自動(dòng)化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)安全的作用

時(shí)間:2022-10-25 09:35:54

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自動(dòng)化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)安全的作用

摘要:在煤礦生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中,各種安全事故時(shí)有發(fā)生,比如冒頂、瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出、煤塵爆炸、火災(zāi)、水患等等,這些安全事故的發(fā)生不僅給礦山建設(shè)造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)也威脅到了礦工的生命財(cái)產(chǎn)安全。自動(dòng)化技術(shù)煤礦生產(chǎn)作業(yè)中的應(yīng)用,較好地改變了這一狀況,改善了礦工的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境,有力地促進(jìn)了煤礦生產(chǎn)作業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的提升。

關(guān)鍵詞:自動(dòng)化技術(shù);生產(chǎn)安全;煤礦

1煤礦生產(chǎn)安全自動(dòng)化系統(tǒng)概述

鑒于煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境的特殊性以及各種安全事故的時(shí)有發(fā)生,如何有效保障煤礦井下一線作業(yè)的安全性,如何有效防止各類災(zāi)害性事故的發(fā)生,長(zhǎng)久以來(lái),始終都是煤礦管理工作的重中之重。隨著近年來(lái)新興科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)在煤礦生產(chǎn)建設(shè)中得到了較好的應(yīng)用,為煤礦改善生產(chǎn)作業(yè)條件,提高生產(chǎn)自動(dòng)化程度,減少生產(chǎn)安全事故發(fā)生,創(chuàng)造了有利條件,奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。1)在煤礦生產(chǎn)方面,自動(dòng)化系統(tǒng)具有自動(dòng)化集控、集控自動(dòng)化、集控檢修等功能,利用這些功能,煤礦就可以分別實(shí)現(xiàn)對(duì)單條皮帶的控制,使皮帶間處于一種相互閉鎖的狀態(tài)。比如以煤倉(cāng)為例,如果將煤倉(cāng)作為分界點(diǎn),那么只要是在煤倉(cāng)有煤的情況下,下級(jí)皮帶就會(huì)自動(dòng)運(yùn)煤,這就大大節(jié)省了煤礦對(duì)井下人力資源的投入,提高生產(chǎn)作業(yè)的自動(dòng)化程度。生產(chǎn)作業(yè)自動(dòng)化程度的提高,一方面降低了井下安全事故的發(fā)生率,另一方面也提高了礦工工作環(huán)境的安全系數(shù)。2)在安全監(jiān)控方面,利用安全監(jiān)控?cái)?shù)字化系統(tǒng),通過(guò)在井下作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安裝攝像儀,并且利用對(duì)監(jiān)控畫面的隨意切換功能,煤礦就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)井下生產(chǎn)作業(yè)的全過(guò)程、全景象、“全天候”監(jiān)控,煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都可以通過(guò)監(jiān)控畫面畢露無(wú)遺的呈現(xiàn)在管理者面前,這樣煤礦安全管理人員就可以隨時(shí)觀察作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)有無(wú)安全隱患,有無(wú)違規(guī)操作行為,并對(duì)安全隱患進(jìn)行及時(shí)排除,對(duì)違規(guī)操作行為責(zé)令立即糾正,從而有效的保證了煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)的整體性安全。3)在應(yīng)急保障方面,當(dāng)煤礦生產(chǎn)作業(yè)發(fā)生緊急情況或者突發(fā)性事件時(shí),利用應(yīng)急通信保障系統(tǒng)可以迅速降災(zāi)減災(zāi),可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員進(jìn)行第一時(shí)間施救。煤礦應(yīng)急通信保障系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)是它的指揮中心,這個(gè)指揮中心具有電話調(diào)度、電話會(huì)議、多路錄音、多路傳真以及多制式短信復(fù)合通信,同時(shí)兼?zhèn)浜A夸浺艉蛿?shù)據(jù)存儲(chǔ)管理,自異常檢測(cè)、自動(dòng)短信告警以及斷電逃生等智能維護(hù)管理功能,應(yīng)急通信系統(tǒng)是煤礦應(yīng)對(duì)緊急突發(fā)性事故不可或缺的重要安全管理信息交互平臺(tái),該系統(tǒng)具備核心網(wǎng)全網(wǎng)話務(wù)預(yù)測(cè)、無(wú)線網(wǎng)話務(wù)預(yù)測(cè)、數(shù)據(jù)網(wǎng)話務(wù)預(yù)測(cè)、告警故障定位、核心網(wǎng)性能指標(biāo)、無(wú)線網(wǎng)性能指標(biāo)、數(shù)據(jù)網(wǎng)性能指標(biāo)以及感知指標(biāo)等功能,這些功能比較好地滿足了煤礦的生產(chǎn)安全的需要。建立應(yīng)急通信保障系統(tǒng)必須要遵循這樣四個(gè)原則:一是統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)原則,二是快速反應(yīng)原則,三是常備不懈原則,四是應(yīng)急能力最大化原則。

