[摘 要] 本文讨论了煤矿通风系统的重要性以及自动化控制技术在煤矿通风领域的应用，阐述了自动化技术在煤矿通风系统中的控制流程，并对煤矿通风领域自动化技术的发展前景做了展望。
[关键词] 自动化控制 煤矿通风系统 DCS技术
随着现代化进程的不断加深，科学技术，尤其是计算机、网络技术的不断发展，对劳动生产效率的要求越来越高，这就导致了自动化控制技术在研究领域中的不断深入发展。当今世界，自动化控制技术已经在各行各业中得到了越来越多地应用。
一、煤矿通风系统的重要性
当代中国的经济正处于高速发展的阶段，工业化的中期，对矿产资源的需求强度将进入高峰期，矿产资源的供求矛盾将更为突出，尤其对于煤矿来说，这个问题会更明显。我国是煤炭消耗大国，也是煤炭生产大国，近些年来，在众多大大小小的煤矿中，煤矿瓦斯爆炸事故时有发生，轻则伤亡几人，重则伤亡几十人、上百人，据统计数据表明，瓦斯灾害事故是煤矿企业中经济损失最大、死亡比例最高的重大事故之一，也是造成社会影响最大的重特大事故，给国家财产和人民的生命安全造成了极大的损失。对于长期以来工作在一线的采矿工人，国家制定了一系列的规章条例，不但要求在生命安全上的保障，对矿井内部，采掘工作面的环境要求也越来越严格。温度、湿度、有毒有害气体浓度，空气中的粉尘率等等指标，都反映出要确保井下工人工作环境的舒适度要求。对矿山工人的身体健康状况以及近年来对煤矿瓦斯爆炸事故的调查研究，都反映出事故发生的直接或间接原因都涉及到矿山通风系统的不合理。
煤矿通风系统是煤矿生产系统的不可缺少的组成部分，其合理与否对全矿井的安全生产及经济效益具有长期而重要的影响。矿井通风系统的正规合理、可靠稳定是确保煤矿在发生瓦斯、火灾事故时抗灾、减小事故扩大范围的重要保障，也是保证井下用风地点有良好的空气、安全、卫生条件的基本手段之一。正常的地面空气进入矿井后，当其成分与地面空气成分相同或相差不大时，称为矿内新鲜空气。由于井下生产过程，产生了各种有毒有害的物质，使矿内空气成分发生了一系列变化，如含氧量降低、二氧化碳量增高、混入了矿尘和有毒有害气体（如CO、NO2、H2S、SO2……），空气的温度、湿度和压力发生了变化等。矿山生产的各个环节，如凿岩、爆破、放矿、装运、破碎等还会产生大量的粉尘。
伴随时代的主流，紧跟科技的步伐，煤矿行业也正努力做出相应的技术变革，煤矿通风自动化控制技术的引进，掀开了矿井通风技术发展的新篇章。国外煤矿通风的自动控制技术起步较早，尤其是在欧美等科学技术发达国家，工业化的发展超前与我国，自动控制技术对功能、可靠性、成本、体积、功耗的严格要求，大幅度提高了煤矿通风系统的效率，还能提高井下的安全系数。
二、自动化控制技术的发展
自动化控制系统是通过通信网络（如光纤等）把众多的带有通信接口的控制设备、执行器件、检测元件与主计算机连接起来。再由计算机进行智能化管理。实现集中数据处理、集中监控、集中分析和集中调度的现代化生产程控制管理系统。它广泛应用于现代工业、农业与交通、科学研究和信息化军工业中。20世纪90年代控制系统已进入智能化的时代，自动控制技术继续迅速发展，作为自动化技术的各种设备与控制装置也获得迅猛的发展。自动化控制的发展与信息化、数字化、智能化、网络化的技术潮流息息相关，与微电子技术、控制技术、计算机技术、网络与通信技术的发展也密切相关，互相补充，相互促进。
三：DCS技术在煤矿通风系统中的应用
DCS应用于煤矿通风设备领域的设计实际上采用是一种多级分层的计算机控制系统实现的。其设计思想是控制分散、危险分散、操作与管理集中。结构特点是分级递阶的分布式结构，灵活，易变更，易扩展；各级之间的信息通过高速数据总线交换。过程控制级以实现对过程的平稳操作为目标；而优化控制管理级以达到协调管理，优化工作点，包括预测控制，模式控制，神经网络控制和专家系统等软件。
如上图：在煤矿通风的自动化应用中，通过在巷道和工作面的检测，传感设备进行实时监测，测定空气中的瓦斯浓度、风速、压力、有毒有害气体含量，粉尘含量并将其转化为数字信号，利用光纤网络将数字信号传输到DCS系统的数据采集站，可编程的智能系统对数字信号进行分析处理，得出的结果与设置的可行性最优范围参数进行比对，如果工作面出现瓦斯突出或别的各项指标上升，超出正常范围，智能系统则会发出警报，并发出相应的指令，通过电机控制集成电路系统控制主风机或者辅助通风设备，加大总体或局部的供风量，以达到降低各项指标的目的。当各项指标达到正常范围时，控制系统调节各通风设备，适当减小风量，以减少通风耗能，节约开采成本。
四、总结
自动化控制技术是科技发展、时代进步的产物，在煤矿通风领域有十分广阔的应用前景，煤矿通风系统是煤矿生产系统的重要组成部分，它服务于生产系统,同时又制约着生产系统。煤矿通风系统的优劣好坏，直接影响着煤矿的安全生产、灾害防治和经济效益。矿井通风系统的检测、维护与系统的设计同样重要，在实际生产中，往往由于煤矿通风系统的不合理，影响了煤矿的正常生产和煤矿的抗灾能力。为确保煤矿安全生产、稳产和高产，提高煤矿的抗灾能力，最终提高煤矿的经济效益，通风系统必须保持最佳运行状态。自动化控制技术的应用在一定程度上解决了煤矿通风系统的各项难题，建立完善、合理的煤矿自动化控制通风系统将给煤矿安全生产，提高效益提供有力的保证。
参 考 文 献
[1] 对矿井通风问题的思考.张照宇，山西焦煤科技，煤矿安全，2005.6
[2] 关于矿井通风若干问题的探讨.邱继发，煤炭技术，2008.8
[3] 自动化控制技术的创新与发展前景.张新民，内蒙古科技与经济，2007.7■
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