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[摘 要]本文就自动化控制技术在煤矿通风安全管理中的应用进行分析，指出自动化控制技术是加强通风安全管理的重要手段和措施。自动化控制技术能有效减少煤矿通风安全事故的发生，在煤矿生产中加强通风安全管理，能使管理更加科学化。充分发挥控制技术的智能作用，同时提高煤矿安全生产的管理科学化，能有助于灾害的处理。自动化控制技术在煤矿通风安全管理中的应用既要坚持积极推动，又要坚持实用原则，更要坚持加强管理。
[关键词]自动化控制；煤矿通风；安全
中图分陈类号：TD724 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）29-0359-02
在煤矿生产中，煤矿通风安全管理是煤矿安全管理的重中之重，煤矿生产过程中的许多安全事故发生在“一通三防”方面的较多，尤其是对较大安全事故，将自动化控制技术应用到煤矿通风安全管理中，将能有效地预防和防止事故的发生，提高煤矿生产的效率，保证煤矿生产的安全。
1 煤矿通风安全管理的内容与要求
1.1 煤矿通风安全管理的重要性与必要性
我国所有人每年消耗的煤矿资源总量非常多，对煤矿的需求量也越来越大，煤矿的开采和生产必须满足人们的需求。根据国家“十二五”煤炭能源发展规划，西部地区产量将有所增加，其中处于西部地区的贵州也有一定的增加，2014年贵州煤炭生产已达2亿吨，根据贵州省的区域地位优势和西电东送再发展优势，“十三五”期间，贵州的煤炭发展将是“集团管理、提升总量、减少数量”的产业管理模式。随着煤矿的开采深度加深，生产时间增长，通风网络将变为复杂、阻力增加，瓦斯压力与含量将增大，通风安全管理在煤矿安全管理中将体现得越来越为突出，国家和地方政府各部门对通风安全的管理要求越来越严，加强煤矿通风安全管理是煤矿生存与发展的必然要求，是安全为天、生命至上的必然需要[1]。
1.2 煤矿通风安全管理的内容与要求
煤矿通风安全管理涉及到井工开采煤矿的各个场所，其主要体现在煤矿的通风管理、防治瓦斯管理、防灭火管理、防尘管理，即煤矿“一通三防”管理。在通风管理中，又具体体现为对通风系统、通风设备设施等的管理；防治瓦斯管理具体体现为对防治突出、防治瓦斯及日常瓦斯管理等的管理；防灭火管理中具体体现为防灭火技术装备及措施等管理，防治粉尘具体体在对防尘设备设施与防尘措施的管理。国家对通风安全管理明确规定井工开采煤矿必须实现“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯治理“十六字方针”。
2 自动化控制技术在煤矿通风安全管理中的应用
自动化控制技术应用到煤矿通风安全管理中，能够有效对通系统、设施设备、有毒有害气体含量、粉尘含量、灾害发生前的相关灾害参数指标等进行实时监控管理、监测管理及分析防治，有效进行安全管理，同时能帮助管理者对事故发生前进行分析处理，及时采取有力有效手段和措施，防止和防范通风安全事故的发生[2]。自动化控制技术在煤矿通风安全管理中应用是很有必要的，也是必须和必然的。
2.1 自动化控制技术的概述
自动化控制技术实际上是计算机技术与通信技术相结合的技术，它能够对系统中的设备、仪器仪表进行有效管理。系统中的所有设备及仪器仪表都与计算机相连接，它们通过通信接口来对系统进行自动化控制。自动化控制系统的结构包括中央控制系统、控制系统以及监控系统三部分。
2.2 自动化控制系统在煤矿通风安全管理中的作用
煤矿通风安全管理中，中央控制系统能将系统传输的信号监控并计算出控制参数，然后再通过参数进行系统控制。如在煤矿开采过程中，对通风系统管理，通过在通风设备上安装开停传感器、在风门上安装开关传感器能通过系统终端（监控中心）实时对设备的运行情况和风门的打开与关闭情况进行管理；井下安装的瓦斯传感器，一旦发生瓦斯超限，在其传感器所控制的区域能自动断电，监控终端发现警报，煤矿管理人员及时通知和落实瓦斯超限区域人员的人员及时撤出和撤人情况等。自动化控制技术已涉及各领域及行业，在煤矿的应用已较为普遍，加强自动化控制技术在煤矿的应用管理及开发应用，发挥其更好更大作用，是煤矿仍待继续研究的课题。
3. 自动化控制技术在煤矿通风安全管理中的应用分析
煤矿安全监测监控系统常出现的故障有传感器断线、传输数据失真、系统运行稳定性差三大类。
3.1.1 传感器断线故障分析
