我国煤矿自动化发展现状与发展方向分析

【摘 要】介绍了煤矿自动化技术的重要意义，能有效提高煤矿生产效益，节约物质人力资源和提高安全冗余。分析了我国煤矿自动化现状与发展方向，当前我国煤矿自动化发展取得一定成绩，但还存在部分问题，如应用范围局限性、系统非完整性等，因此，认为自动化技术会朝集中化与多元化方向发展。

【关键词】自动化；煤矿；集中化；多元化

1 煤矿自动化技术的重要意义

基于生产管理与安全需要，煤矿自动化技术具有重要意义：

1）提高生产效益、迎合市场需求。自动化技术在煤矿中的运用使得信息管理更加精细、方案设计更加完整有效、风险因素控制更加全面与及时，因而能够保证煤矿生产“安全、高产、高效”；先进的自动化控制系统代替人力的作用使得煤矿生产效率整体提高，产品种类多，品味得到保障，因此能迎合市场对于煤炭种类与品味越来越高的要求。

2）节约物质人力资源。由于自动อ化系统在生产设备中的嵌入，使得体力劳动总量与强度大幅度降低，因此参与的工人数量相☿对减少，转而从事较高技术含量的岗位工作，人才队伍素质建设得到强化，从而使得劳动条件更好，生产成本更低，工作效率更高。此外，自动化系统加强了生产设备的使用管控，因此使用率更高，损耗率更低，故障维修次数更少，实现了资源最大程度的利用。

3）提高安全冗余。我国以井工开采为主的煤炭生产局面，决定了我国煤炭生产中存在较多的风险因素，对生产过程与设备运行管控都提出了较高的要求，自动化系统改正了过去人力管控的部分缺陷，因而避免了许多人为不稳定因素，基本实现了生产过程管制，极大了提高了煤矿生产的安全冗余。

2 我国煤矿自动化发展现状分析

2.1 我国煤矿自动化发展过程中所取得的成绩

煤矿❥自动化技术的应用推动了自动化产品质量的提升。煤矿自动化产品是计算机技术、通信技术以及自动化技术相互融合在煤矿企业生产中的具体体现，从当前的情况来看，煤矿自动化产品拥有大量类似于机械手等执行机构，且质量较高，能够直接实现生产作业。同时，煤矿自动化产品还拥有通讯模块，应用这些产品将能够实现数据的传输，在我国很多的煤矿生产现场，自动化产品的网络通信方式多样化，能够进一步提升煤矿生产作业的效率和自动化水平。这一层面是当前煤矿自动化发展的优势体现。

2.2 我国煤矿自动化发展过程中存在的问题

（1）应用范围局限性。当前，我国煤矿企业的生产操作只局限在生产环节的自动化发展趋势，从整体上来看，自动化的程度还有所欠缺。先从煤矿企业安全监测系统来讲，该系统在运行的过程中依旧采取传统意义上的集散式监控模式，这一模式的运行速度较慢，却缺乏稳定性，对于煤矿企业整个系统的良性运行产生了一定的消极因素，同时影响到了自动化的推进。再从煤矿井下的电力监控系统来分析，其监控的范围较小，不能够实现系统化的监控，加之监控装置和保护措施的应用不到位，很容易发生事故，这样也影响了煤矿自动化的运行。

（2）系统非完整性。煤矿自动化发展的过程中监控系统缺乏完整性，这也在一定程度上制约了自动化的发展。从当前的情况来看，我国的煤矿企业主要有专用的工业控制网、MCTP系统、工业以太网等高速的监控网络系统，虽然这些技术的自动化程度较高，但是通过调查发现，在煤矿企业当中很少有企业应用这些技术手段，这样将会影响到煤矿企业的自动化✯发展进程。更不用说为企业员工提供信息资源共享平台了，目前，我国尚没有一个矿井全面、完整的实现全矿井综合自动化，所有系统都共用一个网络平台，可以说矿井自动化建设还存在许多的问题有待研究和解决。

