1、论煤矿矿井数字化及自动化建设摘要：随着我国科学技术水平的不断提高，以及我国煤矿事业的不断发展，煤矿建设越来越趋向于数字化、自动化的建设方向发展。矿井生产要走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路，数字化、信息化是其发展的必然趋势。针对煤矿矿井数字化自动化建设道路进行分析，并且总结出一些措施来加强矿井的建设，其观点仅供读者参考。 关键词：煤矿；矿井自动化；数字化；建设 中图分类号：X952 文献标识码： A 一、某煤矿工程现状概述 某煤矿数字化矿山的建设是一个庞大的系统工程，该系统能够实现资源与开采环境数字化、技术装备智能化、生产过程控制可视化、
2、信息传输网络化、生产管理与决策科学化。该矿井综合自动化系统建设已初具规模，承载网络为井上下光纤工业以太网冗余环网，已接入安全生产监测系统、无线通信系统、矿井人员管理系统、工业电视及调度大屏幕指挥系统、井下皮带自动控制系统、主井提升自动化控制系统、副井提升自动化控制系统、井下泵房监测系统、矿灯考勤管理系统、地面原煤运输自动控制系统、35kV 变电所自动控制系统、核子秤监测系统、主扇风机在线监测系统、压风机在线监测系统共 14 个子系统。 二、关于煤矿自动化技术的介绍 1、井上下光纤工业以太网冗余环网 井下工业以太环网是井下的信息高速公路，它具有易扩展、易升级、易维护、安全性能高等特点。建成了井下
3、工业以太环网，矿井自动化控制系统就有了安全可靠的运行平台，该煤矿建设目标是建设井下千兆工业以太环网，同时也是其建设国内一流信息化矿井的基础和标志。其中在硬件方面，该平台能够满足综合自动化系统与各现场单元硬件，以标准 RS232/422/485 接口进行信息传输，并以 100M 速率与以太网连接，符合标准协议的各子系统均可直接接入以太网。软件方面则采用标准的软件接口规范和协议，如 OPC、NETDDE 等，实现按照统一的数据访问标准与不同厂商的软硬件产品进行通讯，无需另外为不同协议和标准的设备编制接口软件而投入资金。 2、井下皮带运输自动化控制系统 采用 PLC 控制技术，可以利用现场总线和交换
4、机技术，将相关监测结果和控制信息传送给地面的控制系统，来促进井下皮带系统的自动控制和异地控制的实现。调度人员通过对各煤仓煤位变化情况进行观测，并且及时调度井下各采区皮带运输的连贯性，避免满仓、空仓等问题的出现，这样就可以对皮带运输系统进行了合理优化，运输效率得以大大的提升；在生产提升量大、皮带启动次数频繁的情况下，地面调度人员能纵观井下各条皮带运输状况，及时与控制室联系控制开停各条皮带，确保皮带运输顺畅；集控皮带安装了各种保护，当保护起作用 时皮带将自动停止，地面调度人员能够很清晰的看到何种保护产生功效，这样可以方便第一时间通知维护人员赶赴现场维修；同时也可以开展保护预防、避免了皮带事故的发生
5、；在井下皮带都安装了视频监控，地面调度人员可以通过监控监视皮带运输状况，调度各皮带司机有效的控制皮带的开、停，降低运输成本；该系统能够浏览皮带运行的参数，能够显示操作记录、报警历史和实时记录，实现了皮带模拟量的历史趋势。 3、扇风机监控 利用计算机 RS232 接口与 PLC 之间的通讯，在控制中心对扇风机的各种运行参数进行监测。并可以实现对扇风机的自动控制。其可以实现集控中心能够监视风机的开停情况，监视风机运行时的各种参数，包括负压、电机温度、风量等；同时也可以集控中心能够显示操作记录和报警记录，开停时间详细记录。 4、安全监测系统 系统能够实时显示井下各监测点内瓦斯、风速、CO、烟雾、温度
