时间：2022-07-16 04:37:24
摘要:在煤炭企业发展中，安全问题一直都是关注重点，因此，就需要重视煤矿安全生产监控与通信技术。但在实际工作中却发现，很多煤矿企业在应用安全生产监控与通信技术中存在不少问题。所以应联系实际情况提出有效解决措施，促进煤矿企业发展。
关键词:煤矿安全生产;监控;通信技术
1煤矿安全生产监控与通信技术的目的
尽管经过多年发展，煤炭行业发展十分迅速，也为国家带来了巨大经济效益，然而，煤炭开发安全问题却成为人们关注重点，为减少安全事故发生，促进煤炭行业发展，避免人为参与造成管理不善等不良事故的出现，就需要在事故出现以前，通过预警机制减轻安全事故所带来的不利影响，这就需要重视煤矿安全生产，加强对煤炭安全生产的监督，强化通信技术，只有这样才能保证煤矿始终处于安全生产，更可以促进煤炭企业发展。
2煤矿安全生产监控与通信技术应用
2．1煤矿安全监控技术与标准
为防止煤矿生产中会发生爆炸的情况，缩短电线传输距离，优化井下工作环境，就需要构建树形结构安全生产监控设施，增强煤矿企业在市场中的竞争能力。针对井下工作环境较差，电网电压容易受幅度范围等因素的影响，在实际安全生产监控系统中就要应用合适的传感器，同远程供电的方式实现供电目标，同时，采用这样的方式还可以去到中继器在煤矿生产中的应用，这也是提高煤炭安全生产的有效措施［1］。
2．2全矿井移动通信技术与系统
要实时了解煤矿井下实际工作情况，相关工作人员经常需要运用调查的方式实现这一目标，为更好地掌握井下工作情况与煤矿井下的无线传输规律与特点，就需要做好矿井工作分析，满足移动通信需求等各种需求。由于煤炭矿井工作中对无线运输损耗的影响较大，发射功率也会受到很多限制，不仅要求所使用的设备体积要小，还要具有良好的抗干扰能力，减少故障发生概率，同时，可以接受多种电源，所以就需要做好基站分析工作，保证矿井始终处于移动通信中。为实现这一目标就需要将现代科技应用进来，研制出与WIFI技术相类似的产品，增强矿井移动通信系统，这样就可以保证煤矿始终处于安全运行状态，不仅可以防止安全事故发生，还可以将危险转移出去，即便发生安全事故，也能够做好救援工作，将安全事故所带来的损害降到最低［2］。
2．3确定煤矿工人位置的监测系统
虽然煤矿企业为防止安全事故发生所带来的不良影响，让下井的工作人员都佩戴了GPS系统，但受多种因素影响，井下并不能完全被GPS信号所覆盖，这就需要联系实际情况，做好定位检测系统的研究。在实际设计中至少要满足以下几点要求:首先，保证识别卡与安全监控系统分站间的无线传播距离在10m以上。其次，对于安全生产监控系统中所使用的识别卡，在位移中的速度至少要在5m/s以上。再者，针对识别卡的并发数量最低应为80个。最后，将安全生产监控系统的出错率降到0．01%以下，在安装识别卡的过程中，要保证最少为8000个。由于安全监控系统的主要作用是为监控部门提供井下工作人员精准位置，所以，如果当井下工作人员出现超标或有人进入危险区域以后，位置检测系统就要及时确定人员具体位置，帮助相关工作人员最好营救工作。此外，还要通过了解工作人员的位置，掌握工人的出勤情况与工作情况，以便做好管理人员安排，减少不良事件的出现。
2．4提高煤炭产量的监控技术
为保证煤炭资源可以长久使用，相关技术人员要重点研究提高煤炭产量的监控系统。这样不仅可以促进煤炭生产，还可以为煤炭企业提供实时信息，做到每隔一小时汇报一次产量数据，并根据国家与地区的政策做好数据核对与分析。如果发生煤炭企业所开采出现的资源与国家或地区设定标准违背，相关部门就可以立即受到报警信息，然后通过严惩防止此类情况再次发生。此外，煤炭企业还要做好技术监控，帮助相关部门做好审查工作中，保证所提供的监测数据真实有效，与企业实际生产相一致。同时，在企业发展中还要做好规范工作，避免随意开采煤炭资源情况的发生，只有这样才能促进我国煤炭资源能够被后世使用，这也是促进我国经济发展的重要力量。
2．5远程监控技术
首先，为减少煤炭资源开发中所带来的不利影响，就要将各种事故降到最低，参与井下工作的人员也要尽量少，因此，国家相关部门就要明确指出参与井下工作的具体人员，避免因参与人员过多而造成不必要的损失。做好实行远程无人监控，通过这样的技术不仅可以实时了解井下工作人员的实际情况，还可以随时获得井下具体人数，如果人员过多，就会发出预警信息，相关工作人员也可以及时将多余人员调上来，防止意外情况的出现。其次，为避免井下施工人员过多，通过无人值守远程监控技术也可以为相关工作人员提供必要的供电系统、运输系统等，且这些系统都是在无人的情况下开展的这样就有效防止了因人数过多而造成不必要的损失，同时还可以节省大量人力、物力与财力，不仅可以降低煤炭资源成本，还可以提高企业经济效益。这些都是应用无人远程监控系统所带来的好处。
3煤矿安全生产监控与通信技术未来发展
为提高煤矿安全生产监控与通信技术的应用，还需要重视未来技术的发展与研究。首先，煤矿安全生产监控与通信技术应朝着物联网技术发展，以此降低成本，同时也可以使煤矿安全生产监控更加完善，增强企业在的竞争能力。其次，构建煤矿一体化通信技术，为提高煤矿安全生产能力，还需要重视煤矿生产调度，增强应急通信能力，最好将语音通信、视频通信等联系在一起，只有这样才能促进企业发展，尤其是在救援上应实现通过视频了解井下人员的实际情况。最后，在井下还要应用生命探测技术，特别是在灾难发生以后，可以利用该技术在地上就了解人员生存情况，做到及时探究井下幸存人员的生命迹象，确定其准确位置，然后根据实际情况开展营救，将损失降到最低，只有这样才能真正发挥煤矿安全生产监控与通信技术的作用。此外，还要做好探寻无盲点，在搜救过程中应尽量使用救灾机器人，以防人工搜救发生危险等情况的出现，利用机器人就可以将人类损失降到最低，真正起到安全生产的作用。
