煤矿智能化改造方案
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煤矿智能化改造方案范文第1篇
引言
伴随着矿井开采延续，矿井通风系统务必要引起高度重视，近年来，发生煤矿通风事故屡屡在目，对于矿井通风管理需要引起相关工作人员重点关注，引入高新技术与智慧化管控方式，改进煤矿井下安全通风的条件，加强对煤矿井下通风安全管控的检查与防控力度，保证煤矿井下作业生产的安全性和可靠性。
1煤矿井下通风安全管控的重要性
1.1保障煤矿井下作业的安全性和可靠性
煤矿井下搭建通风安全系统的目的即为采用把矿井内部的有害气体、废气等有害气体实行行之有效去除，进而提升煤矿井下生产作业的安全性和可靠性。煤矿井下通风系统是确保煤矿生产安全的一个主要分支，不仅能够确保井下相关作业人员的人身生命财产安全，也能够确保煤矿井下作业的危险系数减少，降低煤矿井下发生爆炸的几率。煤矿井下通风系统能够在一定程度上增加矿井内部的氧气流通，促使矿井内部的有毒有害气体与矿井外面的新鲜空气实现互换，使得矿井内部的空气能够获得更加优良的品质，提升了矿井空气内部的氧气含量，确保矿井下能够安全可靠的进行开采作业，保障煤矿井下的相关工作人员能够安全平稳地进行煤炭开采作业。
1.2第一时间去除有毒有害气体
在矿井内部开采作业进程中，伴随着生产作业时间的增加，矿井下的空气中将会存在诸多有毒有害气体，其中包含瓦斯这样的易爆易爆气体，在放出相关有毒有害颗粒的情况下，同时也会对矿井内部空气中含有的氧气有相当程度的损耗，对矿井内部的常规开采作业产生极其严重的影响。假如相当长一段时间内没能对煤矿井下内部空气实施交换，极易产生相关作业施工人员瓦斯中毒的安全事故，假如矿井内部空气中瓦斯气体百分比含量较高，甚至可能造成爆炸这样的恶性安全事故，相当大程度的影响着全部煤矿矿井的安全生产。煤矿井下通风安全系统能够把矿井内部的有毒有害气体第一时间去除到矿井外部，并且第一时间完成内外空气轮换，促使矿井内部空气质量非常安全稳定，降低矿井内部有毒有害气体的真实含量，使井下作业施工能够更加安全可靠的稳步推进。
1.3提供新鲜氧气
现阶段绝大多数煤矿企业所属矿井距离地表深度非常大，这种情况造成煤矿井下氧气非常稀薄。在此类情况下实行煤炭资源挖掘作业，不但将会出现很多数量的有毒有害粉尘与瓦斯气体，与此同时还能造成氧气在矿井下空间内的含量减少。这样就对井下通风安全系统提出了非常高的规定。在现阶段煤矿井下通风安全管控作业中，必须对于相关的井下现场作业状况的通风系统进行合理管控，以此来保证矿井下通风的适宜性，为井下提供充足的氧气，为作业人员的人身安全起到重要的保障，同时也能够保证井下作业的安全、有序进行。
2煤矿井下通风安全管控进程中出现的安全漏洞
2.1煤矿井下通风安全系统存在安全隐患
现阶段，国内大量煤矿井下的通风安全管理系统安全可靠性都比较低，这种状况是目前煤矿井下通风系统现存的一个最为直观和最紧要的安全生产问题。当中，总体通风量不够是很多煤矿井下通风安全管理系统可靠性不高的显著特征之一。“总风量不足”是指井下作业安排的采掘任务太多等导致风量不足以支撑采掘工作的现象。有的矿井在微风或者无风的情形下依然不顾一切地进行采掘工作，这样的通风系统一定是达不到安全指标的。显然，煤矿井下通风安全系统通风补偿还需要从系统搭建这个根源上寻找探索原由。
2.2煤矿井下通风系统管控水平非常落后、相关企业监督、监管不力
矿山井下通风管理系统现存的另外一个亟待解决的问题是通风系统管控水平非常落后、相关企业管理人员监督、监管不力。除此以外，一些规模较小、资金周转速度不快的煤矿企业受到巷道断面过于狭窄的局限，把通风设备安装在回风巷里或离风口太近的地方，常引发吸循环风的恶果。
2.3煤矿井下通风装置布局不科学、可靠性较低
现阶段某些煤矿企业出现理论上需要搭建密封区域的情况没能切实构建而是使用风门作为替代，导致煤矿井下风门数量提高，有些风门布置在重要进风巷道与回风巷道中间，由于两端的压力差比较大造成漏气现象比较严重，从而引起一系列的危害。
2.4煤矿井下重要通风设备运作效率差
因为采用的装备自身效率值较低，亦或通风设备性能和煤矿井下通风环境阻力情况不匹配，通风设备运行效率值一般情况下不高，与此同时也产出电量的不必要的损耗。
2.5煤矿井下通风系统送风量不够
某些煤矿井下因为整个矿区或者挖掘面供风量不够或者供风通道串联节点使用频率过高，通常会出现某些区域瓦斯气体集中、矿井内部粉尘浓度超出限定值范围，对煤矿企业的安全生产产生重大的安全隐患。2.6煤矿井下漏气点较多把足量的、满足品质需求的空气量输送到用气区域，漏气少、有效空气量占比高，是通风系统有效性表现之一，也是保证矿井安全生产的主要措施。可是，有的矿井外部漏风或内部漏风较大，导致有效风量率低的现象发生。
3现代矿井通风管理的新技术
我们从适应煤炭行业发展新趋势、加快推进企业高质量发展的角度，提高对“智能化开采”建设重要性的认识，进一步增强责任感、使命感和紧迫感，我们也清醒认识到“智能化开采”建设既是煤炭行业发展必然趋势，也是企业发展的必然选择之路。
4煤矿通风智能化在矿井中应用
近年来我们紧紧围绕智能化建设总体目标，制定了年度规划，成立了专项小组、明确路线图、进度表和时间节点，定期召开智能化建设推进会，树立专业配合、部门协作、上下联动的“一盘棋”思想，密切配合，在各自分管范围内积极主动的推进“智能化”建设，形成强大工作合力，实施周通报、月考核、年评比，有力推进智能化开采循序渐进。首先引进主扇风机无人化管理系统。该系统一般由五大单元组成：集中控制单元、传动单元、控制单元与下层数据收集及数据传输，集中控制部分一般实行对系统的远距离操控与系统参数的即时监控，在安全管理及智能化方面主要有以下优点：（1）通风风机无人化管理自动化系统在施工作业现场使用以后，因为优化了风机设备的控制策略和风机送风能力，提升了煤矿井下通风系统的安全可靠性；（2）降低了通风系统设备的送风量损失，提升了设备的工作效率；（3）大量降低了煤矿井下通风安全系统的用电损耗；显著地改进了设备起动时电流对电动机设备的冲击，最大限度地减少了现场相关操作者的作业强度；（4）降低由于操作者手动作业可能产生的错误操作。其次我们正在积极洽谈煤矿井下通风管理视频监控系统。该系统一般是采用现代计算机技术的三维立体可视化解决方案，搭建煤矿井下通风安全管理系统参数化数据库，把没有具体形象的煤矿井下通风安全数据实行彩色三维立体投影，把煤矿井下全部巷道的通风信息数据和通风安全系统图像和数据实行交互。在常规二维平面图像的前提下实施改造，采用多维空间建模与分析功能强大的GIS技术为基础平台，能够对矿井进行三维模型创立，还原巷道的真实形状。采用分层管理方式实现对系统中巷道、构筑物和风机的分要素层管理。为煤矿井下通风管控系统搭建巨大的参数处理数据库，切实解决实际煤矿挖掘生产作业中煤矿井下通风系统管控操作难度大的现象。5煤矿井下通风系统规划的智慧化分析煤矿井下通风智慧化一体化解决方案能够使操作者与计算机相互配合，其特点是操作简便，伴随着国内参数化科技的进步，煤矿井下通风系统规划愈发朝着智慧化方向发展。降低矿山开采过程中的人为因素，并将其转换为可靠的设备工作成果。矿产开采技术的系统化、整体化及智能化取代传统的人工人机简单配合模式，形成以计算软件、自动检测智能通风构筑物设计生产的成套化系统。煤矿井下通风系统规划智慧化程序的搭建分析相关模块的进程：（1）煤矿井下通风安全系统基础输出和3D动画输出模块；（2）矿井中风机工作状况和通风构筑物的检测模块；（3）数据分析和处理模块；（4）技术经济计算模块与专家系统模块。
