论文部分内容阅读
摘要：文章分析了平煤股份一矿矿井自动化建设的概况，与建设前进行对比发现矿井自动化的优势较为明显。矿井自动化的建设可以极大地保证煤矿的安全生产，降低生产成本，提供煤矿经济效益。
关键词：矿井自动化；平煤股份一矿；安全生产；经济效益
中图分类号：TD724 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）30-0093-02
能源是決定国计民生的基础，在我国的能源生产结构中煤炭所占的比例为74.29%，在能源消费结构中的比例达到了71.26%。煤炭价格低廉且供应可靠，而且与其他的能源相比（天然气及石油等）储量丰富，因此，是我国的主要能源。
目前煤矿生产过程中的诸多问题仍未得到解决，煤矿事故频发、煤矿安全隐患无法及时排除、产煤投资大等问题仍然是困扰煤炭企业的难题。伴随着煤矿安全监控、煤矿井下人员位置监测、煤炭产量远程监测、全矿井移动通信、无人值守远程监控技术及系统取得了突破和快速发展，在煤矿安全生产工作中发挥着重要作用。近年来，随着计算机、通信及自动化技术的快速发展，自动化产品的性能不断提高，煤矿自动化的建设也日趋成熟和完善，这都为数字化、信息化矿山建设和生产奠定了坚实的基础。近些年的发展实践证明，建立以信息化、自动化为标志的新型矿井是煤炭企业实现高效生产、提高煤矿安全生产、增强企业核心竞争力的必由之路。全矿井自动化系统是煤矿自动化发展的新高点，是一个总平台，是实现地上对矿井下诸多系统有效控制的途径。
1 平煤股份一矿概况
平煤股份一矿位于平顶山矿区中部，是新中国成立后我国自行设计兴建的第一座大型煤矿。矿井设计生产能力400万吨/年，核定生产能力400万吨/年，是平煤股份的主力矿井。目前，全矿井综采机械化程度和掘进机械化程度均达到100%，实现了采掘机械化、运输皮带化、安全装备系列化、地面储装运自动化，成为全国煤炭系统首批建成的“现代化矿井”和“高产高效矿井”。矿井投产50年来，累计生产原煤1.27亿吨，为国民经济的发展做出了巨大贡献，被誉为“中原第一矿”。
由于近年来对能源需求量的增大，国家对煤矿的安全生产能力的要求不断提高。如何提高煤矿的效率，降低生产成本，同时又保证煤矿的安全生产是平煤股份一矿迫切需要解决的问题。根据平煤股份一矿的井下条件，结合多年的生产经验，提出煤矿自动化建设。
2 矿井自动化系统
矿井自动化涵盖诸多环节，主要包括以下五方面：生产过程自动化系统、生产过程自动化子系统、安全生产管理软件、安全监控数字化系统及煤矿应急通信保障系统。各系统的协调配合是矿井自动化发挥作用的前提，也是煤矿降低成本、提高效率、保证安全生产的重要保障。以下就各系统的功能进行简单阐述。
2.1 生产自动化系统功能
具备集控手动、集控自动和集控检修三种控制功能，集控手动控制时，可以分别完成远程对单条皮带的控制功能，皮带间相互闭锁；集控检修时和集控手动类似，只是皮带间没有闭锁关系；集控自动控制时，可以完成远程对皮带的相互闭锁控制功能，实现集控室内一键启、停设备（一键通功能）。具体的连锁关系以煤仓作为分界点，只要煤仓未满，则煤仓前级皮带就可以往煤仓内送煤，只要煤仓不空，则下级皮带就可以往外运煤。
丁三系统五条皮带具有“顺开顺停”和“逆开顺停”控制功能，控制方式转换方便、快捷。就地手动控制主要功能包括：启动、停止、故障报警显示、故障复位等功能。
2.2 生产过程自动化子系统功能
生产过程自动化子系统接入共12个，主要包含：压风机监控系统（综合厂压风机、北一压风机和北二压风机）、通风机在线监测系统（北一和北二通风机），架空乘人装置（三部和四部架空乘人装置）、东/西台钢缆皮带、戊一二部高强皮带、戊一三部高强皮带、二水平丁戊三集中巷高强皮带和二水平戊三下山高强皮带。
空压机系统通过IFIX监控软件对整个空压机设备进行监控及数据管理；通风机在线监测系统主要功能是实时监测通风机的性能参数和状态参数、电机的电气参数、数据管理、报表管理等；井下皮带运输集控系统既可以进行生产管理，包括事件记录、运行日志报表、各设备累计运行时间、各设备起、停时间等，又能自动生成相关报表。
2.3 安全生产管理软件功能
安全生产管理软件包括自动化集成软件和信息化软件两个部分，自动化集成软件整体融合各系统的运行数据、报警数据、视频数据等，以HMI（人机界面）的形式完成各工况系统的统一监控、浏览、查询和报警的功能。信息化软件包括六大功能系统：报警故障分析系统、可靠性监测分析系统、设备效率分析系统、能耗分析系统、视频联动平台和子系统运行维护平台。将一矿综合自动化各系统的数据自动采集、汇总、分析处理，实现各系统数据在异构条件下相关联业务数据综合分析、挖掘，提高生产调度、决策指挥的信息化水平，为矿井安全生产和管理决策提供有效依据和手段。
