煤矿信息自动化技术与发展初探

煤矿信息自动化技术与发展初探

袁西仓尹彦亮

黑龙江丰源矿业有限公司黑龙江省鸡西市158100

摘要：随着国家对煤矿企业安全生产的问题日益重视，以及煤矿企业为满足市场而发展的需求，就决定了煤矿企业的发展，既需要先进的生产设备，又需要保证安全生产。自动化技术的产生满足了煤矿企业生产力的需求，如今在信息化的大趋势下，煤矿企业将信息化与自动化生产结合一起，逐渐形成安全性高、分析全面、技术先进、管理优越的生产局面。

关键字：煤矿企业；信息化；自动化；技术；发展

煤矿在各国的建设中都占据着极其重要的作用。在我国，煤矿对人民的日常生活影响重大，我国煤矿资源占有量远高于石油资源占有量。随着经济的发展与人口的增加，煤矿企业的市场需求也越来越大，煤矿企业务必要寻找新出路，在保证安全生产的前提下提高煤矿生产技术[1]。

一、煤矿

（一）煤矿的简介。煤炭的地质层被人类挖掘开采时所产生的空间被称为煤矿。煤矿通常有巷道、井硐和采掘面等等。煤作为一种可燃性有机岩，是主要的固体燃料。

（二）煤的形成。煤的形成一般在适宜的地质环境中，由生长久远的植物尸体在水或泥沙中腐泥化后堆积，并经过天然煤化作用而形成。在所有国家的上各种地质时期中，石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪的地层中，煤资源的占有量最多，这几个时期也是是重要的成煤时代。

（三）煤的组成元素。煤主要由碳、氢、氧、氮、磷等元素组成，是高分子有机化合物，其中碳、氢、氧三元素的总和约占有机质的百分之95以上。而无机质中也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素，所以，碳元素是构成煤的最重要的组分，煤的含碳量一般为百分之四十六至百分之四十七，煤呈深褐色或黑色，有明显的金属光泽感。

（四）煤的分类。煤主要分为褐煤、烟煤、无烟煤三类。由于种类不同，其构成元素、质量、发热量也截然不同。

褐煤的形状多为块状，光泽较暗，呈黑褐色，产地土质比较疏松，在规定条件下隔绝空气加热后分解出来的液态占百分之四十左右，所以燃点低，容易着火，上火很快，但燃烧时间很短。

烟煤的形状一般为颗粒状或粉状，黑色有光泽，质地精细，在规定条件下隔绝空气加热后分解出来的液态在占百分之三十以上，燃点较低，较易点燃，含碳量与发热量较高，燃烧时会出现大量黑烟，上火极快，燃烧时间较长，燃烧火焰高。烟煤具有粘性，所以在燃烧时容易出现煤渣。

无烟煤的形状有粉状和小块状两种，也呈黑色金属光泽，并且较亮。无烟煤含碳量极高，约占其成分的百分之八十左右，在规定条件下隔绝空气加热后分解出来的液态低至占百分之十，由于燃点高，不容易着火，所以起初上火较慢，后期燃烧时上火较大，火力较强，而且冒烟较少，在燃烧时大多数会掺入一定的媒土，控制火力强度[2]。

二、自动化

（一）自动化的简介。自动化英语称为Automation，最早由美国工程师提出这一名词。自动化是指在没有人力或极少人力的干预下，使机器设备、生产系统、生产管理过程经过自动检测、信息分析等流程，以完成人预先设定的工作目的。

（二）自动化的发展过程。1946年，美国福特公司工程师D.S.哈德率先提出”自动化“一词，目的是为了更好的讲解汽车发动机汽缸内部的自动传送和加工的过程。次年，世界上第一所生产自动化研究部门建立成功。到了五十年代，工业为了提供生产率，开始注意到自动化技术，并积极学习融合，机械制造业中自动化技术被应用的越来越多。到了六十年代初期，电子计算机应用的推广，自动化与信息处理开始慢慢结合起来，信息自动化雏形初现。随着航天事业的发展，人类探索宇宙的步伐加快，如何同时控制复杂的系统成为人们关注的焦点，现代控制理论引时代而产生，它为航天事业的发展提供了控制理论，具有划时代的意义。到了六十年代中期，有了现代控制理论的基础，自动化技术已经在航天、重工等工业广泛应用。有了各行业对自动化技术广泛应用的基础，在七十年代，自动化理论与技术进行了革新，此次革新充分利用了电子计算机技术，出现了复杂系统的智能控制以及综合利用计算机技术、现代通讯等技术而形成的高级自动化系统，如智能机器人、决策分析系统等[3]。