煤矿智能化改造方案范文第2篇
关键词：采煤机；智能化；自动化
0引言
煤炭是我国国民生产生活的主要能源之一，实现安全高效的煤炭生产是煤炭企业和研究人员的工作重点。作为工作面最重要的设备，采煤机操作过程复杂，需要司机对煤层厚度、顶板情况、电机状况、振动情况等进行综合判断，以便合理操作采煤机进行截割、破碎和推移等动作。随着无线通信技术、传感器技术和智能算法的发展，在采煤机状态监测、滚筒调高、推移牵引、故障预警等方面应用了大量自动化和智能化技术，提高了采煤机的生产效率和安全性，降低了采煤机司机的劳动强度。本文研究了基于无线网络传感的监测技术、基于记忆截割的智能控制技术和基于专家系统的故障诊断技术，这些技术的应用可为煤矿企业进行自动化和智能化改造，逐步实现无人工作面提供借鉴。
1基于无线网络传感的监测技术
为了实现采煤机状态控制和故障诊断，首先应获取准确的状态信息，美国JOY公司和德国Eickhoff公司生产的采煤机已经具备了完善的故障诊断和状态监测功能，而国产采煤机的功能还不是很完善。JOY公司和Eickhoff公司都有其代表性的工业控制计算机系统，对采煤机的状态信息进行采集、处理和存储，通过人机界面以丰富的形式表现出来，不仅有文字、表格，还能以曲线和图形等直观方式在顺槽和地面展现。采煤机的状态信息包括采煤机位置（两种表示方法，一种是在工作面中的绝对位置，另一种是基于液压支架编号的相对位置）、牵引方向和速度、摇臂角度、机身角度，牵引电机、截割电机、泵站电机和破碎电机的电气参数，以及轴承和油温度等。通信网络平台的建设是状态监测技术的核心部分，目前大型矿井包括顺槽在内的大部分工作区域都已覆盖了光纤通信网络，因此顺槽到工作面的通信是状态监测网络平台的主要组成部分。有线通信方式例如载波通信和工业现场总线是目前主要的解决方案，而无线组网方式具有布线简单、不受空间限制的优点，但是存在电磁干扰现象，其可靠性有待于进一步验证。基于无线传感网络的采煤机状态监测系统如图1所示，由机载数据采集系统、数据无线传输系统和监控中心三大部分组成。机载数据采集系统主要由采煤机上的温度传感器和振动传感器等构成，对温度和振动信号进行采集和无线发送。监控中心分析这些数据，对采煤机的健康状态进行评估。每个采煤机上可布置多个传感器数据采集系统，经过串口将汇聚节点与管理中心的计算机相连，不同的节点实现不同的功能，有的发送数据，有的采集数据，最终汇总到上位机上。
2基于记忆截割的智能控制技术
基于记忆截割的智能控制技术主要有状态控制、姿态控制和牵引控制三种。
2．1状态控制
在采煤机作业过程中，截割部把煤块从煤壁上切割下来，破碎部将大块的煤破碎为小块。要实现采煤机截割状态和破碎状态的协调控制，需要将破碎电机和截割电机的启动信号、制动信号和保护信号等控制状态添加到逻辑传感器中，实现截割部和破碎部的联动状态控制。
2．2姿态控制
采煤机的姿态控制指的是机身角度和滚筒高度控制，机身角度随采煤机在刮板输送机上的位置变化而变化，因此姿态控制主要指的是滚筒调高控制。滚筒自动调高建立在煤层信息的采集和判断基础上，是采煤机自动控制技术的核心。煤层信息的判断有煤岩识别法和记忆截割法，前者通过天然γ射线直接预测煤岩界面，后者为人工辅助监视下的间接方法。这两种方法各有所长，直接法的理论性较强，对传感器要求高，适用于具有明显特征的煤层；间接法技术成熟，但仅适用于顶底板变化不明显的煤层，且需要人为操作，自动化程度低。
2．3牵引控制
采煤机牵引系统有三种：电磁转差离合器调速、开关磁阻电机调速和交流变频系统调速。开关磁阻电机调速是未来发展方向，具有调速性能好、控制电路简单、转矩大、启动冲击小的优点，目前研究方向为降低噪声和提高位置传感器可靠性等。
3基于专家系统的故障诊断技术
采煤机的结构比较复杂，其故障源和故障表现很多，常见的故障可以分为电气故障、液压故障和机械故障。机械故障有轴承温度过高、截齿断裂和链轮组件磨损等；电气故障有变频器故障、保护未启动等；液压故障有牵引无力、油压过低等。采煤机故障诊断技术的发展建立在监控通信技术的基础上，是采煤机监控系统的有机组成部分。故障诊断功能不仅在于判断采煤机是否异常和故障决定其运行状态，降低异常或故障对采煤作业的影响，还可以给管理人员和维护人员提供决策依据，提高管理和维修工作的效率。最初采煤机故障诊断技术的发展局限于电气系统和液压系统，且诊断逻辑大多基于阈值判断，例如电压、电流、油压等参数是否处在设定阈值，一旦某项参数超过阈值则发出报警信号。这种方法的优点是简单可靠，缺点是定位不够精确，无法诊断出是由哪个机械部件引起的故障。近几年来，故障诊断专家系统发展迅速，结合模糊神经网络、ELM学习方法、分层索引等先进算法，解决了专家知识领域局限性、系统冗余性和知识理解能力差等问题。采煤机故障诊断专家系统结构如图2所示，以采煤机领域知识和专家经验为基础，通过本体编辑器和规则编辑器形成故障知识和故障规则，形成由故障知识库和故障规则库共同组成的知识库，系统通过知识库进行故障推理，在人机界面中发出异常和故障告警。
4结束语
目前采煤机自动化和智能化技术有状态监测、姿态控制和故障诊断三个关键技术，基于无线网络传感技术的状态监测技术是姿态控制和故障诊断的基础，基于记忆截割的智能控制技术是采煤机控制技术的核心，基于专家系统的故障诊断系统能够提高采煤作业的安全性和可靠性。随着自动化和智能化技术在采煤工作面的逐渐应用，工作人员的工作环境将得到进一步改善，工作量显著下降，为无人开采奠定了重要的技术基础。
参考文献：
［1］徐卫鹏．我国采煤机技术创新发展研究［J］．煤矿机械，2021，42（1）：27－29．
［2］郑忠友，朱磊，程海星，等．综放工作面采放协调关系及智能装备研究［J］．煤矿机械，2021，42（1）：54－56．
［3］苗鑫．煤矿采煤机智能化技术要点［J］．设备管理与维修，2020（24）：122－123．
［4］索文龙．煤矿综采工作面智能化开采［J］．能源与节能，2020（10）：101－102．
［5］王祥．煤矿综采工作面智能化技术及装备管理与趋势［J］．企业观察家，2020（10）：102－103．
［6］郝少鹏．煤矿智能无人采煤工作面开采关键技术［J］．石化技术，2020，27（9）：175－176．
［7］黄太光．自动化智能开采关键控制技术的探索与研究［J］．化工管理，2020（25）：55－56．
［8］陈拓其．智能化无人开采技术的研发探究［J］．内蒙古煤炭经济，2020（14）：20－21．
［9］张军辉．我国煤矿采煤机的研制回顾、现状以及发展［J］．煤矿机械，2008，29（3）：1－3．
煤矿智能化改造方案范文第3篇
关键词 机电一体化；采矿工作；煤矿企业
中图分类号TH-39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）81-0062-02