3 我国煤矿自动化发展方向分析

近年来，物联网技术和云技术的出现，给我国煤矿自动化建设提供了一个良好的技术平台，未来我国煤矿自动化建设将往以下几个方面发展：

3.1 高度集成的现场信息

煤矿的作业过程是一项复杂的系统工程，由于地质条件复杂多样，条件恶劣，不可预测的状况时有发生，简单的自动化控制无法满足煤矿作业的需要，近几年来，煤矿综合自动化在我国发展十分迅猛，国内外不少IT企业都十分关注并参与了我国煤矿综合自动化建设，自动化控制系统的远程集控要求现场信息的高度集成，现在很多企业的自动化系统虽然能够满足现场设备的自动化控制要求，但不能远程可视监控，不能给井外提供足够的现场设施、设备信息。高度集成现场信息的思路是在设备自动化的基础上，使矿井内的作业通过机械安全生产，并通过传感器对现场信息进行采集，实现远程、移动方式去实现对现场设备的系统控制，按照主控器指令通过执行机构实现对现场设备的控制，再通过网络传输系统利用各种协议将各个现场控制系统连接，并将获得的系统信息传输到地面的集中监控中心。通过监控软件（HMI/SCA―DA）和监控中心服务器对矿井内的多有自动化子系统进行集中控制和管理。

3.2 基于企业级中央集控系统的自动化控制。

回顾煤炭工业的发展历程，自动化是其未来发展不可回避的一条路，也是必经之路。煤矿通过建立自动化系统的远程监控、诊断与维护中心，实现煤矿综合自动化平台、生产过程的自动化系统与信息化的有机融合，从而加速信息化向煤矿生产过程和系统的延伸，加速信息化的整体进程。就自动化市场而言，日后的前景很大，主要集中在改造项目中，自动化产品的进入将逐步使煤炭市场由粗犷型向高效型转变，因此建设一个基于全矿井的自动化集成控制中来，来对目前所拥有的自动化设备进行管理，是企业提高生产效率的重要方式之一，加强进下采煤作业自动化控制也是核心之一，使其融入整体系统架构中，在现有的自动化建设基础上，改进整个系统，全自覆盖整个生产环节，效能更全面。能过集成控制中心可以实现对整个生产加工环节的设备进行参数设定，对井下环境参数进行分析判断，对可能出现的危险提供预警，以及统一对煤矿资源进行调配，统一管理，避免浪费。

3.3 多元化的自动化发展格局

目前以生产过程自动化控制发展格局将会朝着多元化方向发展。在发达国家，采掘机械普遍通过地面的计算机控制，根据对开采环境进行分析，合理调试采煤机、运输及支架进行联合ღ控制，而我国现代化采矿技术在快速发展的同时，尚需不断研究开发新技术，我国机械化采煤产量和程度，取得快速增长，但高强度开采工作面装备智能化技术有待研究开发，真正实现煤机装备的自动控制，工作面无人化将是主要的发展方向；提高工作面成套装备系统可靠性的综合技术有待进一步研发；安全、环境与采煤的协调开采技术有待研发；高强度开采条件下围岩活动规律有待进一步研究，在未来，矿井自动化是煤矿企业的主功方向，安全、高效、结构优化、可持续发展是我国煤矿发展的方向，而近期综采技术发展的重点是采煤工作面的自动化回采成套技术，加快锚杆支护速度的煤巷掘进高效快速成巷成套技术，岩巷掘进机械化快速成巷成套技术，以及适应不同条件的高效安全辅助运输系统成套技术。

4 结语

煤矿自动化未来的发展主要依靠企业级的集控中心―标准化的工序和技术、高新的自动化煤矿设备、高速的自动化计算机网络、先进的煤矿调度室技术。通过整合各类数据，增加程序管理的透明度，达到了提高煤矿生产力、安全可靠性，增强企业的经济、社会的综合效益的目标。

参考文献：

[2]胡轩.论煤矿自动化的未来发展[J].能源与节能，2012（06）.

[3]高保昌.煤矿自动化发展方向初探[J].科技风，2010（11）.