煤矿安全监控管理中，常有发生传感器断线故障，其断线故障的主要原因有传输线路受损坏，传感器与线路插头、线路与分站插头、线路与终端插头故障和传感器本身故障几大原因[3]。
传输线路受损坏原因主要表现为线路老化断线、线路受损断线、线路外保护层但芯线已断；插头故障原因主要表现为接头松动、接触不良，接头插头受粉尘影响、被氧化、受潮等，造成接触不良。
3.1.2传输数据失真故障分析
传输数据失真故障主要表现为数据不同步、同步数据数据不同两大类。数据不同步主要原因有系统运行故障，如2014年3月25日3时20分23秒至25分08秒，水城县老地沟煤矿，地面监控中心出现井下各地点瓦斯超限，最大值达3.69%，经核实，井下现场未发现一处瓦斯超限，后经重启动系统后，各种数据恢复正常。同步数据数据不同主要原因有系统运行故障、分端故障和传感器故障。系统运行故障，如水城县东风煤矿，2013年4月8日1317回风巷T1传感器，在10时50分20秒至57分31秒，控制中心T1传感器显示数据为1.31%，此数据一直不变，实际现场T1传感器显示数据为0.32%，后经重启动系统后恢复正常；分端故障，如水城县东风煤矿，2013年6月3日1317回风巷T1传感器，在15时3分11秒至6分31秒，控制中心T1传感器显示数据为1.2%，实际现场T1传感器显示数据为0.27%，经改换传感器显示数据为仍0.27%，后经分析分端（5号分站）进行处理后，恢复正常；传感器故障，2015年3月13日2051采面回风巷T2传感器，在13时5分11秒至11分13秒，，控制中心T2传感器显示数据为0.48%，实际现场T2传感器显示数据为1.13%，经改换传感器显示数据为0.48%[4]。 3.1.3系统运行稳定性差故障分析
系统运行稳定性差故障主要表现为系统程序开发与煤矿实际管理上存在缺陷、系统防雷击性差两大方面。系统程序缺陷，系统的程序设计往往由学历高、理论知识较强，但现场实践经验不丰富的人员进行设计，但井工开采煤矿灾害因素较多、考虑的预防措施因素也较多，需有较强实践经验的人员才能对灾害防治进行正确的分析与处理；系统防雷击性差是煤矿控制系统中普遍存在的问题，系统的控制与数据传输本身是靠电来进行的数据传输。
4. 煤与瓦斯突出实时诊断系统的应用分析
煤与瓦斯突出实时诊断系统主要是通过对采掘工作面风流中瓦斯浓度的变化，通过瓦斯浓度变化与之对应的煤与瓦斯突出综合假说的致因理论来建立的诊断系统。
2010年在六盘水恒鼎实业公司祥兴煤矿、德昌煤矿、顺源煤矿、次凹子煤矿部分掘进工作面进行试验应用。经对8个掘进工作面（煤巷3个，岩巷5个）的试验应用，各工作面施工工艺为炮掘，应用中，各工作面均出现突出预警，1个月内最小的达3次，最多的达8次，全岩巷工作面还出现突出预警，实际未发生煤与瓦斯动力现象[5]。原因分析，此系统虽通过瓦斯浓度变化与之对应的煤与瓦斯突出综合假说的致因理论来建立，但未充分考虑巷道在施工过程中的煤（层）破碎变化情况、煤层周围的岩层实际瓦斯涌出不均衡系数情况、邻近层开采对开采层的具体涌出情况等。次凹子煤矿，副斜井掘进工作面，全岩巷道，炮掘工作面，工作面炮后最大瓦斯浓度为0.6%-0.8%，2010年7月23日中班的炮后瓦斯超限，持续时间6分38秒，最大瓦斯浓度达3.23%，通过相关人员现场勘察分析，炮后现场渣量8-12吨（与正常渣量相同），工作面一帮出现0.1-0.2m的煤线。通过县局、公司、煤矿相关人员分析确定不是突出，防突预警设计人员认为是煤与瓦斯突出。
对煤与瓦斯突出实时诊断系统的应用需进一步研究完善。
结束语
在煤矿开采和生产过程中，自动化控制技术在通风安全管理中的应用，是加强通风安全管理的重要手段和措施，能有效防治煤矿通风安全事故的发生，指导煤矿加强通风安全管理，使用管理得到自动化、科学化。在通风安全充分发挥控制技术的智能作用，有助于处理灾害时工作人员不进入现场，同时提长煤矿安全生产的管理科学化。对自动化控制技术的应用既要坚持积极推动，又要坚持实用原则，更要坚持加强管理。
参考文献
[1] 张华锋，张先龙.自动化控制下的煤矿通风系统探讨[J].科技展望，2015，16（5）：140-140.
[2] 王震生，杨桂娟.浅议煤矿提升机的自动化控制[J].煤炭技术，2013，32（5）：49-50.
[3] 谢志英.基于自动化控制的煤矿生产供电系统改造[J].煤炭技术，2013，30（12）：52-53，54.
