煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)對煤礦安全生產(chǎn)的重要性探討

布 和

（鄂爾多斯市盛鑫煤業(yè)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000）

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，全社會工業(yè)生產(chǎn)的自動化水平都得到了快速提高，這對減少人為因素的干擾提供了基本保障。煤礦的綜采作業(yè)面自動化控制系統(tǒng)極大地提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率和智能化水平，保證了企業(yè)的開采建設(shè)，為現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型提供了可靠保障。但是各種機(jī)械設(shè)備、機(jī)電設(shè)備和監(jiān)控體系需要更多有技術(shù)素養(yǎng)的人來操作，即需要有專業(yè)技能的人來適配企業(yè)生產(chǎn)。由于相鄰設(shè)備間的聯(lián)鎖作用較差，無法有效發(fā)揮綜采作業(yè)面的遠(yuǎn)程控制管理，只有將自動化操控系統(tǒng)的作用發(fā)揮到極致，才能解決資源浪費(fèi)問題和安全生產(chǎn)問題，在大幅度降低井下傷亡率的同時，提高煤礦的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)降低勞動強(qiáng)度、節(jié)約生產(chǎn)成本的目的。

1 相關(guān)概述

1.1 煤礦綜采工作簡述

煤炭綜采是指在開展煤炭開采作業(yè)時，采用現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備開展各項(xiàng)工作，這是隨著現(xiàn)代機(jī)械化技術(shù)的發(fā)展以及智能化控制系統(tǒng)應(yīng)用而興起的一種施工生產(chǎn)方式，相較于傳統(tǒng)人工開展井下作業(yè)來說，不僅能夠大大提高施工效率，還能進(jìn)一步確保工程開展的安全性。傳統(tǒng)煤炭開采對人工的依賴程度較高，如果在工作中出現(xiàn)操作失誤，不僅會嚴(yán)重影響工程的順利進(jìn)行，同時也會威脅到工作人員的生命安全，但是隨著現(xiàn)代化智能控制系統(tǒng)應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了對施工作業(yè)全過程的動態(tài)監(jiān)測，同時也使施工效率大大提高，安全性更有保障，正是由于煤礦綜采工作的現(xiàn)代化發(fā)展，對推動煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，保障工作人員的生命安全發(fā)揮了巨大的作用[1]。

1.2 煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)基本情況

煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)主要是依賴現(xiàn)代化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，通過安裝傳感器對生產(chǎn)環(huán)境以及機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)實(shí)時收集，上傳計算機(jī)控制中心對數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，從而發(fā)出相應(yīng)的指令，控制各種機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，這種控制系統(tǒng)在應(yīng)用過程中具有高效、便捷、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，尤其是隨著現(xiàn)代化自動控制技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)收集、處理的效率越來越高，準(zhǔn)確度也明顯增加。井下開采作業(yè)所面臨的施工環(huán)境較為復(fù)雜，不僅容易受到地勢、水利、可燃?xì)怏w等自然環(huán)境因素影響，同時在很大程度上與工作人員的操作技能和工藝流程有很大的關(guān)系，利用自動化控制系統(tǒng)，可以有效促進(jìn)工作人員、機(jī)械設(shè)備之間的協(xié)調(diào)合作，通過構(gòu)建統(tǒng)一的信息化交流平臺，可以有效提高信息傳輸效率，從而促進(jìn)各施工環(huán)節(jié)的有效連接，尤其面對復(fù)雜的施工環(huán)境更能體現(xiàn)其明顯優(yōu)勢，進(jìn)一步保障工作人員的生命安全，提高煤炭開采效率。