4结论
监控技术与通信技术的不断提高，可以促进企业发展，同时还可以规避安全事故。尤其是在开发煤炭资源的过程中，要加强煤矿安全探究，只有这样才能保证井下人员的生命安全，真正促进煤炭企业发展，并实现可持续发展，这与国家政策也是一致的。因此，一定要做好煤炭安全生产监控与通信技术的研究。
作者：程亮 单位：贵州工程应用技术学院
摘要：基于煤矿安全生产监控的基本概述，分析目前中国煤矿安全生产监控与通信技术的现状，提出其发展趋势，旨在加强行业交流，提高煤矿生产的安全系数，确保员工生命健康，以利于煤矿企业长远发展。
关键词：煤矿安全生产；监控；通信技术
0引言
煤炭是中国经济建设发展的重要资源，其占中国一次能源消费的比重约70%。然而煤矿井下地质构造十分复杂，并且开发条件十分恶劣，接近一半的矿井都是瓦斯矿井，进而增加安全生产煤矿工作的难度，而且近年来煤矿事故死亡人数居高不下[1]。此外，随着煤矿采掘深度不断加深，高效率、高产量矿井不断涌现，煤矿企业需要更新安全技术。由于煤矿安全事故频频发生，加上煤矿企业长远发展的需要，很多煤矿企业都采用安全监控系统，该系统是指企业采用机电设备监控煤矿生产中排水、提升、运输等环节及温度、烟雾、风速、瓦斯等参数，并且通过计算机技术处理信息数据的一种应用系统[2]。该系统的应用可有效提高煤矿生产的安全系统，并且大幅度提高煤矿生产效率。
1基本概述
目前，很多煤矿企业已经采用安全生产监控系统，该系统将数据信息通信、控制与监测、采集信号等功能集中在同一系统中，充分利用板块化的构思来对软件程序、硬件思路进行设计[3]。监测人员通过该系统可实时观察矿井员工的作业环境有无危险因素，并且分析监测数据信息预测是否会发生煤矿安全事故，有利于管理人员及时发现危险因素，并且及时采取有效的预防措施来确保作业员工的生命健康，降低煤矿事故的发生率。该系统采用特定的芯片作为实时传输数据的工具，并且根据用户需要将历史数据以不同的电路及数据状态显示出来。系统设计人员采用非常简单的方式连接硬件，不管在多么恶劣的工作环境中，该系统都可正常工作，且确保通信数据的质量，正是由于这些优势，该系统得到广大煤矿企业的认可而广泛应用。通过分析监控与通信系统，可发现其具有四方面特征：a)可监测与控制相同时间内整个煤矿井下的状况，真实记录模拟量，通过可调取历史报警记录来获取完整的资料信息[4]；b)可在电脑操作状态下采用编码技术，且通过通信技术来判定数据，以声光的形式提醒矿井作业人员，确保井下作业环境的安全；c)可对断电进行恢复操作，无需到现场执行，采用异步控制及远程控制就可达到预期效果；d)在实时监控过程中，能全面、真实了解矿井下员工的工作环境，为正确判断其安全性提供依据。
2煤矿监控系统的现状
2.1井下作业员工定位技术
因为多数矿井下的GPS相关信号难以覆盖所有通道，所以国家对此提出一系列要求：企业在井下设置的识别卡必须超过8000个，监控系统产生的漏读率必须低于0.01%，识别卡的数量必须超过80个，识别卡发生位移的速度必须超过5m/s，监控系统分站、识别卡间的传播距离必须超过10m。大部分煤矿事故都是发生在矿井下，要想确保井下作业员工的生命安全，煤矿企业必须在井下设置定位系统，该系统可实时收集井下的数据信息，及时发现存在的安全隐患，为调整开采计划提供依据[5]。倘若矿井下已发生特大煤矿安全事故，该系统可利于缩短抢救人员搜出井下员工的时间，赢得抢救时间。过去的GPS信号难以覆盖矿井下的每个地方，相当一部分的巷道属于信号盲区。随着信息技术迅猛发展，目前很多企业逐渐采用漏泄电缆、RFID系统，为定位井下员工提供向导。
2.2全井下移动通信
有关专家发现很多煤矿井下具有特定的无线传输规律，研究发现井下无线传输具有电气防爆能力强、防护性能良好、抵抗故障较强、设备体积不大、衰减速度较大等特征，为此，认为可采用多基站类型的网络结构[6]。有的研究通过高科技术，顺利研发构建在WIFI基础上的通信系统，实践证明，该系统对于应急救援、安全避险等过程中具有至关重要的作用。
2.3监控系统技术
一些研究发现，对于作业环境非常恶劣的矿井，并且电压波动较大，为此技术人员应当采用远程供电；对于电线可传输较远距离、电气极易出现爆炸情况的煤矿井，技术人员应当采用树形结构安装。
2.4产量监控系统及其技术
近几年，中国煤炭生产难以满足经济建设的需要，进而很多煤炭企业只追求短期利益，对煤炭进行无节制、无计划地开采，严重威胁子孙后代的利益。为了提高中国煤炭资源的开发及使用年限，一些专家着手研究产量监控系统，该系统通过远程传输手段，实时监控煤矿产量，按照相关规定来评价、核对收集的数据。倘若煤炭企业产量已经超出相关规定，则管理部门系统会出现警告信息，给予企业一定的处罚。通过产量监控系统，管理部门可清楚掌握企业生产情况，便于审查，同时有效提高监测数据的精确性及准确性，规范企业的生产工作，有效制止企业无节制开采的行为，确保国家煤炭资源的使用年限，有利于中国经济建设长远发展。
2.5无人值守的远程监控系统
为降低特大煤矿事故的发生率，在进行井下煤矿开采过程中，通常应尽量减少井下作业员工。为此，管理部门应针对井下作业员工的人数提出相关要求，为有效避免井下作业员工人数超出标准，要实时监控井下人数。有些专家研发无人值守的远程监控系统，管理人员通过该系统能实时掌握井下作业员工的数量，倘若发现井下员工数量超过标准的情况，则该系统自动显示预警，进而有利于调整井下工作员工的数量。为防止井下作业员工数量超出标准的情况，该系统设置无人轨道、无人胶带、无人供电等系统，可有效降低由于井下作业员工数量超标而导致煤矿安全事故的发生率，并且大幅度节约煤矿生产的财力、物力及人力资源，可有效降低生产成本。
