摘要：煤礦生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水主要有礦井涌水與洗煤廠出水等。主要對(duì)礦井廢水的處理與回收技術(shù)進(jìn)行研究，分析其應(yīng)用，以期對(duì)相關(guān)工作有所借鑒。

關(guān)鍵詞：煤礦；礦井廢水；回收技術(shù)

目前，煤炭在中國(guó)能源資源中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，可是隨著煤礦開采規(guī)模擴(kuò)大，礦井生產(chǎn)過程中形成的廢水量也明顯增多，如果未對(duì)礦井廢水處理而直接排放，必然對(duì)地下水資源與生態(tài)環(huán)境造成污染，而且會(huì)導(dǎo)致水資源嚴(yán)重浪費(fèi)。據(jù)相關(guān)調(diào)查，中國(guó)大約50%的礦區(qū)水資源貧乏，直接影響煤炭生產(chǎn)發(fā)展。針對(duì)煤礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水，要采用科學(xué)、有效的技術(shù)進(jìn)行處理，把煤礦廢水轉(zhuǎn)變成煤礦生產(chǎn)用水，實(shí)現(xiàn)煤礦廢水的回收與應(yīng)用，從而推動(dòng)煤礦生產(chǎn)進(jìn)一步發(fā)展。因而，通過研究煤礦礦井廢水處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)廢水的回收與應(yīng)用，對(duì)煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1煤礦礦井廢水處理技術(shù)

現(xiàn)階段，煤礦礦井廢水處理技術(shù)主要包含物理化學(xué)技術(shù)、生物技術(shù)及自然生態(tài)技術(shù)。a)物理化學(xué)技術(shù)。物理化學(xué)法的基本原理是物質(zhì)間存在的物理化學(xué)效應(yīng)，應(yīng)用相關(guān)物理化學(xué)法實(shí)現(xiàn)礦井廢水污染物的有效轉(zhuǎn)化，去除有害物質(zhì)，完成廢水凈化。一般應(yīng)用的物理化學(xué)方法主要為萃取法與光化學(xué)混凝法及膜分離法等。煤礦礦井廢水處理中物理化學(xué)法發(fā)揮著關(guān)鍵作用，主要原因是礦井廢水存在大量懸浮物質(zhì)，且濃度相對(duì)較大，一定要先處理體積大與密度大的污染物質(zhì)，不然會(huì)導(dǎo)致生化處理效果不佳。因而，礦井廢水應(yīng)用生化處理前，必須對(duì)礦井廢水中的固體與液體進(jìn)行有效分離，并先處理固體物質(zhì)，然后才能夠開展生化處理；b)生物技術(shù)。生物技術(shù)主要指應(yīng)用自然微生物具備的呼吸作用，通過微生物呼吸作用實(shí)現(xiàn)礦井廢水中有機(jī)物質(zhì)的降解，同時(shí)應(yīng)用生物技術(shù)可降低廢水處理過程中對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的不利影響[1]。普遍應(yīng)用的生物處理技術(shù)為氧化溝處理技術(shù)，通過氧化溝臭氧可有效去除污水中存在的COODer，并且減小氨氮含量。查閱相關(guān)實(shí)驗(yàn)資料發(fā)現(xiàn)，采用氧化溝技術(shù)處理礦井廢水，其中COODer去除率與總氮去除率都達(dá)到了75.9%，有效減小SS含量；c)自然生態(tài)技術(shù)。目前自然生態(tài)技術(shù)主要是人工濕地處理與穩(wěn)定塘處理及土地處理。大量實(shí)踐表明，礦井廢水處理中人工濕地技術(shù)效果最好。而穩(wěn)定塘處理技術(shù)中的氧化塘與土地處理系統(tǒng)可選擇煤礦塌陷盆地，這樣可根據(jù)礦井廢水與礦區(qū)生活廢水相關(guān)情況設(shè)計(jì)處理系統(tǒng)，從而提高社會(huì)效益與環(huán)境效益。另外，選擇自然生態(tài)技術(shù)處理礦井廢水，可有效減小礦井廢水污染物的濃度，并且改進(jìn)煤礦塌陷盆地生態(tài)環(huán)境。

2礦井廢水回收應(yīng)用技術(shù)