三、煤矿信息自动化技术的重要性

将科技转换成生产力，信息自动化技术是最明显的体现，信息自动化技术对生产力与生产关系要求极为严格，生产关系和生产力不相符合的都会因信息自动化技术的普及而改变。煤矿行业也是如此，传统的煤炭生产技术无法满足日已增长的市场需求，若想不被市场所淘汰，就需要充分利用现有技术。建立信息网络平台，分享煤矿信息资源，利用数据分析，在煤炭开采时做到风险防控预警，在进行某些危险工作时，可利用高级自动化系统，如智能机器人、智能挖掘系统等信息自动化设备代替人力工作，这些设备不仅可以充分保护工作人员的安全也可以进行数据采集、反馈，最后进行分析，降低了成本，提高了工作效率，也为企业增加了利润，提升了企业的综合竞争力。煤矿信息自动化技术不只是体现在煤炭安全生产方面，也体现在煤矿企业的管理方面，信息自动化技术中具有数据分析的功能，因此能够帮助企业管理者进行合理的决策，规划好未来的发展方向。

四、煤矿信息自动化的应用

（一）预防土地塌陷。在煤矿开采过程中容易出现煤层坚硬现象，这是危险的警告，这种情况下非常容易让煤道坍塌，威胁到工作人员的安全。技术工程师可以利用信息自动化技术，通过采集的样本在室内进行模拟力学试验，找到发生的原因和规律做出相应的解决办法。

（二）智能采煤。一旦发生坍塌事故，人员伤亡是最大的，除了要做到模拟开采外，也要做到智能开采，如电液支架控制装置、采煤机检测装置等，在降低风险的同时也提高了开采效率。

（三）智能运输。我国现阶段，智能采煤与智能运输都得到了较大的发展。智能运输也作为一种代替人力开采的模式，能够彻底的释放人类的双手，信息自动化所带来的智能运输具有预防跑偏、烟雾保护以及远程监控等优点，与传统的运输方式相比，减少不少的人力物力[4]。

（四）火灾预防。在前文已说到过，煤的主要成分为碳，燃点低，容易点燃。所以，在煤矿生产中极容易发生火灾，一旦出现定会伤亡极大。信息自动化技术可以对易着火点进行监测，同时建立起一套完善的火灾事故预警系统以及出现火灾后的施救系统，这些都离不开信息自动化技术。

（五）粉尘治理。在环境日益恶化的今天，国家对环境问题也越来越重视。因为煤炭的元素多、质量轻，有些煤炭的形状就为粉末状，在施工的作用下，必定会扬起粉尘进入到空气中。我们可以利用信息自动化技术，建立相应的防尘系统。

建立防尘喷雾系统，系统会对空气中的粉尘进行实时监测，一旦粉尘浓度超过规定值，系统则进行降尘处理，确保粉尘浓度在安全范围内。

建立雷达防尘系统，雷达通过微波检测到空气中的不平稳信号，以此来控制降尘功能的开启与关闭，及其安全可靠[5]。

结束语

自动化技术不仅把人类从繁琐的体力、脑力劳动和危险、复杂的工作环境中解放出来，在极大地提高劳动生产率的同时，也在增强人类认识世界、改造世界的能力。国家的发展离不开煤炭的开发与利用，如今，人们的生活与工作对煤炭的需求越来越大，因为煤炭在开采过程中污染严重、安全问题频发，所以就需要引进自动化技术并结合信息数据帮助人类进行操作，达到绿色作业的目的。同时，为了缩短与发达国家的煤炭开采技术，我国也要大力支持发展信息自动化技术，更变生产方式，要牢牢的抓住这一机遇，抓住这一机遇就是抓住了未来。

参考文献

[1]郭全喜,杨经立.机械自动化技术发展历程与发展方向预测[J].内燃机与配件,2019(01):207-208.

[2]邓玲霞.煤矿自动化与信息化技术分析[J].河南科技,2017(13):99-100.

[3]彭怡.浅谈信息化、自动化技术与煤矿安全[J].电子世界,2014(08):312.

[4]孙立志,张欢,王光明.信息自动化在煤矿生产中的应用[J].化工管理,2017(09):69.

[5]王杰.浅谈煤矿信息化与自动化发展趋势[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2019(01):37-38.