3煤矿监控与通信技术发展趋势
3.1一体化的通信系统及技术
为提高应急通信的要求，煤矿企业应当研发一体化的通信系统。该系统应当具备以下功能：固定与移动通信，短信、视频、语言等形式的通信，监测位置、紧急呼叫、应急扩音、报警联动等功能。
3.2矿用物联网
为减少煤矿企业的库存煤炭量，并且降低企业生产成本，企业应当采用矿用物联网技术，全程监管地测、通风、电气、提升、运输等装备的使用、仓储、运输、采购等各个环节，可从以下几点着手：研发水泵操作人员、采煤机器的司机、绞车的司机、放炮员工、电钳员工、安全检查人员等员工工作环境员工、机器环闭锁的相关系统，研发员工、掘进机器、采煤机、胶轮车等静、动目标的管控系统，制定联网技术处理、传输、编码等相关标准。
3.3特大事故预警技术
研发特大事故预警技术是降低事故发生率的有效措施。目前，监控系统具有断电和预警功能，少数企业监控系统具有特大事故预警的作用，但准确度不高，无法满足安全工作要求。为此，煤矿企业应当强化这方面的研究。
4结语
煤矿监控与通信技术对于作业人员、企业长远发展、国家经济建设都具有至关重要的作用。为此，探究煤矿监控与通信技术具有现实的意义。在简要分析监控与通信系统的基础上，从井下作业员工定位技术、全井下移动通信、监控系统与技术、产量监控系统及其技术、无人值守的远程监控系统等方面阐述目前中国煤矿企业监控与通信技术的应用现状，从一体化的通信系统及技术、矿用物联网技术、特大事故预警技术等方面提出未来发展趋势，以期提高煤矿生产的安全性，确保作业员工的生命安全，促进企业长远发展。
作者：李大鹏 单位：潞安集团潞宁煤业有限责任公司
1煤矿自动化和通信技术的发展历程
1.1煤矿自动化技术
煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代，继电器是当时主要的煤矿自动化器件，当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制，而且控制器不但体积庞大，安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期，晶体管与逻辑电路开始的大量出现，它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件，它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小，并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初，开始出现了单片机，由于单片机的运算与控制能力都比较强，晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代，单片机成为了自动化控制系统的优秀控制单元，这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升，煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统，各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初，随着太网信息网络技术的发展，实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输，总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式，高速信息通道的建立，使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现，使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。
1.2矿井通信
煤矿的生产指挥工作要想顺利进行，必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散，要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信，按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式，随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了，90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了，这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统，局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统，感应通信系统，矿用载波通信系统，全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。
2煤矿自动化技术
2.1高速监控网络
工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台，很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差，在我国只有几个别的矿井在装备使用，而矿用CEPON网络系统是一种新系统，视频、数据、语音等信息都可以传输，其应用前景十分广阔。
2.2自动化平台软件
