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煤矿通风系统自动化技术的研究与应用石锦民

发表时间：2021/5/10 来源：《基层建设》2021年第1期作者：石锦民

[导读] 摘要：在煤矿生产过程中，矿井通风非常重要，能够让工程顺利完成施工，保证施工人员安全的重要方法。

        神东煤炭集团寸草塔二矿内蒙古鄂尔多斯市 017209
        摘要：在煤矿生产过程中，矿井通风非常重要，能够让工程顺利完成施工，保证施工人员安全的重要方法。在矿井通风过程中会受到一些因素的影响，煤矿企业就应该能够根据其实际存在问题，来制定相应的防范措施，保证煤矿生产作业的顺利进行，更加注重对矿井通风的管理，让其煤矿开采达到满意效果。本文对煤矿通风系统自动化技术的研究与应用进行分析。
        关键词：煤矿；通风系统；自动化技术；研究与应用
        引言
        煤炭行业作为我国的支柱性产业，一直以来都是我国社会发展与经济快速增长的基础。由于我国煤炭多为地下开采，通风不便，频发的瓦斯爆炸事故对井下工人的生命安全构成了巨大威胁。通过对历史上多起煤矿爆炸事故的分析，发现多数事故矿井的通风设施不到位，通风系统不合理，控制方式不科学，最终酿成惨祸。近年来，随着电子信息技术、微电子技术与控制理论的发展，PLC控制技术与变频调速技术应用范围越来越广。通过PLC控制煤矿通风机，可有效提高通风系统的自动化程度与工作的可靠性，通过变频技术驱动通风机可大幅降低风机的损耗，实现电机软起动与无级调速。本文将针对矿井通风系统，研究与应用系统的自动控制技术。
        1矿井通风在煤矿安全生产中的重要性
        ①确保安全，在煤矿生产过程中，通过安装相应通风设备的原因就是为了能够保证煤矿生产的安全。通风是能够解决生产人员在井下呼吸、作业等等行为的重要方法，让其作业人员能够更好的在井下，增加井下的氧气含量，更好的保证煤矿开采的顺利。②加大氧气供应，因为煤矿在生产过程中，自身属于密闭空间，如果在这其中没有合理的设计其通风系统，就很容易导致氧气不足，随着时间不断延长，工作人员就会因为缺少氧气而影响生命安全。所以，通过矿井通风，就能够及时的加大井下的氧气供应，更好的让工作人员进行呼吸。③排除毒气，在生产过程中，随着开采煤炭不断增加，就会在这其中产生一定的毒气。而在这其中的毒气主要是一氧化碳和瓦斯，在瓦斯中的碳氢如果不断增加，就会影响空气中的氧气浓度。而矿井通风的目的之一，就是为了能够及时的将这其中所存在的毒气排出。工作人员在作业过程中，如果因为其通风设备不完善，就很容易导致吸入大量有毒气体，进而影响安全。而对于井下的有毒气体而言，自身又非常活跃，很容易受到外界干扰而爆炸。所以，通过矿井通风，就能够让空气快速流通，进而减少爆炸等事故的发生，确保其井下的安全。
        2煤矿通风系统自动化技术的研究与应用
        2.1系统功能设计
        由于传统风机控制方案存在自动化程度低，启动时间长、电流冲击大等缺点，会损坏电机的绝缘性能，缩短设备的使用寿命，并且造成较大的能源浪费。本文设计的控制系统主要实现的功能如下:实现风机的手动控制、自动控制与远程终端控制三种工作模式，并且三种模式可以任意切换;风机可实现软起动，并自动进入变频运行模式，当变频器故障时，可以切换到工频模式;当矿井发生爆炸或火灾时，PLC控制风机反向运转;系统实时监测风机的运行参数，通过液晶屏显示风机的各组工作状态;当系统电气设备、电参数等工况数据异常时，系统发出报警信息，当参数超过设定值一定量时，切断电源，停止风机运行;当主风机故障时，自动运行切换程序，切断主风机电源，运行副风机。