[4] 马德鸿.自动化控制技术在煤矿通风领域的应用[J].科学与财富，2011，25（5）：420-421.
[5] 高俊祥，高孝亮.自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用[J].煤矿安全，2011，42（11）：81-84.
[关键词]自动化控制；煤矿通风；安全
中图分陈类号：TD724 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）29-0359-02
在煤矿生产中，煤矿通风安全管理是煤矿安全管理的重中之重，煤矿生产过程中的许多安全事故发生在“一通三防”方面的较多，尤其是对较大安全事故，将自动化控制技术应用到煤矿通风安全管理中，将能有效地预防和防止事故的发生，提高煤矿生产的效率，保证煤矿生产的安全。
1 煤矿通风安全管理的内容与要求
1.1 煤矿通风安全管理的重要性与必要性
我国所有人每年消耗的煤矿资源总量非常多，对煤矿的需求量也越来越大，煤矿的开采和生产必须满足人们的需求。根据国家“十二五”煤炭能源发展规划，西部地区产量将有所增加，其中处于西部地区的贵州也有一定的增加，2014年贵州煤炭生产已达2亿吨，根据贵州省的区域地位优势和西电东送再发展优势，“十三五”期间，贵州的煤炭发展将是“集团管理、提升总量、减少数量”的产业管理模式。随着煤矿的开采深度加深，生产时间增长，通风网络将变为复杂、阻力增加，瓦斯压力与含量将增大，通风安全管理在煤矿安全管理中将体现得越来越为突出，国家和地方政府各部门对通风安全的管理要求越来越严，加强煤矿通风安全管理是煤矿生存与发展的必然要求，是安全为天、生命至上的必然需要[1]。
1.2 煤矿通风安全管理的内容与要求
煤矿通风安全管理涉及到井工开采煤矿的各个场所，其主要体现在煤矿的通风管理、防治瓦斯管理、防灭火管理、防尘管理，即煤矿“一通三防”管理。在通风管理中，又具体体现为对通风系统、通风设备设施等的管理；防治瓦斯管理具体体现为对防治突出、防治瓦斯及日常瓦斯管理等的管理；防灭火管理中具体体现为防灭火技术装备及措施等管理，防治粉尘具体体在对防尘设备设施与防尘措施的管理。国家对通风安全管理明确规定井工开采煤矿必须实现“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯治理“十六字方针”。
2 自动化控制技术在煤矿通风安全管理中的应用
自动化控制技术应用到煤矿通风安全管理中，能够有效对通系统、设施设备、有毒有害气体含量、粉尘含量、灾害发生前的相关灾害参数指标等进行实时监控管理、监测管理及分析防治，有效进行安全管理，同时能帮助管理者对事故发生前进行分析处理，及时采取有力有效手段和措施，防止和防范通风安全事故的发生[2]。自动化控制技术在煤矿通风安全管理中应用是很有必要的，也是必须和必然的。
2.1 自动化控制技术的概述
自动化控制技术实际上是计算机技术与通信技术相结合的技术，它能够对系统中的设备、仪器仪表进行有效管理。系统中的所有设备及仪器仪表都与计算机相连接，它们通过通信接口来对系统进行自动化控制。自动化控制系统的结构包括中央控制系统、控制系统以及监控系统三部分。
2.2 自动化控制系统在煤矿通风安全管理中的作用
煤矿通风安全管理中，中央控制系统能将系统传输的信号监控并计算出控制参数，然后再通过参数进行系统控制。如在煤矿开采过程中，对通风系统管理，通过在通风设备上安装开停传感器、在风门上安装开关传感器能通过系统终端（监控中心）实时对设备的运行情况和风门的打开与关闭情况进行管理；井下安装的瓦斯传感器，一旦发生瓦斯超限，在其传感器所控制的区域能自动断电，监控终端发现警报，煤矿管理人员及时通知和落实瓦斯超限区域人员的人员及时撤出和撤人情况等。自动化控制技术已涉及各领域及行业，在煤矿的应用已较为普遍，加强自动化控制技术在煤矿的应用管理及开发应用，发挥其更好更大作用，是煤矿仍待继续研究的课题。
3. 自动化控制技术在煤矿通风安全管理中的应用分析
煤矿安全监测监控系统常出现的故障有传感器断线、传输数据失真、系统运行稳定性差三大类。
3.1.1 传感器断线故障分析
煤矿安全监控管理中，常有发生传感器断线故障，其断线故障的主要原因有传输线路受损坏，传感器与线路插头、线路与分站插头、线路与终端插头故障和传感器本身故障几大原因[3]。