管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装，Web服务软件在管理层的Web服务器中安装，它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。
2.3局部生产环节自动化
矿井局部生产环节自动化大致可以分为：安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。
3煤矿通信技术
矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善，矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术，矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。
4若干技术问题
4.1完善与提高局部生产环节自动化技术
已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择，影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化，这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点，要想使矿井自动化系统更完善，这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。
4.2开发高强度快速安装式矿用光缆
我国的矿井已经开始广泛应用光缆，但大巷是其主要应用的地方，而在工作面上的应用技术还不完善，这主要是由于工作面的生产条件更恶劣，易断是普通矿用光缆的主要特点，一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统，顶板监测系统监控的信息量都非常大，要求的信息传输速度高，更适合采用光缆传输，为了适应矿井未来的发展需求，我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。
4.3煤矿供电安全技术
电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主
5总结
实现煤矿高效安全开采的关键技术之一便是煤矿自动化技术，而矿井通信技术又是煤矿生产指挥必须具备的手段之一，历经几代人的努力钻研，开发出了一系列这方面的产品，并已经被广泛应用于煤矿企业的安全生产中，但就目前煤矿企业的发展现状而言，它们还远远不能满足煤矿企业安全高效生产的需求，为了真正满足这一需求，我们要不断利用新技术，新手段完善与提高煤矿自动化技术与通信技术，只有这样才能保证我们煤矿企业的安全、高效生产。
作者：王博翰 单位：陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿
1煤矿自动化和通信技术的发展历程
1.1煤矿自动化技术煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代，继电器是当时主要的煤矿自动化器件，当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制，而且控制器不但体积庞大，安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期，晶体管与逻辑电路开始的大量出现，它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件，它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小，并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初，开始出现了单片机，由于单片机的运算与控制能力都比较强，晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代，单片机成为了自动化控制系统的优秀控制单元，这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升，煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统，各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初，随着太网信息网络技术的发展，实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输，总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式，高速信息通道的建立，使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现，使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。