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        2.2对通风系统要加强安全管控
        对于煤矿通风系统而言，想要做好安全管控工作具有一定的难度，因为煤矿井下通风系统涉及广泛，任何一个管理环节存在问题，都可能会对井下的安全生产造成不利影响，因此，必须要对通风管理加强安全管控，具体措施如下：第一，要对安全管理的目标加以明确，并对井下通风系统进行不断的完善；第二，要对责任制度加以落实，明确各岗位的工作内容和职责范围，确保在出现安全隐患问题以后，能够找到明确的负责人，换言之，在出现安全隐患问题时，能够有人进行及时的处理，避免风险扩大，造成通风事故；第三，对相关考核制度加强建设，通过定期的考核，提升工作人员的专业水平，使相关人员的工作积极性能够得到有效的激发，以此来提升通风系统的安全管理效果。
        2.3优化通风系统
        在具体工作当中，也需要能够做好通风系统的定期优化与改进。在煤矿开采当中，经常会跟着煤矿资源对地下矿道进行建设，并因此早路径方面存在杂乱以及无规律的问题，因此对通风系统设计造成较大的影响。系统在具体建造方面具有较高的要求，不仅需要能够对地下通风条件进行满足，且需要具有较强的稳定性，保证同目标具有较近的距离。从该方面考虑，设计人员则需要能够在工作中优化好通风系统，保证具有稳定的气流以及较好的通风效果，以此为井下工作人员的生命安全作出保障。在具体设计当中，也需要适当扩大员工返回部分的矿道应用机械设备制造风源，保证在不具有自然风蚀矿井也能够保持正常稳定的工作，具有较好的换气效果。此外，设计人员也需要能够做好矿井的整个空间与宽度的设计，保证在通风系统效果方面具有好的表现，对矿道当中的风压大小以及空气流动速度做好控制，最大程度满足工作人员的安全以及正常工作需求。
        2.4完善通风安全管理机制
        由于煤矿开采相对比较复杂，从而使通风安全管理涉及多学科知识，无形之中增加了通风安全管理的难度。而在煤矿开采过程中，通风安全管理扮演着比较重要的角色，其需要按照要求来对每一环节给予重点管理，对存在的问题及时采取有效措施给予解决，以免安全问题的扩大化。同时，煤矿企业还需要从自身实际情况出发，来构建一套系统、完善的通风安全管理机制，并做好各个环节管理效果及管理人员的安全管理考核工作，一旦发现问题要及时提出整改意见，这样不仅可以确保通风安全管理工作的顺利进行，并达到预期的效果，而且还可以提高通风安全管理人员的综合素质水平。
        2.5设备管理维护
        为了保证相关设备在运行中都具有稳定安全的特点，则需要能够在工作当中做好相关设备的维护，包括有空气警报器、封闭式墙壁通风设备以及监控器等等，在煤矿生产当中具有较大的灰尘，且在开采中具有较多的明沙飞溅，在经过一定时间后，则可能会对通风系统当中的相关设备运行产生影响。对此，则需要积极做好定期维护工作，及时去除设备外部所存在的灰尘，对设备是否能够正常运行进行检查，以此为通风情况的联合保持作出保障。如果在运行当中发现设备存在故障问题，则需要及时采取措施进行更换，避免因故障情况的存在影响到通风系统的正常运行。此外，管理人员也需要强化对于空气成分的检测，其中，矿井瓦斯浓度是非常重要的一项参数，需要通过信息技术的应用对瓦斯含量变化曲线进行测量，因此在做好故障发生概率推测的情况下，提前采取措施做好准备与应对。
        结语
        综上所述，以煤矿安全工程为基础，为了降低煤矿开采事故发生概率，相关工作人员需要结合实际情况，采取针对性的措施，对通风安全管理的质量、效率有效提升。对煤矿加强通风管理能够使各种通风事故得到有效的预防，这对于煤矿的安全生产具有非常积极的作用，因此，煤矿企业必须要对此保持高度的重视，要结合实际情况对各种通风管理措施进行合理的应用，确保各项安全隐患问题能够被及时的清除，避免通风事故的出现，使企业的经济效益能够得到相应的保证。
        参考文献
        [1]薛刚锋.煤矿通风安全的制约因素与防范措施[J].石化技术，2019（12），259.
        [2]张辉. 基于煤矿安全工程通风管理及通风事故的防范途径研究[J]. 内蒙古煤炭经济，2017，18（09）：95+101.
        [3]谢晋发. 基于煤矿安全工程通风管理及通风事故的防范途径研究[J]. 煤，2018，224（04）：93-94.