1項(xiàng)目概況

靖遠(yuǎn)煤電集團(tuán)有限公司地處甘肅省白銀市平川區(qū)，是甘肅省重要的動(dòng)力煤生產(chǎn)供應(yīng)基地。礦區(qū)深居內(nèi)陸，遠(yuǎn)離海洋，且受崇山峻嶺阻隔，難以接受來自海洋的水汽，又因太陽輻射強(qiáng)烈，蒸發(fā)旺盛，河流稀少，所以形成干旱少雨的氣象特征。根據(jù)實(shí)測(cè)資料，本區(qū)平均年降水量不足200mm，而蒸發(fā)量高達(dá)1700mm，屬內(nèi)陸半沙漠干旱性氣候。王家山煤礦是靖煤集團(tuán)公司的主力生產(chǎn)礦井，已開采多年，隨著近年來生產(chǎn)能力的不斷提高，廢污水排放量也隨之增大，已超過現(xiàn)有污水處理設(shè)施處理能力，且現(xiàn)有設(shè)備設(shè)施老化，處理工藝落后，難以滿足建立環(huán)境友好型高效節(jié)能礦井的需求。因此，新建礦井污水處理設(shè)施，既能保護(hù)環(huán)境，又能節(jié)能減排，具有顯著的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。

2新建污水處理站主要構(gòu)筑物和設(shè)備

新建污水處理站主要包括調(diào)節(jié)池、高效沉淀澄清池、重力式無閥濾池、清水池、廢水處理車間、廢水回用泵房、混凝土水池、化糞池、收集池、配套磚砌廢水管溝及排水檢查井和進(jìn)場(chǎng)道路等［1］。主要設(shè)備包括3臺(tái)調(diào)節(jié)池潛水泵、2臺(tái)清水池潛水泵、1臺(tái)潛水曝氣機(jī)、1臺(tái)閃速混合器、1臺(tái)渦流沉淀過濾器、3臺(tái)加藥機(jī)、1臺(tái)污泥濃縮罐、2臺(tái)渣漿泵、2臺(tái)污水泵及1套自動(dòng)控制系統(tǒng)等［2－3］。污水處理站總平面布置見圖1。

3礦井廢污水處理工藝

3．1處理工藝概述。礦井廢污水處理是利用各種技術(shù)手段，將廢污水中所含的污染物分離去除，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使水可以繼續(xù)利用。根據(jù)處理過程的技術(shù)原理，可分為化學(xué)處理法、物理處理法、生物處理法及物理化學(xué)處理法;根據(jù)具體工藝，可以分為混凝、沉淀、過濾及綜合處理工藝等［4］。3．2礦井廢污水水質(zhì)特征。礦井廢污水具有迥異于地表水的水質(zhì)特征，在項(xiàng)目開展前，首先要對(duì)礦井廢污水進(jìn)行分析檢測(cè)。王家山煤礦廢污水水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果見表1。3．3處理工藝技術(shù)分析。目前礦井水處理核心設(shè)備多為市政水處理通用設(shè)備。由于礦井廢污水和普通地表水的水質(zhì)特性差異較大，一般凈水設(shè)施的處理效果并不能令人滿意，且具有設(shè)備腐蝕和磨損快、藥劑投加量較高等缺點(diǎn)。經(jīng)比較國(guó)內(nèi)外各種水處理工藝的特點(diǎn)和適用范圍，綜合考慮投資、占地、運(yùn)行成本、使用效果等因素，采用高負(fù)荷一體凈化技術(shù)。高負(fù)荷一體凈化技術(shù)是將絮凝、渦流沉淀、懸浮泥渣過濾、斜管分離等多個(gè)傳統(tǒng)工藝需單獨(dú)進(jìn)行的處理過程集中到一個(gè)裝置內(nèi)進(jìn)行，其具體處理工藝為:礦井廢污水由井下主排水泵排至地面，經(jīng)地面排水管路和水溝進(jìn)入污水處理站調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池內(nèi)安裝1臺(tái)潛水曝氣機(jī)和1臺(tái)潛水泵。潛水曝氣機(jī)用于攪拌池底沉積污泥，充分?jǐn)嚢韬蠼?jīng)潛水泵提升至閃速混合器與混凝劑混合，然后進(jìn)入高負(fù)荷一體凈化器。在凈化器內(nèi)，廢污水首先進(jìn)入高效沉淀澄清池沉淀，然后進(jìn)入重力式無閥濾池過濾，最后進(jìn)入渦流沉淀過濾器二次過濾。出水自流入清水池，檢測(cè)達(dá)標(biāo)則外排使用，若不合格則重復(fù)以上過程，直至達(dá)標(biāo)。礦井廢污水處理工藝流程見圖2［5］。圖2礦井廢污水處理工藝流程污泥在高負(fù)荷一體凈水器底部沉淀，利用高差壓入污泥濃縮罐，沉積到一定重量后利用螺桿泵打入箱式板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾處理，上清液通過溢流堰排入調(diào)節(jié)池進(jìn)一步處理，箱式板框壓濾機(jī)污泥定期外運(yùn)至當(dāng)?shù)乩幚韴?chǎng)填埋，或根據(jù)燃燒熱值堆放至煤場(chǎng)風(fēng)干后出售。污泥處理工藝流程見圖3。

