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探討煤礦通風中自動化技術的應用論文
1 煤礦通風概述
1.1 影響煤礦通風安全的因素
煤礦通風安全能夠確保煤礦生產的安全與效率，是進行煤礦生產作業的前提保障。然而在現實中卻存在多種影響煤礦通風安全的因素，具體包括三方面：人為因素、物質因素和環境因素。其中人為因素主要是指在煤礦生產作業過程中，離不開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，導致生產事故發生，帶來重大的人身財產損失。而所謂的物質因素是指在煤礦礦井內存在大量危險物質以及過量能量，包括：一氧化碳、二氧化碳、甲烷等有害又極易爆炸的氣體，在生產作業過程中因撞擊、翻車、滲漏等都可能誘發火災，成為威脅煤礦的致命隱患。
當然，環境因素也對煤礦通風安全造成極大影響，確保空氣流通順暢，是保證工作人員生命財產安全的首要任務。同時還需要對煤礦通風安全進行嚴格的管理，從管理方式到管理人員都需進行嚴格考量， 才能為煤礦區企業通風安全提供保證。與此同時，也要關注地表下沉、土地資源浪費等生態社會環境，在開采煤礦資源的同時注意環境衛生的保護。
1.2 煤礦通風的重要性
我國經濟正處于高速發展時期，對于煤礦資源的需求日漸擴大，激發了煤礦資源供需矛盾。近年分布在各地的煤礦中，發生安全事故的不計其數， 帶來了大量的人員傷亡以及財產損失，尤其因通風系統引發的事故最多，成為人們關注的焦點。煤礦通風系統是煤礦生產過程中不可或缺的重要部分，對于生產安全具有重要影響，確保通風系統的合理、穩定、可靠是有效控制瓦斯爆炸、火災事故的重要途徑。隨著科技的不斷發展，煤礦行業也適時的利用先進技術改進了生產過程中的不足之處，尤其是煤礦通風自動化技術的使用更是成為煤礦業的一大重要舉措，大大提高了煤礦通風系統的效率，確保了煤礦生產作業的安全可靠。
2 自動化技術在煤礦通風中的具體應用
目前在煤礦通風中應用最多的自動化技術有兩種，一是與計算機技術相關的TCP/IP 協議設計的通風系統， 一是變頻自動化通風系統。
2.1TCP/IP 協議設計的通風系統
煤礦生產作業總體來說環境較為復雜，因此在設計通風自動化系統時，必須結合當代煤礦條件實行分散、分層以及冗余的通風框架設計。為了進一步確保系統的可靠性，合理運用計算機技術來設計控制，其中使用到的技術包括光纖傳輸、多級備用、以太環網絡以及主站分站控制軟件等，能有效的加強對煤礦通風自動化系統的管理控制。總體來說，TCP/IP 協議設計的通風系統是由地面集控中心、以太環形網絡以及監控和信息分站組成的。其中以太環形網絡主要實現信息數據的收集與交換，分站通過接收執行命令來消除系統故障，確保煤礦通風自動化系統的正常運行，降低事故發生可能。
因此，在設計煤礦通風自動化系統時，要充分考慮手動控制操作的可能性，確保通過工作人員手動操作完成通風系統風機的啟動、停止。相對的半自動控制，主要通過人工操作系統分站來控制風機的運行停止與否。所謂的自動控制，是結合煤礦生產作業實際，對通風系統的分站進行劃分，用以決定通風系統的啟動或停止，滿足煤礦生產的實際需求。當然利用TCP/IP 協議設計的通風系統還必須實現對通風系統中風量、瓦斯濃度、風壓、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，以判斷是否超過報警系統設置的最大數值。當然，自動化技術的應用還要實現其余功能，如：在通風系統局部出現故障時，自動記錄時間和內容，同時保障整個系統的正常運行。
2.2 變頻自動化通風系統
變頻自動化通風系統主要是對控制柜、風機等設備進行完善改造，利用變頻系統控制實現系統的自動切換。而對于煤礦這樣大型的通風變頻自動化系統一般需要兩臺變頻器同時工作才能實現對風機的控制。對于設備的改造，可以利用遠程通訊系統、DCS 集控系統等，將其同計算機網絡結合，實現對通風系統的遠程監控以及電機的實時監控，同時也可以在煤礦通風系統的控制柜上加裝風量調節裝置，通過手動、自動調節來對風量、頻率、風壓等進行調控，具體如下圖所示：
在進行設備功能改造中， 還可以擴展通風系統其他功能，如：指示、自動報警、屏顯等，在發現系統故障后，自動報警提示主控室及時采取措施消除故障，確保安全穩定運行。一般來說，經過改造后的通風機，具有變頻、工頻等自動閉鎖功能，能夠確保變頻器出現故障后，系統自動切換為主通風機，還能隨意對風量進行調節，擴大了系統調速范圍，例如：在0-50Hz 范圍內，可以對通風系統電網調控，減少機械磨損，降低溫度計噪音，有效的延長電機使用壽命。同時變頻自動化通風系統還能減少電流，節電率高達40%，實現節能環保要求。
3 結語
綜上所述，煤礦通風安全對于煤礦企業生產的人身經濟財產具有重要意義，計算機信息技術的發展，使煤礦行業推出了煤礦通風自動化技術， 不僅能大大提高了煤礦通風系統的效率，還可以確保煤礦生產的安全性。為了進一步推動煤礦行業的發展，必須不斷深入研究自動化技術的應用，具有一定的指導意義。
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