浅论煤矿自动化发展趋势

谭胡心+张璞

摘要：随着信息化技术的不断发展，各个行业已经進入到自动化时代，自动化技术在各个行业都得到了广泛的应用，我国煤矿行业实施自动化是在20世纪60年代，目前煤矿各个环节都已经实现了机电一体化，本文结合实际生产过程中，煤矿自动化技术的运用及发展，阐述我国未来实现煤矿自动化的发展趋势，为我国煤矿产业的发展提供有效的参考建议。

关键词：信息技术；煤矿自动化；发展趋势

随着我国信息化技术的不断发展，各个行业已经进入到信息化时代，自动化技术的应用已经呈现出智能化、多功能等特点，在各个行业都已经得到充分的运用。我国的煤矿行业自动化技术相对于世界发达国家而言，自动化技术的运用发展相对来说较晚，但发展速度较快，目前我国煤矿行业自动化技术已经运用到各个环节，可以实现对全生产环节的监控，对检测、管理、控制一体化进行有效监测，并对生产中的各个环节进行自动化的控制，利用网络进行生产的综合指挥及业务运转，通过自动化技术的运用，能大幅度提高煤矿产业的生产水平，本文结合煤矿生产过程中自动化技术的运用，阐述自动化发展的现状及未来的发展趋势。

一、煤矿自动化发展现状

（一）采掘机械自动化

随着计算机技术、传感技术的不断发展，目前发达国家的煤矿产业已经普遍采用，计算机控制采煤机械，对采煤机及工作面运输及支架进行连接控制，实现了煤矿生产的整体自动化；另一个方面，通过计算机独立分析及运算功能，在实际生产过程中，使计算机具有离机操作的功能，可以方便的对生产设备进行故障诊断及检测。采煤机从最初的液压牵引到电牵引，从直流牵引发展为交流牵引，通过不断发展逐渐向大容量过渡，采用多电机牵引运转的采掘机械，总装机功率可以达到1900KW。大运量、重型化、高耐久是工作面输送机的发展；液压支架也朝着高压、大流量供液方向发展。掘进机的发展由大型PLC控制，能够实现自动化控制。

（二）运输提升的机械自动化

运输提升能力是保障煤矿产量的重要先决条件，在进行井下煤炭运输时，国外采用先进的胶带运输的方式，通过高速车、齿轮、单轧调、蓄电池机车进行辅助运输，采用变频交流电调速，利用计算机进行集中控制和保护，诊断运输设备故障，整套运输提升系统保护方面主要有：低速、烟雾、跑偏、断裂、急停、温度等。

目前我国的煤矿运输方式主要以轨道运输为主，20世纪80年代一些大型煤矿、新型煤矿中采用了胶带运输，并使用计算机或PLC进行控制，装备了综合的保护装置，运用煤矿安全监控网络与DCS进行有效联网，采用数字化控制模式，实现了提升工况流程控制，安全回路检测的有效监控。

（三）安全监控系统

煤矿行业属于高危行业，由于井下条件艰苦，作业条件差，并容易受到透水、冒顶、瓦斯、煤尘等自然灾害的威胁，为了保障工作人员的生命安全，煤炭行业发展自动化安全监控系统十分重要，我国从上个世纪70年代从国外引入了先进的安全生产监控系统，经过多年的补充完善及发展，已经出现了多家煤矿生产安全监控的科研部门及生产设备单位，其中就包括AL、TF200、KJ等系列监控系统。从整体的系统结构及计算机应用程度而言，我国的煤矿安全监控系统与国外发达国家90年代的水平基本相当，但是由于传感器的种类比较少，稳定性差、整个安全监控系统的维护工作量大，由于软件发展与硬件发展不配套，缺乏专项人才，许多监控系统的利用率及可靠性得不到充分的保障，这是目前我国煤矿安全监控所面临的困境。

二、煤矿自动化发展趋势

（一）高度集成的现场信息

煤矿自动化采用的是远程调控，这就需要对实际生产过程中产生的大量数据进行收集分类，并对这些基础进行整合。自动化从传统意义上说，只是针对现场的设备进行自动化的控制，而针对于集成现场信息并整合，就显得不是那么力所能及了，随着高新科技的不断提升，工业以太网、工程仪表智能化、工作现场线路完善的发展运用，对整合生产现场信息提供了很大的帮助，基于自动化生产提出的过程自动化概念，能够完成煤矿安全生产的智能化、网络化、自动化，并能将现场与远程遥控进行有效结合，形成一个固定与移动相结合的监控平台，形成最终的信息管理系统。

具体的工作流程为：首先借助传感器及智能仪表盘将采集现场的信息，通过执行系统将遥控器上的指令传达到现场的装置中，实现通过现场设备对现场进行直接操作，然后将各个子系统控制器中的信息，通过系统整合后传递到主控制器中，最后主控制器将指令发布到各个子系统中，子系统最后执行命令从而实现整个煤矿系统的自动化。

（二）集中控制全矿井过程自动化

目前井下采煤作业是自动化控制的薄弱点，应该在这一环节中加强建设，使整个环节都融入到自动化整体框架之中，实现企业控制中心对远程监控、操作矿井关键设备的目的。采用标准统一化的软件进行编程控制，实现各种量化参数的量化标准，通过地面支援中心进行远程监控，将故障指令及生产通知，下达给井下员工做出及时处理，并对矿井整体资源进行有效调控，煤矿自动化发展的方向，是在矿井过程自动化集中控制的基础上，建立企业化控制中心，它将进一步弱化并取代矿级集控中心，跨矿实现对基础设备、企业各级人员、安全生产调度的集中统一控制，实现建立企业终端数据库，改变原有的煤矿安全生产模式，实现管控一体的矿井生产新模式。

三、结语

我国是世界的产煤大国，但是我国煤矿的自动化发展技术，还远远落后于其它世界先进国家水平，还存在许多的问题及有待解决的方面，这就需要我们在实际生产过程中，不断的完善和发展，从硬件、软件建设以及专业人才培养方面不断加强研发投入，目前，根据我国煤矿自动化发展的现状，未来煤矿自动化的发展将向着信息自动化控制、煤矿远程集控中心、整体集中控制全矿井自动化方向发展，为提高我国煤炭开采能力、节省劳动力、提高劳动效率提供有效的保障。

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