1我國(guó)煤礦井下移動(dòng)通信的現(xiàn)狀

1.1我國(guó)目前煤礦井下移動(dòng)通信的主要形式。我國(guó)目前煤礦井下移動(dòng)通信的主要形式為感應(yīng)通信、動(dòng)力線載波通信以及泄漏無線通信等。其中，感應(yīng)通信因?yàn)橥ㄐ艡C(jī)的磁性天線和感應(yīng)線在通話時(shí)很接近，那么電力感應(yīng)在傳輸通信信號(hào)時(shí)就會(huì)非常不穩(wěn)定，并且還會(huì)夾雜很大的噪音，因此，這種通信形式在煤礦井下的應(yīng)用效果非常差[1]。另外，泄漏通信，由于電線的鋪設(shè)比較復(fù)雜，并且系統(tǒng)笨拙，成本還非常昂貴，而且這種通信形式的應(yīng)用范圍比較小，不能夠在整個(gè)行業(yè)內(nèi)運(yùn)作，這也使得這種通信方式一直得不到大家的認(rèn)可。最后，動(dòng)力線載波通信只能夠在架線電機(jī)車上應(yīng)用，并且在使用的過程中也存在很多缺陷，這種通信形式一種沒有得到有效的完善，在煤礦井下通信中沒有得到廣泛的使用。1.2我國(guó)煤礦井下通信有線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用現(xiàn)狀。目前，我國(guó)煤礦井下通信采用的都是有線網(wǎng)絡(luò)的方式，但是，在煤礦井下作業(yè)的過程中，由于作業(yè)環(huán)境比較潮濕，且具有嚴(yán)重的腐蝕性，這也就使得有線網(wǎng)絡(luò)在煤礦井下的信號(hào)非常不穩(wěn)定，有時(shí)在事故發(fā)生時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)信號(hào)中斷的現(xiàn)象。另外，在礦井不斷開采的過程中，就需要實(shí)時(shí)獲取最新的開采點(diǎn)信息，這就需要在煤礦井下鋪設(shè)電纜，要想完成這項(xiàng)工程，就需要耗費(fèi)很大的財(cái)力和物力。由此可見，在煤礦井下建立一個(gè)完善的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是非常重要的，其可以有效提高煤礦開采的效率，規(guī)范煤礦開采的秩序，保障煤礦開采工人的生命安全。目前，煤礦井下通信系統(tǒng)的無線語言通信系統(tǒng)主要由地面調(diào)度中心、井下移動(dòng)終端設(shè)備以及井下接入設(shè)備組成。

2直接系列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)概述

2.1擴(kuò)頻通信的發(fā)展現(xiàn)狀。在20世紀(jì)40年代，信息論的創(chuàng)始人香農(nóng)提出了有關(guān)于信道容量的公式，這個(gè)公式表明：信道要想實(shí)現(xiàn)最大的傳輸能力，就必須要使用較大的信號(hào)頻帶寬度以及較小的信噪。簡(jiǎn)單來說，也就是信號(hào)的功率要比噪聲的功效要小，并且還可以可靠通行，這也就是擴(kuò)頻通信的主要原理。2.2擴(kuò)頻的基本概念。擴(kuò)頻通信是擴(kuò)展頻譜通信的簡(jiǎn)稱，是指用來傳輸信號(hào)的寬帶比信息本身的寬帶要大的一種通信的方式，擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有兩個(gè)基本的特點(diǎn)：（1）傳輸用的寬帶要比原始信號(hào)的寬帶要長(zhǎng)得多；（2）傳輸寬帶主要是由擴(kuò)頻函數(shù)所決定的，這種函數(shù)一般采用的是偽隨機(jī)編碼序列（PN碼）。通常情況下，只有當(dāng)頻譜被擴(kuò)展到了100倍或者更高，才能夠被稱為擴(kuò)頻通信。2.3直接系列的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)模型分析。現(xiàn)在主要以擴(kuò)頻函數(shù)直接序列的擴(kuò)展頻譜通信為例進(jìn)行其系統(tǒng)模型的研究分析[2]。圖1為基本的組成框圖，這里主要就是將發(fā)送端簡(jiǎn)化成為調(diào)制以及擴(kuò)頻，將接收端簡(jiǎn)化為解擴(kuò)以及解調(diào)，a(t)指的是信息流，而c(t)主要就是指高速偽隨機(jī)碼，將這兩者進(jìn)行模二加或者直接相乘將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)擴(kuò)頻系列。而這一碼系列因?yàn)榇a元比較窄，能夠占用比較寬的頻帶，這樣也就能夠達(dá)到擴(kuò)頻的目的。之后再利用擴(kuò)頻系列進(jìn)行載波的調(diào)制，就能夠得到已經(jīng)經(jīng)過擴(kuò)頻調(diào)制的射頻信號(hào)，也就是s(t)。對(duì)接收端所接收到的擴(kuò)頻信號(hào)采取混頻以及高頻方法之后，再利用和發(fā)射端相同的偽隨機(jī)碼解擴(kuò)中頻擴(kuò)頻信號(hào)，這樣也就能夠恢復(fù)所傳輸?shù)男畔(t)，從而完成信息的傳輸。2.4直接系列擴(kuò)頻通信的主要優(yōu)點(diǎn)。擴(kuò)頻通信屬于一種新型的通信體制，并且也是當(dāng)前通信領(lǐng)域非常重要的一個(gè)發(fā)展方向。相較于傳統(tǒng)的通信方式，其優(yōu)勢(shì)顯著，如直接系列的擴(kuò)頻通信具有十分強(qiáng)的單頻干擾、抗白噪聲干擾等能力。相關(guān)實(shí)踐證明，頻譜展得越寬，其抗干擾能力也就越強(qiáng)。