1.2矿井通信煤矿的生产指挥工作要想顺利进行，必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散，要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信，按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式，随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了，90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了，这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统，局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统，感应通信系统，矿用载波通信系统，全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。
2煤矿自动化技术
2.1高速监控网络工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台，很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差，在我国只有几个别的矿井在装备使用，而矿用CEPON网络系统是一种新系统，视频、数据、语音等信息都可以传输，其应用前景十分广阔。
2.2自动化平台软件管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装，Web服务软件在管理层的Web服务器中安装，它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。
2.3局部生产环节自动化矿井局部生产环节自动化大致可以分为：安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。
3煤矿通信技术
矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善，矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术，矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。
4若干技术问题
4.1完善与提高局部生产环节自动化技术已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择，影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化，这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点，要想使矿井自动化系统更完善，这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。
4.2开发高强度快速安装式矿用光缆我国的矿井已经开始广泛应用光缆，但大巷是其主要应用的地方，而在工作面上的应用技术还不完善，这主要是由于工作面的生产条件更恶劣，易断是普通矿用光缆的主要特点，一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统，顶板监测系统监控的信息量都非常大，要求的信息传输速度高，更适合采用光缆传输，为了适应矿井未来的发展需求，我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。
4.3煤矿供电安全技术电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主要具有的功能，他们一般都缺乏主动分析故障与报警的功能，这就需要我们继续在这方面加大研究力度，把井下变电所无人值守的整套设备争取能够开发出来。
5总结
实现煤矿高效安全开采的关键技术之一便是煤矿自动化技术，而矿井通信技术又是煤矿生产指挥必须具备的手段之一，历经几代人的努力钻研，开发出了一系列这方面的产品，并已经被广泛应用于煤矿企业的安全生产中，但就目前煤矿企业的发展现状而言，它们还远远不能满足煤矿企业安全高效生产的需求，为了真正满足这一需求，我们要不断利用新技术，新手段完善与提高煤矿自动化技术与通信技术，只有这样才能保证我们煤矿企业的安全、高效生产。
作者：王博翰 单位：陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿
摘要:现如今，我国煤矿的发展已经越来越好，很多大型煤矿已经充分意识到自动化技术和通信技术的重要性。在实际的煤矿开采中，人们应用非常先进的技术手段，将煤矿开采工作推向了更高的层次。从目前的情况来看，我国煤矿开采融合了自动化技术和通信技术，这些都是现代化煤矿发展中的优秀内容。为了能够更好地提升煤矿产业的高效发展，有关工作人员应该充分认识到煤矿自动化和通信技术的重要性。本文将会针对煤矿自动化和通信技术的发展历程进行简单的分析，并对煤矿自动化技术和煤矿通信技术等内容进行具体的阐述。
关键词:煤矿;自动化技术;通信技术;现代化发展
1煤矿自动化和通信技术的发展历程