传输线路受损坏原因主要表现为线路老化断线、线路受损断线、线路外保护层但芯线已断；插头故障原因主要表现为接头松动、接触不良，接头插头受粉尘影响、被氧化、受潮等，造成接触不良。
3.1.2传输数据失真故障分析
传输数据失真故障主要表现为数据不同步、同步数据数据不同两大类。数据不同步主要原因有系统运行故障，如2014年3月25日3时20分23秒至25分08秒，水城县老地沟煤矿，地面监控中心出现井下各地点瓦斯超限，最大值达3.69%，经核实，井下现场未发现一处瓦斯超限，后经重启动系统后，各种数据恢复正常。同步数据数据不同主要原因有系统运行故障、分端故障和传感器故障。系统运行故障，如水城县东风煤矿，2013年4月8日1317回风巷T1传感器，在10时50分20秒至57分31秒，控制中心T1传感器显示数据为1.31%，此数据一直不变，实际现场T1传感器显示数据为0.32%，后经重启动系统后恢复正常；分端故障，如水城县东风煤矿，2013年6月3日1317回风巷T1传感器，在15时3分11秒至6分31秒，控制中心T1传感器显示数据为1.2%，实际现场T1传感器显示数据为0.27%，经改换传感器显示数据为仍0.27%，后经分析分端（5号分站）进行处理后，恢复正常；传感器故障，2015年3月13日2051采面回风巷T2传感器，在13时5分11秒至11分13秒，，控制中心T2传感器显示数据为0.48%，实际现场T2传感器显示数据为1.13%，经改换传感器显示数据为0.48%[4]。 3.1.3系统运行稳定性差故障分析
系统运行稳定性差故障主要表现为系统程序开发与煤矿实际管理上存在缺陷、系统防雷击性差两大方面。系统程序缺陷，系统的程序设计往往由学历高、理论知识较强，但现场实践经验不丰富的人员进行设计，但井工开采煤矿灾害因素较多、考虑的预防措施因素也较多，需有较强实践经验的人员才能对灾害防治进行正确的分析与处理；系统防雷击性差是煤矿控制系统中普遍存在的问题，系统的控制与数据传输本身是靠电来进行的数据传输。
4. 煤与瓦斯突出实时诊断系统的应用分析
煤与瓦斯突出实时诊断系统主要是通过对采掘工作面风流中瓦斯浓度的变化，通过瓦斯浓度变化与之对应的煤与瓦斯突出综合假说的致因理论来建立的诊断系统。
2010年在六盘水恒鼎实业公司祥兴煤矿、德昌煤矿、顺源煤矿、次凹子煤矿部分掘进工作面进行试验应用。经对8个掘进工作面（煤巷3个，岩巷5个）的试验应用，各工作面施工工艺为炮掘，应用中，各工作面均出现突出预警，1个月内最小的达3次，最多的达8次，全岩巷工作面还出现突出预警，实际未发生煤与瓦斯动力现象[5]。原因分析，此系统虽通过瓦斯浓度变化与之对应的煤与瓦斯突出综合假说的致因理论来建立，但未充分考虑巷道在施工过程中的煤（层）破碎变化情况、煤层周围的岩层实际瓦斯涌出不均衡系数情况、邻近层开采对开采层的具体涌出情况等。次凹子煤矿，副斜井掘进工作面，全岩巷道，炮掘工作面，工作面炮后最大瓦斯浓度为0.6%-0.8%，2010年7月23日中班的炮后瓦斯超限，持续时间6分38秒，最大瓦斯浓度达3.23%，通过相关人员现场勘察分析，炮后现场渣量8-12吨（与正常渣量相同），工作面一帮出现0.1-0.2m的煤线。通过县局、公司、煤矿相关人员分析确定不是突出，防突预警设计人员认为是煤与瓦斯突出。
对煤与瓦斯突出实时诊断系统的应用需进一步研究完善。
结束语
在煤矿开采和生产过程中，自动化控制技术在通风安全管理中的应用，是加强通风安全管理的重要手段和措施，能有效防治煤矿通风安全事故的发生，指导煤矿加强通风安全管理，使用管理得到自动化、科学化。在通风安全充分发挥控制技术的智能作用，有助于处理灾害时工作人员不进入现场，同时提长煤矿安全生产的管理科学化。对自动化控制技术的应用既要坚持积极推动，又要坚持实用原则，更要坚持加强管理。
参考文献
[1] 张华锋，张先龙.自动化控制下的煤矿通风系统探讨[J].科技展望，2015，16（5）：140-140.
[2] 王震生，杨桂娟.浅议煤矿提升机的自动化控制[J].煤炭技术，2013，32（5）：49-50.
[3] 谢志英.基于自动化控制的煤矿生产供电系统改造[J].煤炭技术，2013，30（12）：52-53，54.
[4] 马德鸿.自动化控制技术在煤矿通风领域的应用[J].科学与财富，2011，25（5）：420-421.
[5] 高俊祥，高孝亮.自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用[J].煤矿安全，2011，42（11）：81-84.