3直接系列擴(kuò)頻通信在煤礦移動(dòng)通信中的應(yīng)用前景

擴(kuò)頻通信具有易于實(shí)現(xiàn)碼分多址以及抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在主巷道等主干線可以直接通過漏泄電纜來傳輸信號(hào)，而在其他可能出現(xiàn)瓦斯爆炸等巷道的地點(diǎn)則可以充分利用中頻感應(yīng)擴(kuò)頻通信，以此來促進(jìn)全礦形成一個(gè)靈活且可靠的新型無線信息通信系統(tǒng)。這樣不僅可以有效保證主干線的通信安全，并且還可以通過中頻感應(yīng)通信來有力保障特殊場(chǎng)合的通信。3.1漏泄擴(kuò)頻通信分析。利用史丹福典型公司的擴(kuò)頻通信專用芯片系列，然后再配備語言編碼這一重要的部分就能夠組成擴(kuò)頻通信機(jī)。漏泄通信產(chǎn)品一般都是使用KT6型漏泄通信系統(tǒng)。以擴(kuò)頻通信機(jī)取代原有的手持臺(tái)、車載臺(tái)以及基地臺(tái)等等。3.2礦井地面穿透通信分析。相關(guān)事件證明電波對(duì)于地面的穿透力會(huì)隨著頻率的提升而降低。在30MHz和30W功率時(shí)其穿透力大約在300m，而在15MHz和30W功率時(shí)其穿透力大約在800m，而在5MHz和30W功率時(shí)其穿透力大約在1300m。如果使用低射頻，將會(huì)出現(xiàn)各種干擾，這樣也就難以保障通信的可靠性。而使用直接系列擴(kuò)頻通信技術(shù)則能夠有效解決這一問題，其能夠很好保證在一些危急的情況下進(jìn)行通信，所以應(yīng)用前景十分廣闊。

隨著煤礦產(chǎn)量的日益增多，為了提高煤礦的開采效率，就要改進(jìn)煤礦的生產(chǎn)技術(shù)和采礦的方法。同時(shí)，如果沒有選擇合適的煤礦生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法，對(duì)煤礦開采工作的順利開展也會(huì)產(chǎn)生很大的影響。煤礦開采企業(yè)需要根據(jù)煤礦井下的實(shí)際情況對(duì)生產(chǎn)技術(shù)和采礦方法進(jìn)行合理的選擇，更好地確保生產(chǎn)的安全性、可靠性和高效性。

1煤礦井下采礦的現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代化和智能化步伐的加快，采礦方法逐漸向著生產(chǎn)集中、規(guī)模化的方向發(fā)展，先進(jìn)的采礦生產(chǎn)技術(shù)與采礦方法逐漸涌現(xiàn)出來，大大提高了采礦的效率，采礦產(chǎn)業(yè)逐漸成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)中的重要部分。但是，目前煤礦井下采礦過程中仍存在很多問題。

1.1地表塌陷

如果采用崩落采礦法對(duì)礦石進(jìn)行回采，崩落上部礦巖會(huì)對(duì)回采的空間進(jìn)行填補(bǔ)，這樣就會(huì)導(dǎo)致地表塌陷。如果回采時(shí)采用空?qǐng)霾傻V法，需要留下足夠的采空區(qū)。采空區(qū)會(huì)對(duì)巖體中的應(yīng)力進(jìn)行重新分配，在采空區(qū)的周圍會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，進(jìn)而產(chǎn)生地壓，這就會(huì)導(dǎo)致空區(qū)頂板以及礦柱發(fā)生不同程度的扭曲、破損，使頂板脫落，地表發(fā)生坍塌。無論是發(fā)生何種類型的坍塌，都會(huì)對(duì)地表和周圍的植被產(chǎn)生不同程度的破壞。

