鄂尔多斯煤矿数字化产业分析解析 .ppt

4.1 基本普及但存在许多问题的煤矿安全生产监控系统 煤矿安全监控系统是上世纪60年代发展起来的，主要是对煤矿井下有害气体的检测报警和井下设备的工矿参数检测。煤矿安全监控系统每隔5～10年更新换代一次，目前已发展到第六代，是以系统所用的通信方式来划分代的，分别是：空分、频分、时分、总线、工业以太网、MCTP（Multi - Channel Transmission Platform：矿用本质安全型多通道传输系统）。目前80%煤矿都已上了安全监控系统，但有的小煤矿可能运行不正常。安全监控系统也包含视频监控系统、人员定位系统、自然火灾束管检测系统和井下无线通信系统。尽管安全监控系统基本普及，但存在许多问题，例如各厂家的产品各自封闭、互不兼容，各系统相互独立，不能共享信息，形成信息孤岛等。 4.2 正在起步发展的煤矿综合自动化系统 煤矿综合自动化系统，是为了减少井下工作人员、提高安全生产水平和提高生产效益而出现的。其主要内容有： 风机在线监测监控（通风安全环境监测）子系统 瓦斯抽放监测（管道瓦斯抽放监测与控制）子系统 火灾预报束管监测（煤层自然发火实时分析）子系统 电力监测子系统 胶带机监测监控子系统 主副（斜）井提升监测子系统 矿压监测（矿井冲击地压实时分析及专家诊断预测与控制）子系统 矿用自动防尘撒水控制（皮带机头自动喷水降尘）子系统 机车调度子系统 考勤子系统 电话通讯子系统 ?? 综合自动化系统国内目前只有部分大型煤矿如神华、同煤、潞安、晋城上了，伊泰的酸刺沟煤矿也上了，但只是供电、运输、排水、通风设备实现了远程监控和无人职守。而井下用人最多的综采和综掘工作面设备如采煤机、掘进机和液压支架还不能实现远程控制。这将是煤矿数字化的下一个目标。 4.3 综采工作面和综掘工作面远程监控 综采工作面和综掘工作面是用工人最多，最不安全，环境最恶劣的地方。目前国内外还没实现综采工作面和综掘工作面远程监控。煤矿井下开采条件复杂多变，受断层、褶皱、岩浆侵入、煤层厚度变化等的影响，实现远程控制难度较大。采用逐步实现的方法。首先实现工作面传感器信号和控制信号的无线传输，目前工作面的信号是用电缆或光缆有线传输的，采煤机在移动，工人要拉着电缆跟着采煤机走，这是非常不方便的，电缆也容易损坏，有的煤矿因此放弃工作面的信号上传。第二步实现近距离远程控制，即在运输巷或回风巷遥控采煤机、刮板运输机和液压支架。最终实现在调度室远程控制采掘设备。 综采工作面和综掘工作面远程监控，现在受到人们的关注。具有关资料介绍，石家庄煤机厂已研制出远程控制掘进机。山西的王庄煤矿自动化掘进工作面于2009年10月17日获得第十四批中国企业新纪录，该项技术为国内首创。北京的一家公司在研究采煤机的远程控制，据说最后的难点是煤岩分界传感器的研制和采煤机运行轨迹的记忆。 4.4 无人矿井是煤矿数字化的远期目标 无人矿井是指井下的工作全部由机器设备在自动控制下完成，或用机器人来完成。随着数字化时代的发展，科学技术的进步二十年后可达到此目标。实现无人矿井是安全生产的需要，科技进步的需要。 我国的综合机械化采煤走了三十年，告别了原始的靠手工操作的采煤方式。综合自动化的发展将实现无人采掘工作面也为期不远，再过二十年一定会实现。 5 煤矿安全生产的根本出路是高度自动化—无人矿井 无人则安，是来自煤矿生产第一线管理者的共识，人具有最不确定的不安全因素，人的情绪变化、粗心大意都可能引发事故。人也是最不结实的，氧气浓度下降，人就会呼吸困难，一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢和氮气的浓度升高都会危及人的健康和生命。 减少井下人员是煤矿的重要任务，2009年的两次大的矿难，西山煤电的屯兰矿和鹤岗新兴矿都是井下人员太多，鹤岗新型矿当天井下528人，远超过国家安监局规定的200人的限制。 神东千万吨矿井的工作面也就是每班20人左右，澳大利亚煤矿限定工作面人数不能超过9人。 确立明确的目标—实现无人矿井 煤矿的五大灾害水、火、煤尘、瓦斯、顶板的预测预防难度很大，还有煤与瓦斯突出，很难预测突出的某一时刻。从技术上讲，实现无人矿井要比预测预报上述灾害容易。所以煤矿安全生产的根本出路是高度自动化，无人矿井。 确立明确的目标—实现无人矿井，技术上是可实现的，不会比绕月飞行或远程做手术更难。现在的控制技术不是做不到而是想不到。只是人力和物力的投入问题。 煤矿综合机械化把矿工从繁重的体力劳动中解放了出来，煤矿数字化将把矿工从恶劣的工作环境中解放出来。 ６产品的自主研制开发是竞争的关键 目前，煤矿自动化产品主要由国外几家大公司垄断，如美国的罗克韦尔（AB）公司、美国通用电气（GE）公司、德国赫思曼(Hirschmann)公司、德国西门子（Siemens）公司等，这些公司的产品虽然可靠性较高，但价格