随着科技的不断进步，各种电子计算技术取得了快速发展，自动化、智能化和遥感技术日趋完善和成熟。通过利用自动化技术，采矿行业生产效率大大提高，显著增加了采矿产品的种类和提高了投入产出比，带来了巨大的经济效益。在采矿行业，机电一体化已成为主流技术变革方向，是加快矿山发展的重要促进元素，对我国采矿工业的发展具有十分重要的现实意义。
1 机电一体化的基本概念及其构成要素
1.1机电一体化的内涵
机电一体化是最近几年新出现的自动化技术，并且很快得到了高速发展，成为许多行业技术改造的重点方向。所谓机电一体化，是指融合了电子信息、机械设备、电脑软件等多门学科技术为一体的综合技术，它综合了不同学科知识和技术特点，将它们有机的整合在一起，形成了一门独具特色而又具备广阔发展潜力的技术应用方案，能够有效提升工业生产效益和效率。
当前，机电一体化技术已得到了十分广泛的行业应用，在轻重工业领域尤其普及。在采矿领域，机电一体化具有十分突出的作用，它是推行矿山生产自动化的必要条件，也是加快矿山产业转型的重要促进因素，对于转变矿山经济增长方式，实现集约化生产具有长远的促进作用和现实意义。
1.2机电一体化技术的特点
1）安全性高。机电一体化技术具备十分强大的应用功能，能够实现自动监控、实时数据传输、紧急预警以及自我更新和恢复等智能化操作，对于在生产过程中出现的任何意外情况，例如电路短路、工作负荷过大、电机失灵等问题，都能够及时检测并报警，可以有效防范事故风险的发生，不断提高生产安全性和稳定性，保证良好的安全生产环境，提供企业的综合生产效益；
2）实操性强。机电一体化技术所采用的各种设备具有高智能化特点，大大降低了人工操作的工作量，使得操作过程更加简单和规范，避免了由于人工操作带来的各种失误，显著提高了生产过程中的安全性和稳定性。通过机电一体化生产设备生产出来的产品，由于采用了规范的操作步骤和技术处理，使得产品规格和精度更加趋于一致性，能够有效提高整体产品的达标率，降低次品率，提高产出综合效益；
3）实用性大。与机电一体化技术相配套的各种设备和仪器，都具有较高的自动化水平和智能化程度，能够有效提高日常保养和故障检修工作性能，可以通过提高相关配套仪器和设备的自动化程度来加强整个一体化生产系统的自动化水平，降低人为因素对生产设备操作的不利影响，从而不断提高生产操作的规范化水准，保证更高水平的工作质量和效率，提高企业的总投入-产出比。
2机电一体化的核心技术构成
通过对机电一体化概念及其特性的论述，那么对于机电一体化的构成，如何推动机电一体化在采矿过程中进行运用，这些都需要我们从如下几个方面予以重视：
1）机械本体技术。要改善和提高机械设备的总体工作效率，必须从三方面来努力：自身重量、加工精度和产出量。当前，机械加工对象都是各种金属材料，降低加工自身的设备重量，可以有效提升机械加工效率，一般考虑利用非金属材料配件来置换不重要的金属部件。通过降低加工机械设备自重，可以提高加工设备小型化水平，不断提高加工设备的工作反应速度，降低能耗，提高加工效益。
2）信息处理技术。机电一体化与信息技术的融合程度正在不断深入和加深。为了提高机电一体化的应用水平和生产力，可以通过信息化改造来实现。例如可以改进生产信息管理系统的工作效率，来提高信息化对促进机械生产力的促进作用。利用信息科技提高工业生产综合效益，是未来工业技术发展的主要方向之一。
3）信息传感技术。机电一体化的传感技术主要是因为它可以通过光纤和电缆传感器能够提高其传感器的安全性以及可靠性，在采矿应用过程中具有很高的安全性能，对防止电磁干扰具有很大的抵抗功能。所以，机电一体化的传感技术在采矿中的应用就有很大的使用价值和作用。
3机电一体化在煤炭生产中的应用
3.1矿井安全生产监控系统
从实际工作情况来看，许多煤矿使用的监控系统都存在或多或少的问题，其中最突出的问题就是传感器工作效率不高，在日常工作中，容易出现性能不稳定的情况，使用期限比较短，故障率较高。虽然有不少学者这对整个问题进行了深入的研究，并取得了较大的成果，但是总体上看，还亟待继续提升和改造其工作性能。
在发达国家中，其科技水平相比发展中国家更高，这些国家的计算机信息技术一直保持在国际领先前列。近年来，计算机及其网络发展极其迅猛，计算运行效率和速度不断提升，信息网络硬件不断发展，光缆替代了传统的金属电缆，信息存储格式也有单一的数字文字发展到图片、视频等更为先进的表达方式，上述技术的发展和进步，为煤矿安全行业技术发展带来了巨大的促进作用，显著提高了煤矿安监技术总体水平。我国煤矿安监行业技术也获得了较快发展，在各种科研机构的努力下，机电一体化技术正在各大矿山推广和普及。
3.2机电一体化技术在采煤机中的应用
国内矿山机电一体化的一个典型代表就是采煤机的技术改造。1992年，北京煤炭技术研究所与捷克克莱亚公司合作，研制出了国内首台薄煤层强力爬底板电牵引采煤机，自此之后，国内电牵引采煤机得到了十分迅速的推广和普及，大大提高了采煤工作效率。与此同时，武汉机械厂、重庆机床厂、长春重型机械生产厂、宝鸡煤炭设备加工厂等都开始建造性能更好的电牵引采煤机，赢得了市场的追捧。经过数十年的发展，我国电牵引采煤机技术已日趋完善和成熟，极大促进了国内煤矿行业的综合生产效益的提高。
3.3机电一体化技术在带式输送机中的应用
带式输送机在我国各大煤矿生产基地得到了十分广泛的普及和应用，它具有输送量大、性能稳定、工作周期短等突出优点，成为近年来煤矿机电一体化技术改造的重点对象。
当前，使用最普遍的是CST可控软启动装置。它具有良好的综合工作性能，能够针对煤矿、金属矿的开采提供超长距离运输，实践证明具有较高的工作效率。由于技术条件限制，我国煤矿企业在使用带式运输机时，中间驱动点的设计通常不超过三个，这直接影响了输送机的单位产出和总体工作效率。同欧美等发达国家相比，我国输送机采用的安监技术相对落后，在使用期限、精度、稳定性以及单位产出方面都稍逊一筹。
4 机电一体化在采矿过程中应用的发展趋势
在信息技术不断进步和发展的促进下，机电一体化技术获得了高速发展机遇。近年来国产的机电一体化装备正逐步朝着智能化和自动化方向发展，为矿山专门定制的机电一体化设备具有小型化、功能简单化和稳定性等突出优点，大大提高了矿山生产加工效率，有效降低了人力资本的投入，大大减少了矿山安全事故突发率，为煤矿行业的健康发展作出了突出贡献。那么机电一体化未来发展趋势如何，笔者认为主要表现如下几个方面：
其一，为了推动机电一体化技术在采矿业的广泛运用，这就需要进一步优化机电一体化技术，比如在信息自控方面还需要加大技术支撑，不断使其得到完善；
其二，随着信息技术的不断发展和升级，机电一体化在近几年技术日益成熟，并在各领域的运用也取得了一定的成果，所以未来采矿业将可能普及这种技术在采矿过程中的运用，以便于提高其生产效率；
其三，随着信息技术的发展，未来的机电一体化在采矿业的应用将十分普遍，机器人将有可能在采矿机电一体化的发展中成为研究重点。
5结论
总之，通过本文论述，我们在对机电一体化这项技术逐步了解的前提下，我们深知：对于如何使其在煤矿企业中得到落实和运用还需要很多工作要做，但无论如何，我们必须重视机电一体化在采矿中的作用，最大发挥其在行业中存在的潜在价值，在煤矿企业开采过程中尝试落实这些技术的应用，为提高煤矿企业生产效率创造良好条件。
参考文献
[1]张念超.我国煤矿机电一体化技术的发展现状浅析[J].学术探讨，2008，8.