1.2廢料排放

各州、市人民政府，省直各委、辦、廳、局：

20****年，各州(市)人民政府和省直相關(guān)部門、單位按照省人民政府與各責(zé)任單位簽訂的煤礦瓦斯集中整治和關(guān)閉非法煤礦礦井工作目標(biāo)責(zé)任狀的要求，深入開展煤礦瓦斯治理和關(guān)閉非法煤礦礦井工作，有效控制了煤礦瓦斯事故，打擊了非法開采，減少了煤礦傷亡事故。20****年，全省各類煤礦發(fā)生瓦斯事故34起，死亡115人；發(fā)生非法煤礦礦井事故11起，死亡61人，比20****年非法煤礦礦井事故減少4起，少死亡5人。全省煤礦事故死亡人數(shù)控制在國(guó)務(wù)院和省人民政府下達(dá)的控制指標(biāo)之內(nèi)。經(jīng)考核，決定對(duì)以下煤礦瓦斯集中整治和關(guān)閉非法煤礦礦井工作責(zé)任單位給予獎(jiǎng)勵(lì)。

一、給予昆明市人民政府獎(jiǎng)勵(lì)11萬元，昭通市人民政府獎(jiǎng)勵(lì)10.5萬元，曲靖市人民政府獎(jiǎng)勵(lì)10.5萬元，玉溪市人民政府獎(jiǎng)勵(lì)5萬元，保山市人民政府獎(jiǎng)勵(lì)5萬元，楚雄州人民政府獎(jiǎng)勵(lì)11萬元，紅河州人民政府獎(jiǎng)勵(lì)12萬元，文山州人民政府獎(jiǎng)勵(lì)11萬元，普洱市人民政府獎(jiǎng)勵(lì)5萬元，西雙版納州人民政府獎(jiǎng)勵(lì)5萬元，大理州人民政府獎(jiǎng)勵(lì)11萬元，德宏州人民政府獎(jiǎng)勵(lì)5萬元，麗江市人民政府獎(jiǎng)勵(lì)11萬元，怒江州人民政府獎(jiǎng)勵(lì)5萬元，迪慶州人民政府獎(jiǎng)勵(lì)5萬元，臨滄市人民政府獎(jiǎng)勵(lì)5萬元，省監(jiān)獄管理局獎(jiǎng)勵(lì)5萬元，****東源煤業(yè)集團(tuán)有限公司獎(jiǎng)勵(lì)5萬元。

二、獎(jiǎng)勵(lì)范圍：16個(gè)州（市）、省監(jiān)獄管理局、****東源煤業(yè)集團(tuán)有限公司主要領(lǐng)導(dǎo)、分管領(lǐng)導(dǎo)、相關(guān)部門負(fù)責(zé)人及有關(guān)人員。

三、鑒于在20****年的煤礦瓦斯集中整治和關(guān)閉非法煤礦礦井工作中，省煤炭工業(yè)局、****煤礦安全監(jiān)察局等有關(guān)責(zé)任部門作出了積極貢獻(xiàn)，一并進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。

希望各地、各有關(guān)部門和單位再接再厲，發(fā)揚(yáng)成績(jī)，克服不足，層層落實(shí)責(zé)任，繼續(xù)做好今年的煤礦瓦斯集中整治和關(guān)閉非法煤礦礦井工作，促進(jìn)全省煤炭工業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。

摘要：介紹了Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的主要特點(diǎn)，并結(jié)合祁東煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)介紹了基于Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線的煤礦膠帶監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件配置以及兩者之間接口的實(shí)現(xiàn)方法。

關(guān)鍵詞：監(jiān)控系統(tǒng)膠帶ProfibusFIXMPI

現(xiàn)場(chǎng)總線是20世界80年代中期在國(guó)際上發(fā)展起來的。它應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)微機(jī)化測(cè)量設(shè)備之間的散化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向的發(fā)展，一經(jīng)產(chǎn)生便成為全球工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的熱點(diǎn)，到全世界的普遍關(guān)注。自80年代末以來，幾種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)如FF、Lonworks、Canbus、Profibus等已逐漸成熟并對(duì)工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程形成影響。Profibus等已逐漸成熟并對(duì)工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程形成影響。Profibus是ProcessFieldBus的縮寫，是一種用于工廠自動(dòng)化車間級(jí)監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層到車間級(jí)監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場(chǎng)通信，從而為實(shí)現(xiàn)工廠綜合自動(dòng)化和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化提供可行的解決方案。