2自動(dòng)化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)安全中的應(yīng)用

關(guān)于自動(dòng)化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)安全中的應(yīng)用情況,大體上可以將其分為兩個(gè)主要部分,其一是在生產(chǎn)設(shè)備中的應(yīng)用,其二是在減災(zāi)防災(zāi)中的應(yīng)用。2.1在生產(chǎn)設(shè)備中的應(yīng)用。1)在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用。礦井提升機(jī)是煤礦生產(chǎn)中的重要升降設(shè)備,以繼電器為主控系統(tǒng)的老式提升機(jī)在升降效率、安全性能和準(zhǔn)確度方面都比較落后,與此相比,在礦井提升機(jī)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)后,則有效地克服了這些弊端,提高了對(duì)控制器的緩沖處理能力,提高了設(shè)備使用壽命,并且應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)還可以對(duì)提升機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,增強(qiáng)提升機(jī)的自我保護(hù)能力,減少事故的發(fā)生。2)在電牽引采煤機(jī)中的應(yīng)用。在應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)之前,礦井采用的是液壓牽引采煤機(jī),應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)之后,液壓牽引采煤機(jī)逐步被電牽引采煤機(jī)所取代,在電牽引采煤機(jī)中,利用傳感器技術(shù)和編程技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤機(jī)工作狀態(tài)、工作參數(shù)以及設(shè)備元器件等的實(shí)時(shí)監(jiān)控、監(jiān)測(cè)和診斷,且可靠性高,操作簡(jiǎn)單,因而設(shè)備的安全性能也隨之大為提高。3)在液壓支架中的應(yīng)用。礦井液壓支架主要用于支撐煤層、工作面和維護(hù)推移工作面、安全作業(yè)空間,在液壓支架中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)后可以自動(dòng)分析和調(diào)整設(shè)備的參數(shù)、姿態(tài)、開采速度,在對(duì)頂板進(jìn)行支護(hù)時(shí)利用自動(dòng)化技術(shù)還可以自動(dòng)感應(yīng)壓力的變化情況,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)和對(duì)支架的自動(dòng)移動(dòng),既提高了生產(chǎn)效率,又提高了作業(yè)環(huán)境的安全性能。4)在遠(yuǎn)程監(jiān)控中的應(yīng)用。在煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境中存有多種不安全因素,比如常見的濕度、氧氣、粉塵、二氧化碳、瓦斯等等,時(shí)刻威脅著礦井的生產(chǎn)作業(yè)安全,利用遠(yuǎn)程控制技術(shù),通過(guò)計(jì)算機(jī)和傳感器收集、存儲(chǔ)、整理礦井作業(yè)數(shù)據(jù),就能夠?qū)@些不安全因素進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè),并針對(duì)異常情況及時(shí)發(fā)出報(bào)警,為應(yīng)對(duì)險(xiǎn)情爭(zhēng)取必要的時(shí)間,從而有效的提高了對(duì)安全事故的處理能力。2.2在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用。1)在防治沖擊地壓中的應(yīng)用。