[2]程炜.无人化是煤炭信息化的主要目标[N].中国电子报，2008，10.
煤矿智能化改造方案范文第4篇
【关键词】 供电系统 煤矿企业 应用 优化
煤矿供电系统是煤矿企业中非常关键的辅助系统，煤矿供电系统的安全、可靠对煤矿的日常运转及安全生产具有十分重要的意义。目前，随着采煤技术的迅速发展，矿井煤炭的产量大大提高了，煤矿作业中也运用了大功率采煤机组和运输设施，井下供电系统承担的负荷就越来越大，这就要求整个供电系统必须提高供电质量。
1 煤矿井下的特殊环境
煤矿井下的空气中含有瓦斯及煤尘，在其含量到达一定量时，可能会发生燃烧和爆炸；井下采掘工艺采用的电雷管在漏泄电流的情况下可能会爆炸；井下巷道、硐室、采掘工作面等需要安装电气设备的空间都比较狭窄，对电气设备的体积造成一定的限制；井下由于岩石和煤层的压力，发生冒顶和片邦事故时，很容易造成电气设备的损坏；井下的空气相对湿度较大，电气设备的工作环境潮湿，巷道涌水或滴水较多时，极易造成电气设备受潮漏电，甚至短路引起火灾；采掘工作面的电气设备需要经常被移动，导致生产中会产生短时过载；井下有些机电硐室和巷道的温度较高，因而导致井下电气设备的散热条件较差。
2 矿井供电系统存在的问题
目前，大多煤矿企业广泛采用了大功率运输设备和采煤机组，提高了煤矿企业的生产效率。而要维持煤矿新设备的正常和稳定运转，必须提升整个煤矿供电系统的自身供电质量。新设备在广泛应用的同时也为煤矿的供电系统造成了困扰，比如系统谐波和谐振、井下压力过大等问题，这些问题都对整个矿井的安全生产造成了威胁。
3 煤矿企业对供电系统的基本要求
井下光照不足、空间狭窄、空气潮湿是构成用电不安全的客观条件；同时井下存在瓦斯、煤尘爆炸的危险，电气设备必须采取防爆措施，这些都是对井下安全提出了较高的要求。
（1）供电可靠；煤矿企业要保证生产效率就必须保持电气设备稳定的运转，这就要求井下供电系统必须保证供电的连续性和可靠性。（2）供电安全；供电安全主要包括人身和设备的安全。由于井下环境的特殊，井下工作带有一定的危险性。井下的工作人员在对井下的电力设备进行操控时，必须要依据《煤矿安全规程》和有关规定来进行，确保人身安全。（3）供电技术合理；要求用电设备在额定参数下运行，供电的电压、频率及谐波成分达到一定的技术标准。对于不同的用电设备选用不同的供电频率，保证不同的用电设备安全稳定的运行。（4）供电经济；在保证供电可靠、安全、技术合理的前提下，尽量降低基本建设投资，尽可能降低设备、材料、有色金属的消耗、尽量降低电能消耗和维修费用等。
4 供电系统在煤矿企业中的应用
供电系统是保证整个煤矿系统稳定运转的必要条件，在煤矿系统中，各项施工都需要供电系统的不间断供电来维持。对于地面操控部门，电力供应持续并稳定，可以满足地面操控部门的各种工作的正常操作程序，从而对井下的各项工作进行准确的控制。煤矿系统的各个部门和各项工程都需要实时监控，对不合格的步骤和程序及时做出检测并制定有效的改进方案，供电系统的稳定直接决定监控系统的稳定。对于井下各种采、掘设备，以及大功率的用电设备，供电系统向它们提供稳定的电能，都是保障井下采、掘工作顺利进行的因素。井下各类工作人员众多，人身安全是煤矿工作中首先要考虑的，对于井下的照明系统和通风系统以及报警系统，都要依赖电力系统的持续供电，才能正常运转。总之，煤矿企业的供电系统渗透煤矿安全生产各个方面，对煤矿各部门和各工艺流程都是最基本的依靠和保障，保证煤矿企业的供电系统的稳定，是保证和提高煤矿企业生产量和生产效率的有效手段。
5 煤矿企业的供电系统的优化
5.1 优化供电方案
井下目前正在使用的变电所分布在各个采区，为生产服务，供电方式采用一级控制一级的方式，且地点相对来说比较分散。如果发生供电事故，那么影响范围很大，并且恢复供电时间比较长。基于此，可以拟定井下设置两个主要变电所，其中上组煤主要变电所位置确定在负荷中心，采用双回路供电，并且分段运行，有利于今后的供电延伸和扩展。下组煤主变电所的位置确定在原井底主变电所，同样采用双回路供电，分段运行，便于延伸扩展。该方案解决了供电地点分散问题，又减少了设备重复投入，提高了供电可靠性，并且节省了资金。
5.2 优化措施实施
（1）对井下供电保护整定进行重新计算，检校，严格按照计算值对保护器进行整定。制定有效的管理制度，从设计、校验、现场落实、安装、定期检验检修等环节严格把关。措（2）各采区采用移动变电站供电方式，延伸高压供电距离，缩短低压供电距离，该措施既可以提高供电质量又可以减少电缆投入。（3）采用主变电所冰点方式，兼顾多采区供电，减少采区变电所个数，这样即便是发生事故，也会缩小事故的影响范围，而且减少了供电事故的影响时间。同时减小了维修人员的检修压力，而且对安全生产提供了有力的保障。
5.3 更新改造供电系统设备
随着煤矿生产技术和设备不断发展创新，矿井供电系统高低压开关设备逐步实现了电气保护智能化、高压开关集控自动化、保护装置数字化。对地面变电所供电系统进行保护升级，保证供电系统适应最新的供电需要，对电气设备进行智能化改造，安装无功补偿自动化及供电系统等，都会进一步提高矿井供电系统装备水平。
6 结语
煤矿企业的各项工序都带有一定的危险性，给供电系统的检修维护带来一定的难度，同时井下又具有特殊的环境，这些都会导致一些潜在的或者已经构成威胁的问题，这就要求煤矿企业对供电系统有严格的要求。同时，供电系统在煤矿企业中的作用不可忽视，积极改进供电方式和应用新设备，是促进供电系统在煤矿企业中高效利用的手段，鉴于供电系统对煤矿企业的重要性，优化煤矿企业的供电系统，是保障煤矿企业安全生产和提高生产效率的必要措施。
参考文献：
[1]宫雯.煤矿企业信息化水平综合评价研究[D].西安科技大学，2012.