膠帶運(yùn)輸是煤礦生產(chǎn)中十分重要的環(huán)節(jié)，監(jiān)控系統(tǒng)在該環(huán)節(jié)的投入是煤礦現(xiàn)場(chǎng)化生產(chǎn)的趨勢(shì)。本文以皖北礦務(wù)局祁東煤礦的井下膠帶監(jiān)控系統(tǒng)為例，簡(jiǎn)介Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

1.1Profibus概貌

摘要:礦井通風(fēng)是煤炭安全開采的重要組成部分，本文對(duì)礦井通風(fēng)在煤礦安全生產(chǎn)中的重要性進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞:礦井通風(fēng);煤礦安全生產(chǎn);措施分析

1礦井通風(fēng)在煤礦安全生產(chǎn)中的重要性

1．1提高安全性能

在煤礦生產(chǎn)中，安置礦井通風(fēng)設(shè)備的根本目的就是為了提高生產(chǎn)的安全性能，礦井通風(fēng)是煤礦安全生產(chǎn)的重要舉措，在一定程度可以保證工作人員在礦井內(nèi)部的安全，加大礦井空氣的流通速度，增加空氣中的氧氣含量，加大氧氣的供應(yīng)，確保煤炭開采的安全。

1．2加大氧氣供應(yīng)

【摘要】能源是一個(gè)國(guó)家民生的基礎(chǔ)，而作為主要能源的煤炭企業(yè)的占比更是達(dá)到了70%以上。煤炭因?yàn)槠鋬r(jià)格比較低且利用可靠這些特性，并且其儲(chǔ)量豐富，目前仍是我國(guó)主要的支柱能源。但是在煤炭生產(chǎn)的過程中，仍是不可避免的會(huì)發(fā)生一些事故，而這些問題的規(guī)避直接關(guān)系到安全生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。鑒于此，本文針對(duì)礦井自動(dòng)化在煤礦安全生產(chǎn)中的作用進(jìn)行了研究，并得出了自己的有一些見解和建議。

【關(guān)鍵詞】礦井自動(dòng)化;煤炭安全生產(chǎn);作用;研究

煤礦生產(chǎn)安全問題不解決的危害甚大，而礦井自動(dòng)化系統(tǒng)在這其中占據(jù)了重要的作用，其安全監(jiān)測(cè)、礦下人員位置監(jiān)測(cè)獄移動(dòng)通信等，在煤礦生產(chǎn)的工作中發(fā)揮著主要的功能。這一切都是建立在新時(shí)期新時(shí)代，科學(xué)技術(shù)發(fā)展比較迅猛的時(shí)代，技術(shù)日新月異，生產(chǎn)社會(huì)也在不斷的發(fā)展，那么兩者有效結(jié)合，科學(xué)技術(shù)的加價(jià)值才會(huì)得到有效的體現(xiàn)。在本文中，筆者探討了礦井自動(dòng)化的初步概念，與包含內(nèi)容，并通過對(duì)此概念的闡述理清了礦井自動(dòng)化技術(shù)與礦井安全生產(chǎn)的關(guān)系與作用。

一、礦井自動(dòng)化系統(tǒng)概述

礦井自動(dòng)化包含了眾多的環(huán)節(jié)，其中主要有幾個(gè)方面：生產(chǎn)過程的自動(dòng)化、生產(chǎn)自動(dòng)化的子系統(tǒng)、安全管理與安全監(jiān)控?cái)?shù)字化系統(tǒng)等。1、生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)功能。其具備自動(dòng)集控、集控自動(dòng)與集控檢修等三種功能，分別完成對(duì)單條皮帶的控制功能，皮帶間相互閉鎖。具體的連鎖關(guān)系以煤倉為分界點(diǎn)，煤倉只要有煤，則下級(jí)皮帶就可以往外運(yùn)煤。這樣就能夠減少人力的使用，使得生產(chǎn)過程的最大化的自動(dòng)化，這是一個(gè)非常重要的功能，但是這個(gè)功能也得保障在無人化生產(chǎn)的過程中也是安全的，只有確保每個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)安全，才能夠保證整個(gè)煤礦的安全生產(chǎn)。2、安全監(jiān)控?cái)?shù)字化系統(tǒng)。礦井?dāng)?shù)字化工業(yè)電視系統(tǒng)主要是包括中心機(jī)房設(shè)備、傳輸設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)顯示儀等。在礦下安裝攝像儀，實(shí)現(xiàn)全礦井的實(shí)時(shí)監(jiān)視，運(yùn)輸流程的監(jiān)視，并且畫面可以隨意切換。這樣以來，所有的煤礦生產(chǎn)細(xì)節(jié)都是公開的透明的可視的，一切的生產(chǎn)都是在監(jiān)控之下進(jìn)行，有任何的細(xì)節(jié)漏洞都能夠得到及時(shí)的處理。一切人員的活動(dòng)范圍都是大屏幕的顯示之下，這樣在井下的工作者就能夠得到的最大的保障，進(jìn)井出礦等都是在安全監(jiān)視之下，由此可見安全檢測(cè)數(shù)字化系統(tǒng)也是功能強(qiáng)大的。3、煤礦應(yīng)急通信保障系統(tǒng)。煤礦應(yīng)急通信保障系統(tǒng)，主要包僅括指揮中心、系統(tǒng)新建和原通信系統(tǒng)整合三個(gè)部分內(nèi)容。其主要功能包括：區(qū)域擴(kuò)音廣播、定時(shí)廣播、多線路打點(diǎn)、多線路通話與線路管理等。這謝謝系統(tǒng)有效保障了煤礦應(yīng)急通信保障系統(tǒng)保障了煤礦的安全生產(chǎn)。每個(gè)功能都有自己的作用，無論是提示、預(yù)警還是指揮中心等，都是礦井自動(dòng)化的主要組成部分。

