隨著我國能源結構轉型與安全高效開采戰(zhàn)略的深入推進，煤礦智能化建設已成為行業(yè)發(fā)展的核心驅動力。自動化控制設備作為實現(xiàn)煤礦智能化、無人化作業(yè)的基石，其應用水平直接決定了礦井的安全、效率和效益。本文旨在匯編全國范圍內(nèi)具有代表性的煤礦智能化建設中自動化控制設備的典型應用案例，以期為行業(yè)提供參考與借鑒。
一、 綜采工作面自動化控制系統(tǒng)
案例：陜煤集團黃陵礦業(yè)一號煤礦智能化綜采工作面
該工作面成功應用了以電液控制系統(tǒng)和智能采煤機協(xié)同控制為核心的自動化系統(tǒng)。系統(tǒng)通過高精度傳感器網(wǎng)絡實時監(jiān)測采煤機位置、滾筒高度、牽引速度以及液壓支架狀態(tài)。操作人員可在順槽監(jiān)控中心或地面調度指揮中心，通過遠程操控平臺一鍵啟停采煤機、自動跟機移架和推移刮板輸送機，實現(xiàn)了“以自動控制為主，遠程干預為輔”的常態(tài)化生產(chǎn)模式。該系統(tǒng)的應用，使工作面生產(chǎn)班作業(yè)人數(shù)減少50%以上，生產(chǎn)效率提升超過30%，并極大改善了作業(yè)環(huán)境安全。
二、 礦井主運輸系統(tǒng)集中智能控制
案例：國家能源集團神東煤炭補連塔煤礦主運輸系統(tǒng)
該礦構建了覆蓋全礦井帶式輸送機的主運輸智能集控系統(tǒng)。系統(tǒng)集成了PLC可編程控制器、變頻驅動裝置、AI視頻識別（用于異物檢測和煤流識別）及智能巡檢機器人。控制中心能夠根據(jù)煤倉倉位、煤流大小及設備狀態(tài)，自動啟停、調速、聯(lián)動多條皮帶，實現(xiàn)“煤多快運、煤少慢運、無煤待機”的智能經(jīng)濟運行。智能巡檢機器人替代人工進行沿線巡查，實時回傳設備溫度、聲音、圖像等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了對運輸系統(tǒng)24小時不間斷的智能監(jiān)測與預警。
三、 智能通風與瓦斯抽采自動化系統(tǒng)
案例：山西焦煤集團斜溝煤礦智能通風與瓦斯治理系統(tǒng)
針對高瓦斯礦井特點，該礦建立了基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)分析的智能通風與瓦斯抽采聯(lián)動控制系統(tǒng)。系統(tǒng)通過遍布井下的各類氣體、風速、風壓傳感器，實時監(jiān)測通風網(wǎng)絡狀態(tài)。控制中心可根據(jù)各區(qū)域瓦斯?jié)舛葎討B(tài)，利用自動調節(jié)風門和變頻控制的主通風機，智能調節(jié)風量分配，確保通風系統(tǒng)最優(yōu)運行。瓦斯抽采系統(tǒng)的泵站、管路閥門、抽采參數(shù)（如負壓、濃度、流量）均實現(xiàn)遠程自動監(jiān)測與調控，并與通風系統(tǒng)智能聯(lián)動，形成了“監(jiān)測-分析-預警-控制”一體化的災害防治體系，顯著提升了瓦斯治理的精準性與可靠性。
四、 排水與壓風系統(tǒng)智能集控
案例：中煤集團平朔公司井工礦智能供排系統(tǒng)
該礦將井下多水平、分散的排水泵房和地面壓風機房接入統(tǒng)一的智能集控平臺。排水系統(tǒng)根據(jù)水位傳感器數(shù)據(jù)，自動判斷并控制多臺水泵的啟停、輪換運行，實現(xiàn)避峰填谷，降低電耗。壓風系統(tǒng)則根據(jù)井下用風點的壓力需求和用風規(guī)律，自動調整空壓機運行臺數(shù)與加載率，保持管網(wǎng)壓力穩(wěn)定。所有設備運行狀態(tài)、能耗數(shù)據(jù)、故障信息均實時上傳至集控中心，實現(xiàn)了無人值守與預防性維護，系統(tǒng)運行效率提升約25%，能耗降低15%以上。
五、 智能掘進工作面自動化控制
案例：淮河能源集團顧橋煤礦盾構掘進工作面
在巖巷掘進中，引入了煤礦用盾構機并配套自動化控制系統(tǒng)。系統(tǒng)集成了盾構機導向定位、推進油缸分區(qū)控制、管片拼裝機械臂自動控制等功能。操作人員在安全區(qū)域的控制室內(nèi)，通過可視化界面監(jiān)控盾構姿態(tài)、刀盤扭矩、推進壓力等關鍵參數(shù)，并可實現(xiàn)一鍵式循環(huán)掘進。部分流程實現(xiàn)了自動化，如管片的抓取、運輸、定位和拼裝，大幅提高了掘進作業(yè)的機械化與自動化水平，提升了單進速度和施工安全性。
與展望
以上典型案例表明，自動化控制設備已深度融入煤礦采、掘、機、運、通、排等關鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)，有效推動了煤礦生產(chǎn)模式從“人力驅動”向“科技驅動”的根本性轉變。其核心價值體現(xiàn)在：
- 安全本質化提升：通過“機器換人”，減少危險區(qū)域人員數(shù)量，并借助自動監(jiān)控與預警，提前化解風險。
- 生產(chǎn)效率飛躍：實現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定、高效的自動化運行，減少人為因素干擾，提高設備利用率。
- 運營成本優(yōu)化：精準控制帶來的節(jié)能降耗，以及無人值守帶來的人力成本節(jié)約。
- 管理決策科學化：海量實時數(shù)據(jù)為生產(chǎn)調度、故障診斷、預防性維護提供了精準依據(jù)。
隨著5G、人工智能、數(shù)字孿生等新一代信息技術與自動化控制設備的深度融合，煤礦智能化建設將邁向更高階段。自動化控制系統(tǒng)將更加自主、智能、協(xié)同，最終實現(xiàn)全礦井少人化乃至無人化的安全高效綠色開采目標。本匯編案例將持續(xù)更新，以記錄并推動這一歷史進程。