煤矿智能化改造方案范文第5篇
【关键词】智能电网；规划；电力系统；应用
1.引言
1.1概述
智能电网规划（Intelligent electrical network plan）是中国国家电网公司2009年5月21日首次公布的，主要内容是坚强智能电网以坚强网架为基础，通信信息平台为支撑，智能控制为手段，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。
1.2发展历程
2009年―2010年：规划试点阶段，重点开展坚强智能电网发展规划，制定技术和管理标准，开展关键技术研发和设备研制，开展各环节的试点。
2011年―2015年：全面建设阶段，加快特高压电网和城乡配电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和装备实现重大突破和广泛应用。
2016年―2020年：引领提升阶段，全面建成统一的坚强智能电网，技术和装备达到国际先进水平。届时，电网优化配置资源能力将大幅提升，清洁能源装机比例达到35%，分布式电源实现“即插即用”，智能电表普及应用。
2020年，全面建成统一的“坚强智能电网”。
2.智能电网特征
（1）现代化的电网可以针对自身的故障及问题做到及时发现，进行快速解决，减少停电时间，降低经济损失，简称“自愈”作用。
（2）现代化的电网中，各电力用户可以明确看到电费的价格，并用可以选择适用自身实际情况的供电方案及价格。
（3）现代化电网允许即插即用的与包括电能储存设备及可再生能源等任何电源相连接，具有很强的兼容性。
3.智能电网优势
（1）智能电网在应用技术上实现了自动化和智能化，优化配置了电力资源。
（2）电网相应功能的实现，落实了节能减排的环境方针，减少碳排放量，提高了电力能源的利用率，达到多元化的能源供应目标，满足社会日益增长的能源需求。
（3）我国电网改造计划在智能化电网的发展上起到了了关键性的促进作用，智能电网技术的应用为实现电力资源优化配置和提高电网调度创造技术条件，满足人民群众供电需求。
4.智能电网技术存在问题及对策
（1）智能电网技术应用时间短：这就要求在实际应用过程中，可以先对常规能源的稳定性进行深入分析，优化能源结构，调整能源地域分布不均衡带来的供求矛盾，更好实现高效、节能、环保需求。
（2）我国智能电网技术不够成熟，与国际先进的智能电力技术之间存在很大差距，无法满足社会对电力智能化发展的需求：这就要求广大电力工作者和科技人员加快对智能化电力技术研究，缩小与世界先进的智能化电力技术的差距，更好满足电网管理和社会用电需求。
5.智能电网关键技术
5.1发电与储能技术
在能源转化、传输、使用环节上，发电环节是整个过程中最有可能减少排量的，所以智能电网采用风电水电多种新能源进行分布式发电和分布式储能，分布式储能装置有电磁蓄能、超导储能等等。
新能源、洁净能源和再生资源，对环境改善方面具有很大的积极作用，特别是减轻温室效应方面，同时能够提高供电的安全性与可靠性，以及缓解能源供给不平衡问题。
5.2输配电技术
输配电技术包括特高压输电技术和高温超导输电技术，特高压输电技术是能够实现大功率、远距离传输电的输电技术，提高了输电能力，并能实现远距离电力系统互相连接。
5.3高速双向通信技术
智能电网采用了高速双向通信技术，涉及较多电子设备，如智能表计、电力电子控制器等，利用这些智能电子设备进行网络化通信，同时坚持各种干扰与自我监测，充分体现出上文中“自愈”这一特性。
5.4智能固态表针
与传统采用的电磁表计相比，智能固态表针能够进行双向通信、计量多时段的电力情况和价格、编制时间表等等。
5.5智能调度技术
该技术是智能电网中最关键的技术，能够全面进行资源优化配置，科学决策管理、高效调度等，实现大面积连锁故障的预防，实现调度的智能化。
6.智能电网在电力系统规划中的应用
6.1智能电网信息模型建立
在智能电网管理系统中，不但要对电力系统固有的生产属性进行信息化管理，而且将各个数据之间的层次分布关系整理清楚。
智能电网管理系统模型包括了生产属性信息和空间图形信息，空间图形信息可以准确描述电力系统的各个空间位置，这一系列工作在GIS技术通过坐标（X，Y）可以得到很好的表示。
电力技术及电力系统属性信息数据量非常庞大，它采集了大量的地物特征及各种各类的电力设备，不仅能够对生产设备实施信息化操控，还能对电力系统中固定设施进行全程监控，反映在几何数据模型中，这些生产工作都是由几何图形表示，他们都是点、线、面的对象集合。通过这些地物可以组合成为电力系统环境下的所有地物，并分别具有各自的属性特征与几何特征。
6.2数据库分成自动化连续更新
不断地通过电网元件处的数据自动采集系统对本地数据库的实时记录进行自动更新。数据更新模式，通常可以同时运用于发电厂、变电站、煤矿等单位控制中心的数据库，直接对上一个控制中心的数据库进行相关的修改更新。这样就能有效的克服了系统操作显示速度太慢的弊端。
及时建立缓冲区于服务器端，大量存储常用数据，提升服务器操作效率，进而提升工作流网络的性能。
随着数据库信息资源的改变，“级联式”自动化连续更新工作也就展开了，区域控制中心、中央控制中心的数据库自然而然地就自动地实现了更新的目的。
7.江西电网加快变电站智能化改造
（1）110千伏塘圳变电站智能化改造工程总投资3000多万元，大量引进新设备、新技术、新工艺，充分体现了“一次设备智能化、全站信息数字化、信息共享标准化、高级应用互动化”等智能变电站重要特征，实现了变电站的信息化、自动化、互动化。
变电站二次系统主要包括监控系统、高压设备在线监测系统、红外热成像系统、智能辅助系统、机器人巡检系统五大系统和一体化信息平台。其中全站核心系统―监控系统实现了信息传输使用光缆代替电缆，嵌入包括智能告警与分析决策、一键式顺控等六大高级应用。全站使用数字化技术，实现全网运行数据的统一采集、实时信息共享以及电网实时控制和智能调节，支撑各级电网的安全稳定运行和各类高级应用，实现设备信息和运维策略与电力调度全面互动，实现基于状态监测的设备全寿命周期综合优化管理。
（2）荷舍智能变贯彻“两型一化”和智能化等理念，采用了通用设计、通用设备；按照标准化建设管理，现场设施标准，行为规范，施工有序，环境整洁，全面推行了标准化工艺及示范性工艺的应用。
“江西智能电网建设已经具备加速发展的基础，江西将在"十二五"期间，加快特高压建设，打通与西部大媒电、大水电基地的电力大通道，构建科学合理的现代能源综合运输体系，实现"输煤输电并举"，有效解决江西能源电力瓶颈问题，减轻煤炭运输压力和环保压力，促进江西绿色崛起”。
江西省是一次性能源资源匮乏地区，人均占有量约为全国平均水平的11%，预计到2015年，江西能源自给率不足30%。江西特高压和智能电网建设是鄱阳湖生态经济区十二项重大生态经济工程之一，在江西绿色崛起中起着基础性作用。
【参考文献】
[1]刘骥.智能电网的发展[J].电力建设，2009（10）.