二、礦井的自動(dòng)化生產(chǎn)與煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)系

摘要：中國(guó)煤礦多是地下開采，礦井通風(fēng)對(duì)于安全生產(chǎn)非常重要。為此，需要認(rèn)識(shí)到礦井通風(fēng)對(duì)安全生產(chǎn)的重要性，并改善礦井通風(fēng)狀況。從防治煤礦瓦斯爆炸、防治地?zé)釣?zāi)害及降低井下空氣中的有害物質(zhì)濃度方面說明了礦井通風(fēng)的重要性，并探討了改善礦井通風(fēng)的措施，可以為煤礦的安全開采提供一定的技術(shù)指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：煤礦開采；礦井通風(fēng)；安全生產(chǎn)

在未來相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，中國(guó)對(duì)煤炭資源仍然有很大的需求。而中國(guó)煤礦多是在地下通過深井開采，保證安全生產(chǎn)非常重要。礦井通風(fēng)作為煤礦安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件，非常有必要認(rèn)識(shí)到其對(duì)于安全生產(chǎn)的重要性[1-2]。若礦井通風(fēng)出現(xiàn)問題，則必然會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的災(zāi)害。礦井通風(fēng)的主要作用在于更新井下空氣，排出井下的有毒有害物質(zhì)。隨著進(jìn)入深部開采時(shí)代，礦井通風(fēng)的作用將更加重要。本文圍繞礦井通風(fēng)的重要性展開分析，重點(diǎn)探討了改善礦井通風(fēng)的一些措施。

1礦井通風(fēng)對(duì)于煤礦安全生產(chǎn)的重要性分析

通常情況下，礦井通風(fēng)的作用主要是更新井下空氣，調(diào)節(jié)井下氣候及排出井下有毒有害物質(zhì)。具體而言，主要體現(xiàn)在防治煤礦瓦斯爆炸、防治地?zé)釣?zāi)害及降低井下空氣中有害物質(zhì)的濃度。下面將對(duì)這幾方面進(jìn)行具體分析。

1.1防治煤礦瓦斯爆炸

摘要：在煤礦井下應(yīng)用無線通信系統(tǒng)可以保證井下通信信號(hào)持續(xù)正常，順利采集井下數(shù)據(jù)。因此，探究煤礦井下無線通信系統(tǒng)的應(yīng)用，為煤礦井下安全管理工作提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：煤礦井下；無線通信系統(tǒng)；4G通信系統(tǒng)

我國(guó)是煤礦資源豐富的國(guó)家，也是煤礦資源消耗嚴(yán)重的國(guó)家。隨著人們生活質(zhì)量的提升，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求逐漸加大，煤礦井下工作次數(shù)也相應(yīng)增加[1]。由于煤礦井下具有深度未知、地形復(fù)雜和空氣稀薄等特點(diǎn)，工作人員在開采過程中會(huì)遇到諸多問題，威脅人身安全。在煤礦井下應(yīng)用無線通信系統(tǒng)是發(fā)展的必然趨勢(shì)，因此，分析無線通信系統(tǒng)在煤礦井下的應(yīng)用，以期保證煤礦井下作業(yè)安全。