2.4 安全监控数字化系统
矿井数字化工业电视系统主要包括中心机房设备、传输设备、现场显示设备和摄像仪。本次针对综合自动化二期工程的实际需要对数字化工业电视系统进行扩展，本次规划在井下胶带机集控系统安装摄像仪53个，斜巷轨道运输综合监控系统安装摄像仪33个。
该系统功能主要包括：实现全矿井的重要场所的实时监视；煤流运输主运皮带的实时监视；画面的任意切换、历史画面查询及WEB浏览功能。
2.5 煤矿应急通信保障系统
煤矿应急通信保障系统主要包括调度指挥中心、系统新建和原通信系统整合三部分内容。系统功能主要包括：（1）紧急广播与救援；（2）区域扩音广播；（3）定时广播；（4）多线路打点；（5）多线路通话；（6）线路
管理。
3 结语
煤矿综合自动化系统建成之后，为平煤股份一矿的安全生产、生产安全环境监测、生产过程信息综合利用、抢险救灾、紧急预案等提供了一个较为完整的平台，实现了矿井生产调度的统一管理，同时为自然灾害的有效预防、抢险救灾的统一调度指挥、远程管理监测提供了有力的支持工具，对于矿井提高生产产量、减少生产事故、提高平煤股份一矿的核心竞争力有着重要作用。
参考文献
[1] 孙继平.煤矿自动化与信息化技术回顾与展望[J].工
矿自动化，2010，6（6）：26-30.
[2] 仇磊，刘颜福.全矿井综合自动化系统的发展探析
[J].机电信息，2013，（9）：172-173.
[3] 陆铮，汪丛笑.工业以太网在全矿井综合自动化系统
中的应用[J].工矿自动化，2006，（3）：31-33.
[4] 李虹瑾.浅谈矿井自动化建设[J].科技信息，2012，
（5）：389.
[5] 周峰，宁建民.华丰煤矿矿井自动化建设效果好[J].
煤矿机械，2010，（3）：73-77.
[6] 陈留武.平煤一矿丁组煤层突出危险性预测分析[J].
煤炭科学技术，2007，35（6）：40-43.
[7] 张学博，高贯金，郭飞鹏.平煤一矿通风系统优化改
造方案[J].西安科技大学学报，2011，31（6）：
740-744.
作者简介：李碧林（1983—），男，河南柘城人，河南平顶山市平煤股份一矿生产调度室助理工程师，研究方向：矿井生产调度。
关键词：矿井自动化；平煤股份一矿；安全生产；经济效益
中图分类号：TD724 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）30-0093-02
能源是決定国计民生的基础，在我国的能源生产结构中煤炭所占的比例为74.29%，在能源消费结构中的比例达到了71.26%。煤炭价格低廉且供应可靠，而且与其他的能源相比（天然气及石油等）储量丰富，因此，是我国的主要能源。
目前煤矿生产过程中的诸多问题仍未得到解决，煤矿事故频发、煤矿安全隐患无法及时排除、产煤投资大等问题仍然是困扰煤炭企业的难题。伴随着煤矿安全监控、煤矿井下人员位置监测、煤炭产量远程监测、全矿井移动通信、无人值守远程监控技术及系统取得了突破和快速发展，在煤矿安全生产工作中发挥着重要作用。近年来，随着计算机、通信及自动化技术的快速发展，自动化产品的性能不断提高，煤矿自动化的建设也日趋成熟和完善，这都为数字化、信息化矿山建设和生产奠定了坚实的基础。近些年的发展实践证明，建立以信息化、自动化为标志的新型矿井是煤炭企业实现高效生产、提高煤矿安全生产、增强企业核心竞争力的必由之路。全矿井自动化系统是煤矿自动化发展的新高点，是一个总平台，是实现地上对矿井下诸多系统有效控制的途径。
1 平煤股份一矿概况
平煤股份一矿位于平顶山矿区中部，是新中国成立后我国自行设计兴建的第一座大型煤矿。矿井设计生产能力400万吨/年，核定生产能力400万吨/年，是平煤股份的主力矿井。目前，全矿井综采机械化程度和掘进机械化程度均达到100%，实现了采掘机械化、运输皮带化、安全装备系列化、地面储装运自动化，成为全国煤炭系统首批建成的“现代化矿井”和“高产高效矿井”。矿井投产50年来，累计生产原煤1.27亿吨，为国民经济的发展做出了巨大贡献，被誉为“中原第一矿”。
由于近年来对能源需求量的增大，国家对煤矿的安全生产能力的要求不断提高。如何提高煤矿的效率，降低生产成本，同时又保证煤矿的安全生产是平煤股份一矿迫切需要解决的问题。根据平煤股份一矿的井下条件，结合多年的生产经验，提出煤矿自动化建设。
2 矿井自动化系统
