煤矿自动化技术的发展趋势分析

肖熙

[摘要]随着我们步入信息化时代，自动化技术在多个领域都得到了广泛应用，并呈现出多功能化、智能化的发展趋势。本文以煤矿产业为切入点，针对煤矿自动化技术的应用进行分析，并探讨这一技术的发展趋势。

[关键词]煤矿自动化技术 特点 发展趋势

随着网络和计算机技术的发展，人类快速的迈进信息时代，自动化技术广泛应用在各个行业，并且日益智能化和多功能化，煤矿行业中自动化技术的实行是在20世纪60年代，其生产的各个环节基本上都实现了机电一体化发展。使用自动化技术可以在煤矿企业建立起一套大型和开放的网络控制系统，能够对全矿井的检测、管理和控制实现一体化，并能自动控制生产中的各个环节，生产中的综合调度和业务的运转情况都通过网络实现，使煤矿的生产水平达到全方面的提高。下面本文就对煤矿的自动化技术的发展现状以及今后发展趋势做一简单的分析。

一、煤矿自动化的发展现状

（1）采掘机械的自动化。电子计算机技术的发展，传感器技术的不断进步，在国外先进国家，基本上使用的是计算机控制采掘机械，同时对采煤机、工作面运输以及支架进行联合控制，达到采煤作业实现自动化和综合化。计算机还能实现离机操作，对设备出现的故障和工況进行诊断和检测。采煤机从液压牵引发展到电牵引，从直流牵引发展到交流牵引，现在正在逐渐向大容量的方向发展，如果多电机操作，能够带动总装机达到1500KW的功率。工作面输送机正向着大运量、重型化、高强度和高寿命的方向发展。液压支架供液采用高压、大流量。掘进机由PLC控制，能够自动控制、自动检测、判断故障，自动检查工况。

我国的综采机械发展也很快，90%使用的都是国产的设备，大部分使用的是液压牵引，总装机功率最大达到800KW。

（2）运输提升的机械自动化。国外先进国家采用交流变频调速兼直流调速的胶带运输方式，从井下把煤运输到地面上，同时运用高速车、齿轮车、单轧吊和胶轮蓄电池机车等为辅助的运输手段。计算机对整个系统进行保护和控制，诊断故障的发生，在出现烟雾、跑偏、断裂、急停、煤位等情况下对其进行相应的保护。

我国主煤运输方式还主要是轨道运输。胶带运输在20世纪80年代后才逐渐得到应用，其应用范围主要是大型和新建矿井，利用计算机或PLC控制，设置综合保护装备并与矿井的安全监控实行联网控制。采用数字化控制新型的电力器件的轨道运输电机，并成功研制出PLC系统。国外采用的是全数字SCRD系统来控制矿井的提升运输。变频交流技术的不断进步，使PLC控制的提升机得到了普遍的应用，逐渐形成标准化产品，安全性能不断提升。

（3）安全控制系统。煤矿企业的井下作业条件艰苦，再加上水、火、煤尘、瓦斯等自然灾害的影响，所以在煤炭行业实现自动化安全监控是很有必要的。我国在20世纪70年代，引进了国外先进的安全控制和制造技术，现在已经有几十家煤矿安全监控系统的科研单位和生产单位，在计算机的应用等方面赶上了先进国家，但是传感器还存在种类少、稳定差、寿命短、维护复杂等缺点，所以监控系统的可靠性和利用率较低。

二、煤矿自动化技术的发展趋势

（1）现场信息自动化控制。现场信息要达到高度集成，过程控制系统才能实现远程控制和集中控制。现场总线以及工业以太网技术的全面发展和仪表技术的智能化发展，为其信息的高度集成提供了依据。整体思路是实现设备的自动化，并在此基础上矿井安全生产达到机械化、信息化、网络化和数字化等，并构建完整的数字信息化网络系统。通过传感器采集现场的信息控制现场设备，执行机构执行主控器的指令达到控制现场设备的目的，之后再通过网络的传输连接各个控制系统，并且将信息反馈到地面的集中监控中心。监控软件和监控中心服务器集中控制和管理矿井内的自动化子系统。

（2）对全矿井过程的自动化的集中控制。引入采煤作业的过程控制技术，在矿井自动化控制中心应用。并且利用先进的自动化采掘设备，建设先进的矿井集中监控中心，更好的实现企业集控中心对矿井内各个操作环节和设备的监控。使用统一的组态软件编程，对地面的系统和设备实现在线参数化，地面支援中心利用这些参数进行远程诊断，及时检测故障的发生，并将其指令传达到井下矿井人员，让他们及时采取措施进行处理，并实现资源的统一调配。煤矿的自动化发展目标是建立企业的自动化集控中心，建立起企业的数据库仓库，使矿井生产模式达到管控一体化。

（3）煤矿远程集控中心。煤矿的远程集控中心借助快速高效的通讯传输和自动控制网络，对企业矿井生产的全过程进行监控和远程操作。监控中心软件对矿井内的设备的运行状态进行监控，并随时进行诊断和调整。当设备或者系统出现故障时，会及时通知维修人员根据故障的类型进行检修和维护，避免造成重大安全事故。

三、结语

我国的煤矿自动化技术发展较快，但是与世界先进国家相比还有一定的差距，本文通过对国内外煤矿自动化技术的特点进行了对比分析，总结了自动化发展的一些趋势，期望为科研人员的深入研究提供一个方向，研制出更好的设备应用到我国的煤矿生产中去，使我国的煤矿向着现场信息自动化和煤矿远程集控过程的自动化方向发展。