1我國(guó)煤礦井下無線通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀

在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，無線通信技術(shù)得到豐富。現(xiàn)階段，我國(guó)煤礦井下無線通信系統(tǒng)主要包含CDMA無線通信系統(tǒng)、3G通信系統(tǒng)、Wi-Fi(Wireless—Fidelity)通信系統(tǒng)和4G通信系統(tǒng)，具體應(yīng)用情況如下。（1）CDMA無線通信系統(tǒng)[2]。CDMA無線通信系統(tǒng)英文名為“CodeDivisionMultipleAccess”，是在數(shù)字技術(shù)的分支——擴(kuò)頻通信技術(shù)上發(fā)展起來的一種嶄新的無線通信技術(shù)。在應(yīng)用過程中，只需要處理信號(hào)寬帶產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)，便可以提高傳輸效率，具有高效率傳輸數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，因而在煤礦井下無線通信系統(tǒng)中得到廣泛使用。通常情況下，CDMA無線通信系統(tǒng)在煤礦井下的應(yīng)用主要從以下方面展開：第一，CDMA無線通信系統(tǒng)是一種新型通信技術(shù)，在使用過程中需要通過服務(wù)器、基站和功率分配機(jī)等眾多設(shè)備輔助，才可以迅速處理數(shù)據(jù)，保證煤礦井下數(shù)據(jù)信息完全準(zhǔn)確；第二，在使用CDMA無線通信系統(tǒng)時(shí)，需要做好安全技術(shù)管理工作，定期檢查CDMA無線通信系統(tǒng)，保證系統(tǒng)完整性，為煤礦井下安全管理工作提供參考依據(jù)。（2）3G通信系統(tǒng)。3G的全稱為“3rdGeneration”[3]，翻譯過來就是第三代數(shù)字通信。該通信技術(shù)與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)媒體緊密結(jié)合，不僅能夠處理圖像、音頻等多種媒體，還可以為人們提供包括網(wǎng)頁瀏覽、信息數(shù)據(jù)傳輸與電話會(huì)議等多種信息服務(wù)，因而在煤礦井下工作中經(jīng)常被使用。通常情況下，3G通信系統(tǒng)的選擇標(biāo)準(zhǔn)為TD-SCDMA。符合此標(biāo)準(zhǔn)的3G通信系統(tǒng)主要由語音編碼器和擴(kuò)頻帶寬構(gòu)成，在使用過程中可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)信息同步更新與信息數(shù)據(jù)接力切換，保證所有零件都能正常使用，提高間隙配置效率，完成遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷囗?xiàng)工作。（3）Wi-Fi通信系統(tǒng)。Wi-Fi是一種允許電子設(shè)備連接到無線局域網(wǎng)（WLAN）的技術(shù)。該技術(shù)在使用過程中既可以加密，也可以開放，具有一定的互通性[4]。在我國(guó)科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，Wi-Fi通信技術(shù)已在家家戶戶得到廣泛應(yīng)用。其價(jià)格便宜且網(wǎng)速快，是企業(yè)在工作中的首選。Wi-Fi通信技術(shù)在煤礦井下作業(yè)中的應(yīng)用主要從兩個(gè)方面展開：第一，在使用Wi-Fi通信系統(tǒng)前，工作人員需要合理制定手機(jī)發(fā)射功率、基站工作頻段、基站通信道數(shù)量和基站調(diào)制方式等內(nèi)容，并簽訂基站通信協(xié)議；第二，在上述工作完成后，工作人員需要確定Wi-Fi通信技術(shù)的距離，并綜合考慮煤礦井下地質(zhì)情況，合理選擇技術(shù)，從而縮短煤礦通信距離，提高煤礦井下通信工作質(zhì)量。（4）4G通信系統(tǒng)。4G通信系統(tǒng)的原理是以傳統(tǒng)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，進(jìn)一步融入新通信技術(shù)，從而提高無線通信網(wǎng)絡(luò)效率，縮短數(shù)據(jù)信息傳輸時(shí)間。4G通信系統(tǒng)最大數(shù)據(jù)傳輸速率是3G通信系統(tǒng)的50多倍，具有傳輸速度快和傳輸質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)。4G通信系統(tǒng)在煤礦井下作業(yè)中的使用主要從以下兩個(gè)方面展開：第一，4G通信系統(tǒng)屬于高速傳輸?shù)臒o線通信技術(shù)，在使用過程中需要首先營(yíng)造出一個(gè)高速傳輸環(huán)境，在此前提下，工作人員只需合理安裝4G通信系統(tǒng)，便可減輕工作人員任務(wù)量和提高工作效率，一舉兩得；第二，工作人員在使用4G通信系統(tǒng)時(shí)，需要合理采用多重輸入與多重輸出技術(shù)，將4G通信系統(tǒng)打造成智能型天線技術(shù)，避免在信息數(shù)據(jù)傳輸過程中受到其他信號(hào)干擾，保證信息數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸，為煤礦井下安全管理工作提供支持，推動(dòng)煤礦行業(yè)快速發(fā)展。

2煤礦井下無線通信系統(tǒng)的應(yīng)用前景