4]。另外，利用自动化技术能够提升煤矿项目调研以及选型等工作效率以及技术精度。

（一）煤矿自动化发展过程之中遇见问题的具体对策分析

第一，应用计算机技术。煤炭行业在我国所有行业之中，属于我国能源工业的支柱产业，当前，我国的计算机技术已经被广泛应用于各行各业，而煤炭行业的转型也需要借助于新的科学技术以及网络通信技术，这样能够有效的提升其生产效率以及经济利益。其中，关于计算技术之中被应用于改造传统煤矿业的可编程防爆式控制装置以及自动化控制作业装置等，都需要进行研究，提升未来煤矿业的经济效益。

第二，传感器以及传感器技术的更新。关于煤矿自动化发展的实现，同传感器以及传感器技术的更新具有十分重要的联系，所以，关于提升传感器的稳定性以及使用年限就显得尤为重要。另外，在进行传感器技术的研发时，需要进行红外技术、超声波技术以及光纤技术等的技术方面的创新以及补充。并且要不断研发智能仪表，增强煤矿作业现场的信息检测能力。

第三，低成本的自动化。在关于煤矿自动化发展方案的制定过程之中，一定要兼顾投入产出回报，并且要做好技术水平同质量效益之间的优化配置。首先就必须要清晰项目所应用的技术以及自动化水平之间的关系，切忌出现单方面考虑自动化程度的提升，最终造成实际成本的忽略，出现错误的决策。然后要结合计算机集成化生产以及制造的方式，来促进低成本自动化的实现，进而提升经济效益[5]。当前，我国的计算机发展十分迅速，并且可编程控制装置以及单片机等都属于成本降低的自动化工具，设计者可以利用它们把计算机作为中心，然后建立集合分散系统，继而实现低成本自动化。

第四，高度集成的现场信息控制。分析传统的煤矿自动化控制系统可以发现，其虽然能够有效的实现自动化控制功能，但是却具有较低的可视化效果，无法输出现场信息并且实现远程监控。但是，经过改造之后，当前的煤矿自动化控制系统之中，主要应用的是高度集成的现场信息控制，包含有智能化的信息技术以及以太网等技术，能够对煤矿的作业过程实现远程监测，并且其能够结合现场、远程以及移动等实现全方位的网络控制。其中，在网络控制系统之中，主要利用传感器实现现场各种信息的收集，并且利用主控制器的指令要求进行现场设备控制，继而结合网络传输系统把所有的现场控制系统相连，最终汇总所有的现场设备信息，并在监控中心的计算机以及监控软件的帮助下，把这些信息进行分析，实现煤矿自动化生产的集中控制管理。

第五，建立煤矿自动化集中控制中心。为了实现煤矿一体化的管理与控制，关于未来煤矿自动化的发展主要围绕企业级自动化集控来进行，需要对原有的煤矿作业模式进行更新，并且要建立统一的数据库，继而进行数据的整理、编码，帮助企业管理层进行决策，完善企业基础设备层、安全生产以及作业层还有另外的管理层等之间的集成控制，逐渐向未来煤矿业的决策中心发展。

（二）矿区检测过程之中遇见的问题的具体对策分析

随着电子信息技术的发展，永久散射体技术被合理的应用于矿区检测过程之中，其能够避免时间上失相关因素带来的一些影响，补充了以往煤矿检查过程之中应用的合成孔径雷达差分干涉测量技术，其能够选取那些雷达反射强度以及相位信号稳定的点作为永久散射点，为检测者提供具有良好相干性的点，继而帮助提升地表形变信息的精确性[6]。另一方面，近年来，我国逐渐发展起来的GPS定位技术能够实现高精度的定位以及变形监测，同时缩短了采样周期，排除了一些干扰因素，且还可以帮助推算出流层延迟以及电离层延迟，排除因为大气条件产生的相位失相关问题，继而提升矿山监测的精准度。

三、小结

综上所述，关于我国煤矿自动化的发展关系着煤矿的开采、运输、供电以及供水等各个方面，而煤矿自动化的发展能够帮助提升我国煤矿作业技术以及安全技术。另外，煤矿自动化主要依靠的是我国当前的电子技术以及自动化技术，其能够帮助实现我国矿井生产过程的全面控制，是煤矿发展的重要技术保障，值得研究者继续深入研究。

[1]仪阜煤，尤道济.煤矿机电技术创新与自动化发展研究[J].世界华商经济年鉴·城乡建设，2012（07）:69-71.

[2]宗立军.探析煤矿自动化和通信技术现状与发展趋势[J].城市建设，2012（26）:51-52.

[3]李福勤，李硕，何绪文，张春辉.煤矿矿井水处理工程存在的问题及对策[J].中国给水排水，2012（02）:31-32.

[4]魏立飞.试论煤矿机电安装中存在的问题和对策[J].城市建设理论研究（电子版），2013（08）:12-14.

[5]林栋.浅论煤矿机电设备维修与管理存在的问题及对策[J].中国化工贸易，2012（12）:41-42.

[6]王超，张红，刘智.星载合成孔径雷达干涉测量[M].北京:科学出版社，2002.