1.3 煤礦綜采工作面自動化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

1.3.1 提高煤礦開采的機(jī)械化和自動化水平

傳統(tǒng)的煤炭開采作業(yè)對人工的依賴程度較高，大部分工作需要人工完成，一方面會給企業(yè)帶來較高的生產(chǎn)成本；另一方面，由于工作人員自身的操作技能參差不齊，也會對施工作業(yè)帶來很大的安全隱患，不利于推動煤炭開采行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。但是隨著煤炭開采的機(jī)械化和自動化水平不斷提高，逐步減少了對人工的依賴性，機(jī)械式、重復(fù)式、危險系數(shù)高的工作由機(jī)械設(shè)備開展，這樣能夠大大減少工作人員的數(shù)量，為企業(yè)節(jié)省更多的生產(chǎn)成本，使企業(yè)有足夠的資金用于購置機(jī)械設(shè)備和軟件技術(shù)。同時機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用，使開采作業(yè)操作準(zhǔn)確性更強(qiáng)、安全度更高，可以有效提高施工效率，保證開采作業(yè)的安全、順利進(jìn)行，尤其是計算機(jī)控制中心的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對施工作業(yè)全過程的動態(tài)監(jiān)測，能夠有效發(fā)現(xiàn)施工作業(yè)中存在的各種異常現(xiàn)象，對存在安全隱患的施工環(huán)節(jié)進(jìn)行及時處理，這在很大程度上推動了煤炭綜采工作的高質(zhì)量發(fā)展[2]。

1.3.2 提高煤礦開采效率

現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，對煤炭的需求量急劇上升，為了更好地滿足現(xiàn)代化社會發(fā)展需求，不僅要提升煤炭開采數(shù)量，同時還要增加煤炭開采的質(zhì)量。采用人工開采的生產(chǎn)模式，不僅在很大程度上會受到管理模式、工作人員自身技能的限制，同時，工作人員在開展作業(yè)時也面臨著復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境，會嚴(yán)重影響到工作人員的身體健康和生命安全。當(dāng)前現(xiàn)代化自動控制機(jī)系統(tǒng)和機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用，大部分作業(yè)的開展由機(jī)械替代，這不僅減少了工作人員的數(shù)量，大力壓縮了企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時也能夠顯著提高施工效率，保障施工作業(yè)安全進(jìn)行。除此之外，機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用受外界環(huán)境影響因素較小，可以長時間不間斷地開展工作，這是人工作業(yè)所無法達(dá)到的，顯著提高了煤炭開采效率。

2 綜采工作面的自動化采煤現(xiàn)狀分析

2.1 信息交互不通暢

煤炭綜采工作面的自動化技術(shù)應(yīng)用，在實(shí)施過程中，需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)收集和傳輸，這對網(wǎng)絡(luò)信號的要求較高。但是從當(dāng)前綜采工作面的發(fā)展現(xiàn)狀來看，各種數(shù)據(jù)的收集、傳輸是以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)所建立的通訊方式，這種通訊技術(shù)在應(yīng)用過程中很容易受到外界信號的干擾，信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性差、效率低，在實(shí)際應(yīng)用過程中會造成數(shù)據(jù)延遲的問題，嚴(yán)重時還會影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，這將會為決策的制定帶來不利的影響，尤其是在信息收集環(huán)節(jié)和實(shí)時監(jiān)控環(huán)節(jié)，外界環(huán)境復(fù)雜多變，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)延遲，將會對整個工作順利進(jìn)行和安全性帶來很大的影響。

2.2 輸送控制技術(shù)不完善

現(xiàn)代化控制技術(shù)和機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用雖然能夠大大提高工作效率，實(shí)現(xiàn)對開采過程實(shí)時監(jiān)控，但是在開展實(shí)際應(yīng)用時，還沒有形成系統(tǒng)完善的管理機(jī)制，從而導(dǎo)致各項(xiàng)管理工作的開展缺乏科學(xué)依據(jù)，尤其是煤炭資源的運(yùn)輸效率低，這在很大程度上影響開采作業(yè)的高效進(jìn)行，之所以會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，是由于缺乏對整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的統(tǒng)一化管理，因此導(dǎo)致對煤礦運(yùn)量分析不夠準(zhǔn)確，無法開展準(zhǔn)確有效的運(yùn)輸工作。因此，在未來的發(fā)展過程中，要進(jìn)一步加強(qiáng)煤炭開采、運(yùn)輸?shù)慕y(tǒng)一管理，建立暢通的信息傳輸通道，提高數(shù)據(jù)傳輸效率，從而確保煤炭的輸送效率，保證施工安全[3]。