煤矿智能化改造方案范文第6篇
[关键词]安全监控系统 升级改造 光纤冗余环网
中图分类号：F407.42 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0010-01
0 引言
吕家坨矿业分公司是一家综合机械化采煤的大型矿井，年核定生产能力330万t/a。现装备KJ340矿用安全监控系统。随着矿井生产工程的进行，系统监控容量达到瓶颈，不能满足矿井长远发展需求。因此，必须对系统进行升级改造。
1. KJ340安全监控系统当前结构及存在的局限性
吕家坨矿业分公司目前使用的KJ340矿用安全监控系统采用树状网络结构，传输方式为主从、异步、半双工FSK，传输速率1200bps，系统监控容量为32台分站，传输介质为矿用阻燃通讯电缆。系统结构图见图一。
随着吕家坨矿井下生产区域的延伸和增加，监控分站数量达到40余台，超过系统最大监控容量，导致系统正常巡检时巡检周期和断电执行时间不能满足系统要求，给安全生产带来了隐患。
2 .改造方案
为保证矿井采掘工程的延伸，针对安全监控分站不断增加的需求，同时保证安全监控系统稳定可靠运行，缩短巡检周期。吕家坨矿采用冗余光纤环网传输技术对KJ340安全监控系统进行了改造。改造后的监控系统由光纤环网主干传输系统、地面中心站服务器系统、网络分站、监控分站和传感器等部分组成。改造后的的系统结构图见图二。
2.1 光纤环网主干传输系统
2.1.1 网络分站布置
网络分站作为光纤冗余环网节点设备之间采用光缆进行连接。采用KJ100N-F（A）网络分站。该网络分站采用模块化结构，主要由主板、光通讯板、I/O板等组成。其中光通讯板可提供两路独立的RS485用户子系统信号，并能够完成数据上传功能。安全监控系统作为一路RS485用户子系统接入网络分站。据吕家坨矿生产布局，网络分站主要分布在各个生产区域，安装在采区配电室、中央配电室等机电设备硐室内，为附近区域的监控分站提供数据传输接口。
2.1.2 光纤冗余环网铺设
吕家坨矿采用立井多水平开拓方式，共有三个生产水平，分别为-600水平，-800水平和-950水平。人员入井井筒主要有老副井和新混合井。老副井连通-600水平，新混合井连通-800水平。生产采区分布在-600水平西翼、-800水平东西两翼和-950东翼三，-950西翼正在进行开拓大巷延伸工程。未来-600西翼采区将逐步减少直至消失，新采区主要在-950西翼形成。光纤冗余环网铺设时综合考虑当前矿井生产布局及未来一段时间内的采掘工程变化情况，从保证光缆线路安全可靠，经济合理、施工维护方便等角度出发，进行路由选择，确定的铺设方案为从地面中心站分别铺设两根光缆到老副井和混合井，延井筒分别至-600水平和-800水平。-600水平光缆延-600西大巷至-600八采，再向下延伸至-800西翼，然后沿着-800西大巷至-800二采，再向下延伸至-950水平西翼巷道口。-800水平光缆延-800东翼大巷至-800三采，再向下延伸至-950三采，然后沿-950东大巷至-950西翼巷道口对接，形成光纤冗余环网。
2.2 监控分站改造
KJ340安全监控系统采用的监控分站型号为KJ340-F，该分站采用智能化设计，多CPU协同工作。有3个至传感器的通信端口，每端口最大可接10台传感器（控制器），分站最大传输信号30个量。该分站有一个至通信干线的端口，提供FSK和485总线两种传输方式，通过分站内部跳线进行传输方式选择。采用主从、异步、半双工FSK传输方式时，传输速率1200bps，没有继续提升传输速率的空间，采用485总线传输方式时，能够支持1200bps和2400bps两种传输速率。为扩充系统容量，监控分站采用485总线，通过对监控分站编程，使监控分站工作于2400bps传输速率上，系统监控容量可达64台。扩大了系统容量。
3. 改造施工及应用效果
本次系统升级改造，井上、下共铺设光缆10Km，安装网络分站18台，改造监控分站40余台。KJ340安全监控系统升级改造后，解决了系统容量瓶颈。系统传输速率有了很大的提高，系统巡检周期及控制执行时间有了缩短。光纤冗余环网的应用使系统在防雷击及抗干扰能力方面有了很大的提高，有效防止了线路接触不良或电磁干扰造成的传输误码。各项指标符合《AQ6201-2006煤矿安全监控系统通用技术要求》、《AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》、《煤矿安全规程》等相关规定及标准的要求。
煤矿智能化改造方案范文第7篇
当前煤矿企业出现5个“滑坡”
在会上，国家安全监管总局党组成员、副局长、国家煤矿安全监察局局长黄玉治指出了当前煤矿行业企业存在的问题。黄玉治说，尽管全国煤矿安全基础建设亮点纷呈、可圈可点，但受主客观多种因素制约，特别是2012年以来，受煤炭经济下行影响，煤矿安全基础出现明显滑坡，主要表现在5个“滑坡”。
思想认识有滑坡
有的企业安全意识和法律意识淡薄，存在侥幸心理和麻痹思想，甚至满足现状、盲目乐观，对煤矿安全生产出现的新情况新问题认识不足、办法不多。有的企业经营困难，董事长、总经理抓安全的精力不集中，重生产轻安全，重效益轻安全，靠超能力生产以量保本，重大灾害、重大隐患迟迟得不到根治，导致同类事故重复发生。如，山西同煤集团同生安平煤矿在不到一个月时间内生产煤炭28万t，占矿井产能（90万t/a）的31%，在违规放炮（安检员、瓦检员脱岗）强制放顶过程中，采空区顶板大面积冒落，并引发“3・23”重大瓦斯爆炸事故，造成20人死亡。
安全投入有滑坡
由于企业经营困难，有的煤矿压减开拓工程，甚至开采保安煤柱，导致采掘失调；有的煤矿缩减重大灾害治理工程，该开采的保护层不采，该掘的岩巷不掘，用局部防突措施代替区域防突措施；有的煤矿设备设施老化、维护不及时，配件、材料不及时更换，设备带病运转。如，黑龙江龙煤集团鸡西公司杏花煤矿大倾角运输机巷底鼓严重失修，底托辊卡死不换，使用了8年的胶带撕裂后，不按规定修补，而违规采用铁板卡子连接，加剧了与底托辊、积煤摩擦，引燃煤炭，致使胶带着火，造成“11・20”重大火灾事故，死亡22人。还有的煤矿边技改边生产，以违法生产收入弥补建设资金缺口。
技术管理有滑坡
一些煤矿“一通三防”、防治水、生产接续、采掘布置等煤矿重大技术改造方案和技术措施落实不到位。如，吉煤集团通化公司松树镇煤矿、郑煤集团大平煤矿明知在复杂地质构造区域掘进巷道，但没有及时修改防突设计、措施，抽采不达标、未真正消除突出危险，酿成事故。还有，一些资源整合矿井技术资料缺失，致灾因素不清，盲目组织生产建设，导致事故多发，如郑煤集团金昌煤矿“3・2”顶板事故、同煤集团安平煤矿“3・23”重大瓦斯爆炸事故和姜家湾煤矿“4・19”重大透水事故等，均属于类似情况。
安全质量标准化有滑坡
一些企业认为安全质量标准化是形象工程、花钱工程，对开展安全质量标准化工作不积极，制度没有针对性，制度不落实；一些煤矿为应付检查，安全质量标准化紧一阵松一阵，现场管理薄弱，作业环境和安全条件差。有的主管部门对标准化验收把关不严，动态检查少，处罚力度不够，对不具备达标条件的煤矿“开绿灯”。去年，国家煤监局对113处一级标准化矿井进行了降级，取消了13处矿井三级标准化资格并责令其停产整顿。