在煤層及頂?shù)装鍒?jiān)硬情況下較為容易發(fā)生沖擊地壓事故,造成工作面停采,危害了礦井的安全生產(chǎn)和礦工的生命財(cái)產(chǎn),利用自動(dòng)化技術(shù)則可以進(jìn)行壓力監(jiān)測(cè)和對(duì)沖擊地壓進(jìn)行監(jiān)控,并通過(guò)電磁輻射儀、微地震監(jiān)測(cè)、礦壓監(jiān)測(cè)等手段對(duì)堅(jiān)硬煤層及頂?shù)装鍖?shí)施卸壓爆破,從而減少或減弱巷道沖擊地壓的頻率和能量,降低煤體與煤柱的應(yīng)力和壓力,保證工作面的穩(wěn)定性。2)在火災(zāi)預(yù)警中的應(yīng)用?;馂?zāi)是煤礦的典型性災(zāi)害之一,威脅和危害都非常大,一旦釀成火災(zāi)其造成的損失往往難以估量,所以一直都礦山是防災(zāi)工作中的重點(diǎn),利用自動(dòng)化技術(shù),礦山可以換建立火災(zāi)綜合監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),由于自動(dòng)化技術(shù)具有一定的智能性,預(yù)警系統(tǒng)的可靠性、靈敏性、時(shí)效性、準(zhǔn)確性等指標(biāo)都比較高,因此對(duì)火災(zāi)事故發(fā)生的可能性可以進(jìn)行提前預(yù)判,從而做到防患于未然。3)在粉塵治理中的應(yīng)用。粉塵是煤礦井下的五大災(zāi)害之一,自動(dòng)化技術(shù)在粉塵治理中的應(yīng)用主要有四個(gè)方面:一是在液壓支架架間噴霧系統(tǒng)中的應(yīng)用,具體是先由安裝在采煤機(jī)上的短距離無(wú)線發(fā)送機(jī)向下風(fēng)側(cè)的接收器發(fā)出動(dòng)作信號(hào),然后再由接收器將信號(hào)送到主控器將電動(dòng)球閥開啟,使架間噴霧實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開啟和關(guān)閉;二是在運(yùn)輸巷粉塵治理中的應(yīng)用,主要采用的是聯(lián)動(dòng)噴霧,以水平方式向輸送帶噴霧,具體是利用超聲波傳感器、雷達(dá)傳感器、觸碰傳感器等檢測(cè)輸送帶上的物料是否運(yùn)動(dòng),如果發(fā)生運(yùn)動(dòng)則傳感器會(huì)將捕捉到的信號(hào)發(fā)送給控制器,由控制器控制噴霧閥門進(jìn)行噴霧。三是在大巷噴淋與地噴系統(tǒng)中的應(yīng)用,主要是用于個(gè)別風(fēng)流較大的地段和行人較多的巷道,具體是利用雷達(dá)微波探測(cè)不平穩(wěn)信號(hào)以控制電動(dòng)球閥的開啟來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灑水功能,以此提高地面粉塵水的含量;四是在降低巷道粉塵方面的應(yīng)用,具體是通過(guò)間隔均勻布設(shè)噴頭和分段控制開啟來(lái)沖洗巷道底板和并保持地面濕潤(rùn),進(jìn)而達(dá)到防止揚(yáng)塵的目的,并減少煤塵爆炸的可能性,為保障生產(chǎn)安全創(chuàng)造有利條件。

3結(jié)語(yǔ)

眾所周知,我國(guó)是富煤少油國(guó)家,現(xiàn)在已知的煤炭能源占到了我國(guó)能源總量的70%多,可見,煤炭資源在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略中占據(jù)著十分重要的位置,在我國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中對(duì)煤炭的需求量仍然會(huì)很大,因此,煤礦企業(yè)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中應(yīng)著力促進(jìn)生產(chǎn)安全的自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程,利用自動(dòng)化技術(shù)的先進(jìn)性提高煤礦減災(zāi)防災(zāi)能力,降低煤礦生產(chǎn)作業(yè)安全事故的發(fā)生率。

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作者:張軍毫 單位:中國(guó)平煤神馬集團(tuán)