3 煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)對煤礦安全生產(chǎn)的重要性措施

3.1 加強(qiáng)計劃管理，快速提供備件

煤炭開采行業(yè)對我國現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)發(fā)展有著不可估量的作用，只有進(jìn)一步提高煤炭開采效率和質(zhì)量，才能更好地為我國現(xiàn)代化發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。由于煤炭開采所面臨的環(huán)境更加復(fù)雜，對機(jī)械設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)計有了更高的要求，因此要不斷通過機(jī)械設(shè)備的更新升級，以更好地滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。從當(dāng)前的煤炭綜采工作發(fā)展現(xiàn)狀來看，前期購置機(jī)械設(shè)備，對整個生產(chǎn)施工環(huán)節(jié)有著重要的影響，這需要在機(jī)械設(shè)備的選擇購置上，結(jié)合企業(yè)自身的實(shí)力和工程項(xiàng)目的實(shí)際需求，選擇合適的機(jī)械設(shè)備投入使用，如果機(jī)械設(shè)備的選擇不當(dāng)，無法滿足工程項(xiàng)目的實(shí)際需求，不僅會對企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失，也會影響工程項(xiàng)目的順利進(jìn)行。同時，機(jī)械設(shè)備在使用過程中由于長期處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，必然會帶來機(jī)械磨損和設(shè)備故障，因此，很有必要建立統(tǒng)一完善的機(jī)械設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)機(jī)制。通過定期對易損易壞的零部件進(jìn)行及時維護(hù)保養(yǎng)，可以有效增強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，延長使用壽命。對于有條件的企業(yè)來說，除了內(nèi)部加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)外，應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)與機(jī)械設(shè)備制造廠商之間的密切合作，通過建立完善的售后服務(wù)渠道，可以更好地保證機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由于機(jī)械設(shè)備對生產(chǎn)施工過程影響巨大，如果機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障問題，一方面影響生產(chǎn)效率，增加企業(yè)生產(chǎn)成本，同時更會影響到工作人員的生命安全。在機(jī)械設(shè)備管理過程中，必須要加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的計劃管理。我國的地勢條件復(fù)雜，不同區(qū)域的自然環(huán)境有著顯著差異，這對機(jī)械設(shè)備自身的功能也是一個巨大的挑戰(zhàn)，所以說在當(dāng)前復(fù)雜的發(fā)展背景下，很有必要不斷更新機(jī)械設(shè)備，運(yùn)用先進(jìn)的施工技術(shù)，確保生產(chǎn)施工環(huán)節(jié)的安全，這不僅是推動企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的有效途徑，同時也是煤炭企業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

3.2 購置優(yōu)勢品牌設(shè)備

隨著煤炭開采企業(yè)數(shù)量不斷增加，企業(yè)所面臨的競爭壓力日益增大。為了更好地在激烈市場競爭中生存發(fā)展，企業(yè)要進(jìn)一步壓縮生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)能，在各種影響因素中，機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀況直接影響著煤炭生產(chǎn)效率，因此，企業(yè)在選擇機(jī)械設(shè)備投入生產(chǎn)應(yīng)用時，要對市場上不同品牌的這些設(shè)備進(jìn)行綜合比較，從而選擇符合自身需求的設(shè)備投入使用，同時還要充分考慮機(jī)械設(shè)備的品牌優(yōu)勢。在考慮機(jī)械設(shè)備時，不僅要考慮機(jī)械設(shè)備的價格、性能，同時還要考慮到機(jī)械設(shè)備的技術(shù)支持、后期維護(hù)等各種因素。只有綜合考慮機(jī)械設(shè)備的品牌優(yōu)勢，進(jìn)一步加強(qiáng)與設(shè)備生產(chǎn)廠商的密切合作，才能有效保證各種機(jī)械設(shè)備在生命周期中正常穩(wěn)定地運(yùn)行，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，為企業(yè)帶來更大的競爭優(yōu)勢[4]。