队伍素质有滑坡
部分煤矿职工收入下降、甚至拖欠工资，队伍不稳定，管理技术人员和技能工人流失严重，人才引进难，招工难，40岁以下工人基本招不来。如，重庆中梁山煤电气公司技术人才入不敷出，近三年引进技术人才34人、流失221人，共招收工人2 739人、流失1 733人，流失率为63.3%。有的国有煤矿企业对兼并重组矿井派任的“五职”矿长（矿长、总工程师和分管安全、生产、机电的副矿长）缺乏管理经验和能力，安全培训跟不上，对重大隐患“认不清、想不到、看不到、管不到”。一些煤矿特别是小煤矿专业技术人员匮乏，没有按规定配备“五职”矿长，以及采煤、掘进、机电运输、通风、地测、防治水等专业技术人员，人员安全素质不高，“三违”屡禁不止等。
强化煤矿安全基础建设
针对上述问题，在下一阶段，国家煤矿安全监察局将重点抓好以下几项工作。
突出企业主体责任落实
针对思想认识方面的滑坡，黄玉治指出，下一步，将突出企业主体责任的落实。将严格落实安全生产责任制。推动企业“五落实五到位”。特别是整合矿井、托管矿井、基建矿井和股份企业、多层级管理集团公司，必须签订安全生产责任协议，厘清安全责任，防止出现责任盲区。推行安全承诺和宣誓制度，强化职工责任意识，自觉接受企业内部和社会监督。
建立奖惩分明的安全考核机制。加大事故和违法违规行为追责力度。同时，对安全生产“政绩”突出的领导干部，应给予奖励。
落实煤矿企业安全生产“黑名单”制度。定期公布发生重特大事故、瞒报谎报事故、违法违规生产建设、重大隐患不整改、超能力生产等煤矿企业“黑名单”，纳入国家相关征信系统进行公告并联合惩戒，提高违法违规成本。
综合运用行政、司法和经济手段，严格查处生产经营过程中的安全生产违法行为，涉及刑事犯罪的，按照最高人民法院、最高人民检察院联合制定的《关于办理危害生产安全刑事案件适用法律若干问题的解释》规定，依法移送司法机关，不能有案不移、以罚代刑。
着力推进系统优化
针对安全投入方面的滑坡，黄玉治要求着力推进系统优化，学习先进经验。各地区、各煤矿企业应学习皖北煤电集团不把原煤产量作为硬性考核指标的做法，进一步优化生产系统和采掘布局，按照新《煤矿安全规程》要求，生产水平不超过2个，推广“一井一面”等集约化生产模式，将灾害较重、一时难以治理或治理不经济的区域，划定为停（缓、禁）采区。
着力推进管理创新
针对安全质量标准化方面的滑坡，黄玉治在讲话中强调，各煤矿企业要深入开展安全质量标准化建设，用“软实力”反哺硬件投入的不足，巩固一级、提高二级、整改三级，激励更多企业达到一级标准化矿井水平。实现安全管理、操作行为、设备设施和作业环境的标准化。
各地区、各煤矿企业应按照2016年4月28日国务院安委会办公室下发的《标本兼治遏制重特大事故工作指南》（安委办〔2016〕3号）要求，强化风险管控技术、制度、管理措施，建立企业安全风险公告（安全风险由高到低分“红、橙、黄、蓝”4个等级）、岗位安全风险确认和安全操作“明白卡”制度。
各煤矿企业应建立完善隐患排查治理自查、自报、自改信息化系统，实现隐患排查、登记、评估、报告、监控、治理、销账的全过程记录和闭环管理；建立重大隐患治理情况向负有安全监管职责的部门和企业职代会“双报告”制度。各级煤矿安全监管部门应建立重大隐患治理督办制度，实施挂牌督办、重点监控、监督检查；落实《国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于进一步加强煤矿重大灾害防治有效防范重特大事故的通知》（安监总煤装〔2016〕10号），加大重大灾害超前治理力度。
各煤矿企业应加强机电设备管理，严把设备、电缆、胶带等安全准入关，定期对在用设备进行检修、维护、保养和检测检验，及时更新老旧设备，严禁超期服役、带病运转，这些工作要专业化，不能违规承包给不具备资质的队伍。
着力推进队伍素质提升
针对队伍素质方面的滑坡，黄玉治在讲话中强调，要着力推进素质队伍的提升。主要包括严格安全管理人员准入。煤矿必须配备矿长、总工程师和分管安全、生产、机电的副矿长，并经安全考核合格；配全采煤、掘进、机电运输、通风、地测和水文地质等专业技术人员。
加强专业技能和实操培训。各地区、各煤矿企业要在全员培训的基础上，抓好矿长、总工程师、班组长、特种作业人员等“关键人员”再培训，重点学习“三大规程”（《煤矿安全规程》《作业规程》《安全技术操作规程》）。“走出去”“请进来”，学习借鉴神华集团风险预控管理体系、山东能源肥城公司安全心智培训、安徽淮南矿业集团瓦斯治理、河北冀中能源集团水害防治，辽宁抚顺集团老虎台煤矿冲击地压防治等经验，提高培训效果。
加强班组安全建设。要学习借鉴平煤神马集团“白国周班组管理法”、国司塔山煤矿“人人都是班组长”等经验，建立班组自主管理考核体系，选树先进典型，开展“三优”（优秀班组、优秀班组长、优秀群监员）创建活动，建设“三无”（无“三违”、无隐患、无事故）班组，赋予班组长现场指挥和应急处置权，提升班组安全技能和管理能力。
加强安全文化建设。各煤矿企业结合实际情况，塑造先进的安全理念和安全文化，通过多种形式，营造“关注安全、关爱生命”的良好文化氛围。
着力推进科技进步
煤矿智能化改造方案范文第8篇
关键词：煤矿；水泵；自动化控制；可靠性
引言
当前，伴随着“物联网”“互联网+”的发展，国家对煤矿信息化要求越来越高，客观的煤炭市场情况也促使煤炭企业不断提升“两化”融合水平，提高生产率、生产安全系数，降低生产成本。矿井排水系统就是能把矿井涌水及时可靠、稳定安全、经济有效地排出矿井的安全系统，该系统为矿井中的人员和生产提供了有力的安全保证[1]。针对霍尔辛赫矿中央泵房现状和新的生产环境要求，对中央泵房排水系统进行了自动化无人职守改造。
1概述
山煤集团霍尔辛赫矿中央泵房距离地面高度513m，现有3台水泵，水泵出水口闸阀直径为DN200mm，配有射流抽真空装置，排水管路为2路DN250mm管路，直排地面。每台泵安装3台DN200mm电动闸阀，改造前由司泵工手动转盘开关闸阀。闸阀控制箱内的开度显示为机械式指针表盘，不能将开度值传入控制系统，影响自动控制精度判断；电机预埋温度传感器，由温度巡检仪现场显示；前后轴温度由机械表现场显示，没有接入控制系统；水泵前后轴没有安装温度传感器，无法判断水泵前后轴温度；水泵轴承没有安装震动传感器，无法判断水泵轴承位移，不能判断水泵是否健康运转。
2方案设计
2.1主要硬件设备改造内容
为达到中央泵房就地、远程自动化控制的目标，系统硬件做了以下主要改造：a)更换原闸阀控制箱，更换的闸阀控制箱带有闸阀开度输出的4mA～20mA电流信号；b)射流管路电磁阀改为内径DN250mm电动球阀，满足抽真空需要，带有开关限位信号；c)更换损坏的正负压传感器；d)更换损坏的投入式水位计；e)拆除原有电机轴承温度机械显示装置，接入自动控制系统；增加安装水泵前后轴温度传感器.