1．1煤矿自动化技术。煤矿自动化技术最早出现于20世纪60年代，当时继电器是一项主要的自动化器件，但是由于受到技术方面的限制，继电器的体积非常庞大，不仅操作起来十分困难，其安全性也较差，并不能够实现长期稳定的发展目标。到了20世纪70年代，我国自动化继电器的发展出现了一定的进步，主要是晶体管与逻辑电路的发展开始出现，这为继电器的使用给予了有力的保障。后来，单片机的出现开始替代了传统的自动化设备，这些都将会影响到煤矿自动化通信的安全性。随着社会的不断发展和进步，越来越多的高效设备已经融入到煤矿自动化设备的发展当中，并且为提升煤矿开采的高效性奠定了坚实的基础。1．2矿井通信。在煤矿开采的过程中，会涉及很多的内容，为了确保矿井通信设备的快速发展，不仅要保证矿井设备的先进性，还需要保证通信系统的分散性。由于在实际的矿井通信中，经常会遇到各种各样的问题，要想从根本上保证矿井内部工作人员的安全性，就应该充分认识到矿井通信的重要性，要求矿井覆盖面积达到一定的程度，然后按照区域覆盖面积将煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。这些都是矿井通信技术所包含的主要内容。在矿井通信技术的发展中，还有一些矿用通信系统是为了更好地提升矿用透地通信系统的工作效率，常见的有CDMA通信系统、小灵通系统与矿用载波通信系统，这些都是矿井通信系统中能够经常运用的系统。
2煤矿自动化技术
2．1高速监控网络。随着社会的发展和信息化技术的进步，高速监控网络已经实现了快速的发展，这为提升我国煤矿自动化技术的发展奠定了坚实的基础。工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统都是我国煤矿产业中常见的高速监控网络系统，其中，冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台。但是，从宏观的角度来看，由于我国工业控制网的开放性比较差，在我国只有少数煤矿企业应用该技术。然而，在矿井装备当中，常用的矿井网络系统会将视频、数据、语音等多种信息结合到一起，这样的通信效率会更高，也会更加准确地掌握煤矿自动化技术的发展情况，所以，综合来看，煤矿自动化系统将会有着更好的发展前景和发展空间。2．2自动化平台软件。煤矿自动化控制不仅需要专业的人力资源，更需要先进的信息化网络技术，管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的主要形式。自动化平台软件之所以能够更好地推动煤矿通信技术的发展，就是因为自动化平台软件可以结合很多现代化的信息技术，让先进的科学技术与实际的网络化发展完美地融合到一起。其中，Web服务软件在管理层的Web服务器中比较安全，也可以起到很好的自动化控制作用，让自动化平台服务的发展实现全面的发展。不仅如此，煤矿自动化发展在现代化的社会发展中必将会具有非常广阔的发展前景和发展空间。与传统的煤矿产业相比，现代化的煤矿产业中，自动化平台软件的发展将会更受欢迎，因为现代化的自动化平台软件不仅大大地节省了人力资源，还会很好地提升煤矿开采效率，为提升自动化平台的快速发展奠定了坚实的基础。2．3局部生产环节自动化。在煤矿自动化和通信设备发展的过程中，经常会涉及一些安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统以及调度控制矿井机车系统等，这些系统在实际的矿井自动化运行中有着十分重要的意义和作用。矿井数字化工业电视系统在实际的矿井生产中也起着至关重要的作用。局部生产环境自动化是煤矿发展过程中的主要内容。为了更好地提升煤矿自动化的发展和建设，就应该充分认识到现代化技术的科学性，不要一味地运用传统式的技术对煤矿进行开采，这样不仅会浪费人力、物力，还会严重影响到矿井的未来发展。为了更好地提升矿井自动化发展，就应该从根本上落实煤矿生产环境自动化体系。让矿井实现数字化、工业化的发展。
3煤矿通信技术
在现代化的矿井通信技术发展过程中，矿井有线通信技术占据着十分重要的地位，无论是网络技术还是IP语音通信技术都应该不断地发展，为推动矿井有线通信技术的快速发展奠定坚实的基础。现如今，为了推动煤矿产业的高效发展，还应该学会不断地探索和研究矿井移动通信技术，矿井移动通信技术与传统的矿井通信技术相比具有很多的优势，首先，矿井通信技术能够更加全面地掌握矿井的内部情况。现如今还有很多较为科学的通信技术在实际的通信系统运行中都应用非常广泛。
4若干技术问题
4．1完善与提高局部生产环节自动化技术。随着信息化技术的不断发展和进步，越来越多的人已经认识到自动化技术对矿井生产的重要性。很多高速监控网络方案能够为煤矿自动化控制选择给予保证。影响煤矿自动化正常运行是提高煤矿生产效率的先决条件，为了更好地让煤矿实现长期稳定的发展，就应该不断地提高局部生产环节自动化技术，让自动化技术充分融入到实际的煤矿生产当中，为加强通信技术的发展给予更有力的保障。在未来的发展中，煤矿自动化和通信技术必将迎来更加广阔的发展前景。随着人们生活水平的不断提高，越来越多的人已经认识到先进技术的力量。无论是在实际的煤矿开采中，还是在自动化技术的研究中，高科技技术都是推动煤矿产业前行的有力保障。4．2开发高强度快速安装式矿用光缆。煤矿生产力越来越大，传统的矿用电缆已经不能满足现代化煤矿产业的发展。只有将光缆融入实际的煤矿自动化中，才能加快自动化设备的运转效率。因为一旦这种普通矿用光缆断裂后就很难修复，不仅会对煤矿内部的正常运行造成一定的影响，还会对煤矿工作人员的安全带来一定的隐患。为了更好地确保矿用电缆的安全，就应该将原有的旧式电缆替换成光缆，这样不仅可以提高电缆的利用效率，还可以大大提高煤矿的生产效率。4．3煤矿供电安全技术。现如今，煤矿供电安全技术发展十分迅猛，很多时候煤矿供电设备会出现一些故障，如果处理不当很容易对工作人员和煤矿自身带来严重的影响。为了能够进一步加强煤矿的生产安全，就应该充分认识到煤矿供电安全技术的重要性，加强供电过程中的安全问题，避免出现一些不必要的安全隐患。为了大大减少人力资源的损失，还应该加大设备研究力度，争取研制出无人监管设备。这样的设备管理模式不仅可以降低人力资源成本，还会大大提升监管效率，为煤矿供电安全给予更有力的保障。
作者:司志良 单位:安徽恒泰电气科技股份有限公司