3.3 開采現(xiàn)場視頻監(jiān)控

開采施工現(xiàn)場具有一定的復(fù)雜性和危險性，需要根據(jù)外界環(huán)境不斷調(diào)整施工策略和工藝，因此，必須要加強(qiáng)對施工現(xiàn)場的動態(tài)監(jiān)測。當(dāng)前采用現(xiàn)代化信息處理技術(shù)，通過安裝傳感器和視頻監(jiān)控，可以使管理人員能夠?qū)崟r掌握施工現(xiàn)場動態(tài)，從而對整個施工流程進(jìn)行全面把控，尤其是井下作業(yè)所面臨的各種危險因素較多，必須要加強(qiáng)對機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的管控。與此同時，還要做好各種信息的歸檔整理，從而為更好地完善技術(shù)支持提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)，由于當(dāng)?shù)貦C(jī)械化生產(chǎn)、自動化控制技術(shù)在運(yùn)營過程中還有很大的不足，要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，改善工藝流程，加強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用，通過優(yōu)化各種參數(shù)設(shè)計，進(jìn)一步提高煤炭開采施工作業(yè)的安全性。

3.4 優(yōu)化生產(chǎn)效率

現(xiàn)代化社會發(fā)展對煤炭的需求量急劇上升，這迫切需求進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)的人工開采效率低、風(fēng)險性高，嚴(yán)重制約著煤炭行業(yè)的快速發(fā)展，智能化技術(shù)和自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，通過引入機(jī)械設(shè)備的使用，不僅在很大程度上減少企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時也使生產(chǎn)效率得到提高，這樣能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益，使企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提高生產(chǎn)效率，從而使企業(yè)的發(fā)展步入良性循環(huán)，尤其是自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)過程的動態(tài)監(jiān)測，更好地解決生產(chǎn)過程中存在的安全問題，從而促進(jìn)煤炭行業(yè)的全面發(fā)展[5]。

4 綜采工作面智能化開采技術(shù)發(fā)展展望

當(dāng)前的制機(jī)械制造技術(shù)和智能化信息技術(shù)發(fā)展迅速，這為實(shí)現(xiàn)煤炭綜采工作面的智能升級奠定了良好的技術(shù)支持，尤其是隨著5G 技術(shù)的發(fā)展，對各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用創(chuàng)造了更多無限可能，尤其是對設(shè)備要求精度高、信息傳輸量大等復(fù)雜的信息設(shè)備來說，更能體現(xiàn)技術(shù)優(yōu)勢。同時，智能化技術(shù)應(yīng)用，能夠?qū)崟r監(jiān)測施工環(huán)境，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測未來的變化趨勢，從而為管理者開展各項(xiàng)管理工作提供更加穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)支持，做好各種應(yīng)急預(yù)案，能夠?qū)⒉涣家蛩厮鶐淼奈：档阶畹?。從目前的發(fā)展趨勢來看，全面自動化+人工輔助的生產(chǎn)方式是未來煤炭行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，需要企業(yè)進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備升級，更好地推動煤炭行業(yè)的全面發(fā)展[6]。

5 結(jié)語

煤礦企業(yè)應(yīng)用煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)之后，其生產(chǎn)的安全性將得到明顯提高，且生產(chǎn)效率也將有所提高，加之投入的成本降低，為煤礦企業(yè)提高了經(jīng)濟(jì)效益。為此，煤礦企業(yè)應(yīng)明確煤炭綜采自動化控制系統(tǒng)的內(nèi)涵及其對煤礦安全生產(chǎn)所產(chǎn)生的影響，將該系統(tǒng)合理應(yīng)用在煤礦企業(yè)生產(chǎn)中[7]。