6、、风机开停、风门开关、煤仓煤位、水仓液位等参数，特别的三级断电控制和超强异地交叉断电能力（中心站手控、分站程控和传感器就地控制） ；系统显示画面采用文本、图形兼容方式，显示信息直观、生动，具有实时多屏显示功能；同时该系统具有自检功能，可对分站、电源、传感器、电缆等设备进行诊断，能报警和记录并自动切断故障支路。有完善的多级口令保护功能。 5、井下作业人员管理系统 在井下设监测分站，可以实现井下人员监测查询、安全保障、统计考勤、信息联网功能，有效地堵住各种管理上的漏洞，为企业节省许多不必要的开支。同时可以在人员监测系统网络中加设环境参数、工况等其它类型的传感器，构成多功能的综合监测系统。该系统具有
7、地图显示功能，实时显示井下的人员分布情况；系统具有统计考勤功能，对下井人员进行下井次数、井下停留时间等信息分类统计，便于考核，系统能够自动统计月考勤报表，以供劳资科作为下井考勤依据，发放下井费和班中餐；系统具有人员查询功能，可以任意查询井下人员的位置（卡号、时间、地点）以及任意时间段的行走轨迹；同时系统具有安全保障功能，能够随时统计显示井下超时人员的名单、时间，最后一次可确定的位置。三、数字化矿山平台建设 1、矿压观测与分析系统 在进行现代化矿井观测时，可以通过应力、应变、压力、位移等传感器和微震探测仪等设备，对各种矿山压力和微破坏进行连续监测和分析，并进行联网和集成，供危险源辨识和隐患排查系
8、统调用。 2、瓦斯源监测系统与数据分析 通过对煤岩层和地质构造附近的瓦斯压力、瓦斯含量、涌出速度等参数进行连续监测和分析，并进行联网和集成，供危险源辩识和隐患排查系统调用。 3、地测地理信息系统 地测地理信息系统是建立数字矿山的基础，其具有完备的二维 CAD功能和二维 GIS 平台功能，可以为其它系统提供基础图形和属性数据，实现各专业的动态联动；具有强大的矿山测量数据处理功能，主要包括联系测量计算、测量平差、贯通误差预计、各种投影变换和换带计算等；能够完成图形的裁剪、分离与拼接、能够根据图形组合，形成井上下对照图、综合水文地质图等；还完成对坐标、图框、图签、签字栏、交通位置示意图、煤层柱状图、
9、图中插表等的处理；并且能够自动计算线划图形的方位、距离、点与点之间的距离、标定封闭区域的面积和多面体的体积；对图形中所有对象如导线点、钻孔、采空区、硐室、水体、地面建筑等都能够检索其特征信息和关联图形。 4、给排水地理信息系统 除具有除了通用的 CAD 和 GIS 平台的功能外，还应具有下列专业设计和计算功能：数据库管理，其可以创建任意结构的数据库，而且可自动生成各类数据库管理界面，以实现数据库中记录的添加、修改、删除、查询、统计和浏览等；进行图形绘制，绘制给排水系统图和编辑给排水系统图，可以进行管网设计，设备的任何属性（包括节点的标高、所需水头和所需流量）均可任意修改；数值计算，可直接编辑数
10、据文件进行平差计算和设备选型计算，也根据系统图和数据库自动进行复杂管网平差计算、水泵或泵房工况计算、管道和管件选型计算、设备管道统计计算、水泵优选计算等，可用计算结果自动更新图形；查询统计，其可以实现图文双向关联查询，按类统计任意一个区域中的设施数量，可以搜索故障线路，定位故障点。 结语 综上所述，以信息化、自动化带动煤炭工业化，走新型工业化道路，建设新型现代化矿井，是 21 世纪煤炭企业提高矿井安全程度、实现高产高效、增强核心竞争力的必然途径，是煤炭科技发展的方向。为实现矿井的“本质安全” ，该矿变“人控”为“机控” ，大力推行了数字化矿井建设。因此我国煤矿应该依托数字化矿井系统，在加强监测监控，保障安全生产的同时，大力推广新技术、新工艺、新设备，着力打造机械化、智能化、数字化、高效化的本质安全型矿井。 参考文献 1李虹瑾. 浅谈矿井自动化建设J. 科技信息,2012,05:514+517. 2彭迈,谭凯. 矿井综合自动化系统在矿井现代建设中的运用J. 科技传播,2013,05:142-143. 3李超. 矿井数字化及自动化的建设J. 科技致富向导,2012,35:319+260.