1煤矿自动化和通信技术的发展历程
1.1煤矿自动化技术
煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代，继电器是当时主要的煤矿自动化器件，当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制，而且控制器不但体积庞大，安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期，晶体管与逻辑电路开始的大量出现，它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件，它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小，并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初，开始出现了单片机，由于单片机的运算与控制能力都比较强，晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代，单片机成为了自动化控制系统的优秀控制单元，这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升，煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统，各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初，随着太网信息网络技术的发展，实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输，总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式，高速信息通道的建立，使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现，使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。
1.2矿井通信
煤矿的生产指挥工作要想顺利进行，必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散，要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信，按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式，随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了，90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了，这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统，局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统，感应通信系统，矿用载波通信系统，全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。
2煤矿自动化技术
2.1高速监控网络
工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台，很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差，在我国只有几个别的矿井在装备使用，而矿用CEPON网络系统是一种新系统，视频、数据、语音等信息都可以传输，其应用前景十分广阔。
2.2自动化平台软件
管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装，Web服务软件在管理层的Web服务器中安装，它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。
2.3局部生产环节自动化
矿井局部生产环节自动化大致可以分为：安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。
3煤矿通信技术
矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善，矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术，矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。
4若干技术问题
4.1完善与提高局部生产环节自动化技术
已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择，影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化，这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点，要想使矿井自动化系统更完善，这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。
4.2开发高强度快速安装式矿用光缆