矿井自动化涵盖诸多环节，主要包括以下五方面：生产过程自动化系统、生产过程自动化子系统、安全生产管理软件、安全监控数字化系统及煤矿应急通信保障系统。各系统的协调配合是矿井自动化发挥作用的前提，也是煤矿降低成本、提高效率、保证安全生产的重要保障。以下就各系统的功能进行简单阐述。
2.1 生产自动化系统功能
具备集控手动、集控自动和集控检修三种控制功能，集控手动控制时，可以分别完成远程对单条皮带的控制功能，皮带间相互闭锁；集控检修时和集控手动类似，只是皮带间没有闭锁关系；集控自动控制时，可以完成远程对皮带的相互闭锁控制功能，实现集控室内一键启、停设备（一键通功能）。具体的连锁关系以煤仓作为分界点，只要煤仓未满，则煤仓前级皮带就可以往煤仓内送煤，只要煤仓不空，则下级皮带就可以往外运煤。
丁三系统五条皮带具有“顺开顺停”和“逆开顺停”控制功能，控制方式转换方便、快捷。就地手动控制主要功能包括：启动、停止、故障报警显示、故障复位等功能。
2.2 生产过程自动化子系统功能
生产过程自动化子系统接入共12个，主要包含：压风机监控系统（综合厂压风机、北一压风机和北二压风机）、通风机在线监测系统（北一和北二通风机），架空乘人装置（三部和四部架空乘人装置）、东/西台钢缆皮带、戊一二部高强皮带、戊一三部高强皮带、二水平丁戊三集中巷高强皮带和二水平戊三下山高强皮带。
空压机系统通过IFIX监控软件对整个空压机设备进行监控及数据管理；通风机在线监测系统主要功能是实时监测通风机的性能参数和状态参数、电机的电气参数、数据管理、报表管理等；井下皮带运输集控系统既可以进行生产管理，包括事件记录、运行日志报表、各设备累计运行时间、各设备起、停时间等，又能自动生成相关报表。
2.3 安全生产管理软件功能
安全生产管理软件包括自动化集成软件和信息化软件两个部分，自动化集成软件整体融合各系统的运行数据、报警数据、视频数据等，以HMI（人机界面）的形式完成各工况系统的统一监控、浏览、查询和报警的功能。信息化软件包括六大功能系统：报警故障分析系统、可靠性监测分析系统、设备效率分析系统、能耗分析系统、视频联动平台和子系统运行维护平台。将一矿综合自动化各系统的数据自动采集、汇总、分析处理，实现各系统数据在异构条件下相关联业务数据综合分析、挖掘，提高生产调度、决策指挥的信息化水平，为矿井安全生产和管理决策提供有效依据和手段。
2.4 安全监控数字化系统
矿井数字化工业电视系统主要包括中心机房设备、传输设备、现场显示设备和摄像仪。本次针对综合自动化二期工程的实际需要对数字化工业电视系统进行扩展，本次规划在井下胶带机集控系统安装摄像仪53个，斜巷轨道运输综合监控系统安装摄像仪33个。
该系统功能主要包括：实现全矿井的重要场所的实时监视；煤流运输主运皮带的实时监视；画面的任意切换、历史画面查询及WEB浏览功能。
2.5 煤矿应急通信保障系统
煤矿应急通信保障系统主要包括调度指挥中心、系统新建和原通信系统整合三部分内容。系统功能主要包括：（1）紧急广播与救援；（2）区域扩音广播；（3）定时广播；（4）多线路打点；（5）多线路通话；（6）线路
管理。
3 结语
煤矿综合自动化系统建成之后，为平煤股份一矿的安全生产、生产安全环境监测、生产过程信息综合利用、抢险救灾、紧急预案等提供了一个较为完整的平台，实现了矿井生产调度的统一管理，同时为自然灾害的有效预防、抢险救灾的统一调度指挥、远程管理监测提供了有力的支持工具，对于矿井提高生产产量、减少生产事故、提高平煤股份一矿的核心竞争力有着重要作用。
参考文献
[1] 孙继平.煤矿自动化与信息化技术回顾与展望[J].工
矿自动化，2010，6（6）：26-30.
[2] 仇磊，刘颜福.全矿井综合自动化系统的发展探析
[J].机电信息，2013，（9）：172-173.
[3] 陆铮，汪丛笑.工业以太网在全矿井综合自动化系统
中的应用[J].工矿自动化，2006，（3）：31-33.
[4] 李虹瑾.浅谈矿井自动化建设[J].科技信息，2012，
（5）：389.
[5] 周峰，宁建民.华丰煤矿矿井自动化建设效果好[J].
煤矿机械，2010，（3）：73-77.
[6] 陈留武.平煤一矿丁组煤层突出危险性预测分析[J].
煤炭科学技术，2007，35（6）：40-43.
[7] 张学博，高贯金，郭飞鹏.平煤一矿通风系统优化改
造方案[J].西安科技大学学报，2011，31（6）：
740-744.
作者简介：李碧林（1983—），男，河南柘城人，河南平顶山市平煤股份一矿生产调度室助理工程师，研究方向：矿井生产调度。