2.2系统结构
如图1所示，霍尔辛赫矿中央水泵房控制系统是由地面操作员站、井下水泵控制主站KJD15A和本安操作台TH12组成。为保证系统长期的可靠运行，系统设计时决定使用PLC（可编程逻辑控制器）作为主控装置，PLC有可靠性高、抗干扰能力强、适应性强等特点[1]。本系统主站控制器采用西门子S7-1500系列PLC，PLC备有以太网模块通过中央泵房交换机上传地面调度监控中心.操作员站就地显示控制采用显示屏和本安键盘完成，通过指示灯显示水泵及附属设备的工作状态；水泵的开停及附属设备开停控制，能对水泵进行就地控制，可作为水泵的操作柜。监测需要的所有信号，经传感器检测，送入相应的信号变送器变成标准的4mA～20mA信号或1V～5V信号，由变送器送入S7-1500控制器配置的I/O（输入/输出）模块，实现对原始一次信号的采集，实现对所监测信号的采集与传输，包括所需的电气参数、水泵系统工作状态、故障等信号等。同时能接受上级监控系统传来的各种动作指令和保护调试指令并可靠执行，实现远方操作或自动化运行控制、接受解锁命令后能修改参数设定等。控制主、分站对泵房内排水泵电机、管道电动阀门和射流管路、抽真空管路阀门等装置实施了自动控制及运行参数自动监测，通过监测水仓水位、电机电流、电机电压、闸阀开启度、流量、真空度等参数，控制水泵工作。现场操作使用液晶显示操作屏，就地实时以图形、图像、数据、文字等方式，直观、形象、实时地反映系统工作状态及水仓水位、电机工作电流、电机温度、水泵温度、排水管流量、水泵真空度等参数。与分站通讯控制水泵轮换工作，合理调度水泵运行。控制主站将各种数据信息传送到调度监控中心和生产设备控制中心，如图2所示，通过地面控制中心上位操作软件，操作员能进行实时监测监控及报警监控、故障历史查询、模拟量曲线显示和报表打印。该系统具有运行可靠、操作方便、自动化程度高等特点。
2.3水泵自动化控制流程
通过自动化改造，霍尔辛赫中央泵房可实现全自动化控制，系统能根据预设的水位和事件进行自动化运行。如图3所示（图中“Y”标识满足条件，“N”表示未满足条件），当到达水泵启动条件时，系统首先进行抽真空，达到真空度后进入水泵启动程序，水泵启动后会判断正压，压力不达标则进入意外故障判断,在达到标准时进入正常运行状态，当达到设定条件时，系统进入水泵关停动作。
3中央泵房远程控制的网络可靠性改造
随着矿山信息化建设的发展，当前煤矿网络中数据业务种类不断增多。当前霍尔辛赫矿井下网络由千兆骨干环网、井下Wi-Fi网络、扩播网络构成，其中骨干环网采用双环结构，分布于井下主要巷道；Wi-Fi采用瘦AP（AccessPoint，接入点）集中管理，依托于骨干环网，完成多种无线终端的数据接入；另外多种总线网络也通过骨干环网最终传上地面。网络承载的业务包括监测监控数据、电话和监控视频业务、SIP（SessionInitiationProtocol，会话初始协议）业务等，仅同时在线的IP（网络之间互连的协议）终端就可达上千个。随着网络中接入业务的增多，网络的服务质量问题逐渐突显，设备远程控制操作的可靠性尤其重要。因此，系统在设计引入了服务质量（QualityofService,QoS）技术来保障网络中关键业务的传输。煤矿井下网络中系统多、设备多，但归纳起来可分为主要4种：控制命令、监测业务、语音业务、视频业务[2-3]。传统QoS研究或应用多用于互联网中视频业务的实时性需求，但煤矿网络有自身的特点[4]：a)控制命令时延和重传率要求最高，必须达到尽可能低，因为控制的准确性关系到井下矿工的生命和正常生产；b)监测业务为管理调度人员提供人员、机器、环境的状态信息，应保证优质传输；c)随着监控手段增加，实时视频流在不断增加。为此，在进行水泵自动化改造的同时，对井下环网进行了改造：a)在原有环网基础上进行了细分，通过VPN（VirtualPrivateNetwork，虚拟专用网络）将视频、Wi-Fi网络、监控业务区分开来；b)通过优先级设置，确保控制业务得到最高的传输优先级；c)在一些视频业务尤其是移动视频业务，在客户端软件上增加了视频压缩模块，尽可能降低网络负载；d)通过多种手段结合，既保障了控制命令的快速可靠传输，又使大带宽业务得到了较好保证，提高了网络的综合可靠性和高利用率。
4结语
霍尔辛赫矿中央泵房全自动化改造是全矿向新型智能化煤矿前进的一个缩影，系统没有局限于单个子系统的设计实现，而是以矿山物联网多业务、大数据为背景，充分考虑了控制可靠性和系统使用的延续性，有利于系统的长期可靠运行和未来的多系统融合。另外从经济效益上看，中央泵房实现了无人化职守，仅人工费粗略估算用每年就能减少28.8×104元，是煤矿在困难时期下企业降本、提质、增效的一个途径。
参考文献：
［1］李春华，夏国良，魏超全，等.矿井排水智能监控系统结构设计［J］.工业仪表与自动化装置，2014(1)：57-59.
［2］林闯，单志广，任丰原.计算机网络的服务质量［M］.北京：清华大学出版社，2004.
［3］钱建生，，顾军，等.基于防爆工业以太网的煤矿综合自动化系统［J］.中国煤炭，2006，32(3)：29-31.