我国的矿井已经开始广泛应用光缆，但大巷是其主要应用的地方，而在工作面上的应用技术还不完善，这主要是由于工作面的生产条件更恶劣，易断是普通矿用光缆的主要特点，一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统，顶板监测系统监控的信息量都非常大，要求的信息传输速度高，更适合采用光缆传输，为了适应矿井未来的发展需求，我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。
4.3煤矿供电安全技术
电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主要具有的功能，他们一般都缺乏主动分析故障与报警的功能，这就需要我们继续在这方面加大研究力度，把井下变电所无人值守的整套设备争取能够开发出来。
5总结
实现煤矿高效安全开采的关键技术之一便是煤矿自动化技术，而矿井通信技术又是煤矿生产指挥必须具备的手段之一，历经几代人的努力钻研，开发出了一系列这方面的产品，并已经被广泛应用于煤矿企业的安全生产中，但就目前煤矿企业的发展现状而言，它们还远远不能满足煤矿企业安全高效生产的需求，为了真正满足这一需求，我们要不断利用新技术，新手段完善与提高煤矿自动化技术与通信技术，只有这样才能保证我们煤矿企业的安全、高效生产。
作者:王博翰 单位:陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿
1煤矿自动化
煤矿自动化，是指在煤矿生产和管理的过程中对各项工作都实现自动化的管理行为，包括对煤矿生产过程中生产环节的自动化、生产过程中煤矿安全保护自动化、监控进程自动化、管理行为自动化等一系列自动化的行为，最终将煤矿自动化的工作内容综合组成一个煤矿自动化运行平台，实现煤矿的生产和管理内容自动化的目标。具体来讲，煤矿自动化的功能特点和关键技术可以根据煤矿在生产管理过程中的不同任务内容来具体划分为以下内容：
1.1煤矿机械设备的运行和管理自动化随着现代计算机技术的不断发展，现代科技早已经实现了通过传感器和计算机技术对机械设备进行智能监控与管理的过程。将这一新型计算机技术应用在煤矿生产过程中和机械设备的运行当中，对煤矿机械设备的运行自动化进程有着质的帮助和提升。在煤矿的生产以及管理过程中，已经实现运行自动化的机械设备包括采煤机、工作面运输机等多项设备，其中采煤机自动化主要是通过计算机对采煤机各电机及液压系统的控制，实现采煤机在运行和管理过程中的自动化；运输机则是通过对其和计算机技术相结合来实现运输机的智能控制和管理，使其能够自动负担更加大容量、高强度、重型化的工作内容和具有更长使用期限的寿命优点。
1.2煤矿运输系统的自动化
煤矿运输系统的自动化是指在矿产资源运输的过程中对有关运输的机械设备进行自动化管控的过程。当前我国对于煤矿运输系统已经开始逐渐引进国外先进的胶带运输方法，随之而来的是胶带大载荷长距离运输对动力系统的高要求，对保护投入的严标准，目前利用计算机技术，将主电机和皮带运行中的各种数据利用传感器采集并汇集到PLC自动控制系统上，通过上位程序对胶带运输设备进行集中的控制和保护，对相关设备在运行过程中出现的故障能够及时地作出预防和处理，保护矿产资源在运输过程中的安全性，提高煤矿运输的效率和质量。
1.3煤矿洗选系统自动化
煤矿洗选系统自动化是指针对提高煤质去除矸石的洗选设备进行集中控制，对设备运行中的各种参数进行在线监控，使各种保护能够有效的联锁，确保洗选系统安全高效运行的控制系统。当前各洗煤厂使用的控制系统不尽相同，常见的系统有美国AB，德国西门子，相比使用人力去就地控制各种水泵、皮带、破碎机、分级筛等设备，使用自动控制系统可以大量缩减人员的投入，减少因噪音、粉尘等对人体的伤害，同时各种保护的联锁投入也可以消除因个别设备的故障造成洗选系统的崩溃，避免机电生产事故的发生，对煤矿来说洗选自动控制系统的参与即减少了企业的运营成本，又大大提高了安全生产效率。
2煤矿通信技术
煤矿通信技术是指将现代通信技术应用在煤矿生产和管理的过程中而形成的煤矿系统特有的通信技术类型。煤矿通信技术根据煤矿生产任务以及应用环境的不同，具体可以总结为以下内容。
2.1全矿井生产调度通信技术
全矿井生产调度通信技术是指在煤矿井下的生产过程中对矿井的生产过程施行通信管理的一种技术，其通信设备一般包括调度主机、安全隔离器以及本安自动电话机等，煤矿管理人员可以通过对以上设备的利用来实现对煤矿井下生产和运输过程的即时管理和控制，保证煤矿井下生产过程的安全和效率。全矿井生产调度通信技术也有不同的技术类型，例如煤矿井下建立专用的调度主机和行政交换机相互结合使用的通信技术方法，通过煤矿井下生产调度员的管理来对调度主机和行政交换机综合使用，实现对煤矿井下生产过程的管理和控制，比较适用于大型煤矿企业。其他例如不建立专用的调度主机，只使用行政交换机的通信技术类型或者只建立专用的调度主机不使用行政交换机的通信技术类型则比较适用于较小的煤矿企业。
2.2井下光纤通信技术
井下光纤通信技术则是指将光纤通信技术应用在煤矿井下生产过程的管理和控制过程中，井下光纤通信技术相较于其他通信技术来说具有通信速度更快、通信质量更高、通信容量更大等一系列的优点，具有优秀的防爆阻燃性能和通信抗干扰的能力。目前井下工业环网的普及应用，为煤矿信息化建设搭建了基础接入平台，使通信系统、人员定位系统、综采设备运行监控、电力系统监控、视频监控等多种系统进行融合成为了可能，成为煤矿数字化建设的重要推动力。
3结语
煤矿的自动化技术和通信技术是保证煤矿生产与管理过程中工作质量和工作效率的重要方法之一，也是煤矿工作未来发展的必然趋势，加强煤矿自动化技术和通信技术的进程，实现对煤矿生产与管理过程的有效保护和支撑。
作者:高小川单位:陕西清水川能源股份有限公司冯家塔矿业分公司
