一煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)現(xiàn)狀

我國(guó)的勘探技術(shù)發(fā)展的較早，如今應(yīng)經(jīng)比較成熟，在煤礦的勘探方面尤其如此，其先進(jìn)性主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面。第一，完善了煤礦綜采成套裝備。全國(guó)積極建設(shè)高產(chǎn)高效礦井，結(jié)合世界的先進(jìn)技術(shù)，煤礦主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)接近或達(dá)到了世界先進(jìn)水平。第二，提高了煤田地質(zhì)勘探的精度。以三維地震勘探技術(shù)為核心并結(jié)合其他的數(shù)字勘探技術(shù)，提高了井田的精細(xì)度，保障了大型礦井設(shè)計(jì)。半煤巖巷掘進(jìn)機(jī)的研制成功，將巷道掘進(jìn)施工的機(jī)械化水平提高到了一個(gè)新的層次。第三，提高了安全生產(chǎn)的技術(shù)水平。我國(guó)不斷創(chuàng)新和推廣煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)，全國(guó)煤礦事故死亡人數(shù)和事故發(fā)生率等指標(biāo)呈下降趨勢(shì)。第四，將環(huán)保技術(shù)應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中。為了加快煤礦資源的工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化，我國(guó)在煤礦資源綜合加工利用方面取得了巨大的進(jìn)展，煤礦的潔凈燃燒技術(shù)以及其他煤化工技術(shù)達(dá)到了世界水平。

二地質(zhì)勘探技術(shù)的種類(lèi)

1地震勘探技術(shù)

地震勘探工作主要是通過(guò)探測(cè)地下各介質(zhì)的密度和彈性的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在進(jìn)行技術(shù)勘探時(shí)，首先探測(cè)人員要人工激發(fā)地震波，當(dāng)?shù)卣鸩ㄔ谙虻叵聜鞑サ倪^(guò)程中遇到介質(zhì)彈性或密度等特性不同的煤巖層時(shí)，會(huì)朝著不同的方向進(jìn)行反射或折射，這樣勘探人員借助檢波器來(lái)接收信號(hào)。通過(guò)對(duì)這種信號(hào)的觀測(cè)、記錄以及分析，技術(shù)人員可以判斷出煤巖層的分布情況和煤層的性質(zhì)，為之后的開(kāi)采方案提供有利參考。地面地震勘測(cè)技術(shù)主要應(yīng)用于煤田較淺區(qū)域的地質(zhì)勘探，對(duì)于超過(guò)800m深度的范圍，就需要引入礦井地震勘探技術(shù)。

2地質(zhì)雷達(dá)勘探技術(shù)

1變頻技術(shù)的發(fā)展

隨著工業(yè)智能化的進(jìn)一步發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制向著高頻化和控制精確化的方向發(fā)展，而目前市場(chǎng)上已有最高變頻3000kHz的變頻器，對(duì)同樣的二極異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速，最高可達(dá)18000r/min，在不增加機(jī)械增速裝置的前提下，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

2變頻技術(shù)

在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用變頻技術(shù)的主要應(yīng)用對(duì)象是電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的各種設(shè)備，在煤礦機(jī)電設(shè)備中主要包括風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、壓縮機(jī)系統(tǒng)、采煤機(jī)系統(tǒng)、煤炭輸送系統(tǒng)、各類(lèi)泵等。

2.1風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的改進(jìn)

以某礦井主通風(fēng)機(jī)的變頻改造為例，在改造之前，風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)裕量過(guò)大，即使通過(guò)調(diào)節(jié)葉片或者改變管網(wǎng)特性依然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)所需風(fēng)量。利用變頻器Harvest-A06/120進(jìn)行改造，主要參數(shù)為：輸入頻率為45～55Hz，額定輸入電壓6000V±10%，輸出頻率范圍0.5～120Hz。在利用電壓源型串聯(lián)多電平脈寬調(diào)制高壓變頻器進(jìn)行改造后，風(fēng)機(jī)效率由45%提高到78%以上，年均用電量減少920000kWh，同時(shí)該礦井風(fēng)機(jī)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，大大降低了對(duì)電網(wǎng)的沖擊以及對(duì)設(shè)備的損壞，降低了人工成本。

1SVG技術(shù)概述

1.1SVG對(duì)空間數(shù)據(jù)組織方面的作用

SVG對(duì)空間數(shù)據(jù)組織方面的作用主要體現(xiàn)在分層組織法和分要素組織法兩個(gè)方面。系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，對(duì)地物圖層進(jìn)行劃分，主要有以下幾種：面圖層、柵格層、標(biāo)記層、線圖層和點(diǎn)圖層。其中運(yùn)用的要素為簡(jiǎn)單同類(lèi)要素，將一分組元素代表SVG中的各個(gè)圖層，用ID的屬性表示圖層表示符。

1.2圖文屬性

查詢GIS與圖形系統(tǒng)不同的是，GIS自身具有圖形元素的特性。SVG技術(shù)在系統(tǒng)中可以用來(lái)圖像的相關(guān)信息，同時(shí)可以對(duì)圖形的屬性進(jìn)行了解。本系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，借助于ADO在數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)圖形信息的提取，從而運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)將圖形的相關(guān)信息輸送至客戶端，將信息顯示出來(lái)。

1.3空間實(shí)體

1PLC技術(shù)概述

PLC是可編程邏輯控制器（ProgrammableLog－icController）的簡(jiǎn)稱，其主要組成包括中央處理器、存儲(chǔ)設(shè)備、輸入輸出的接口電路、電源模塊、功能模塊、通信模塊等。可以說(shuō)PLC就是1臺(tái)沒(méi)有鼠標(biāo)鍵盤(pán)的小型電腦。在煤礦的生產(chǎn)過(guò)程中，被用來(lái)控制各種生產(chǎn)流程，相對(duì)于原始的繼電器，PLC科技含量高，執(zhí)行的功能多，能夠讓生產(chǎn)過(guò)程更加順暢，煤礦生產(chǎn)的整體效率得到大幅度的提高。

2PLC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

隨著煤礦工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，傳統(tǒng)礦山的機(jī)電控制設(shè)備已經(jīng)無(wú)法滿足生產(chǎn)的迫切需求，因此傳統(tǒng)的繼電器逐漸被高科技的PLC所取代，并且在實(shí)際生產(chǎn)中運(yùn)行良好，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益［1］。相對(duì)于傳統(tǒng)的繼電器，PLC的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾方面：

2．1使用簡(jiǎn)單編程方便

PLC的操作界面簡(jiǎn)單，對(duì)于操作人員沒(méi)有過(guò)高的技術(shù)要求，如果想要加以調(diào)試，則隨時(shí)都可以，不用對(duì)硬件做出任何改動(dòng)。而PLC的梯形圖程序是采用順序控制設(shè)計(jì)法來(lái)設(shè)計(jì)的，對(duì)于需要編程工作的人員來(lái)說(shuō)，PLC編程的方法簡(jiǎn)單，容易掌握。

1CAN總線與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)

CAN為串行通信協(xié)議，可有效支持分布實(shí)時(shí)控制，體現(xiàn)出較高的安全等級(jí)。CAN應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要以CAN技術(shù)規(guī)范為基本依據(jù)，在任何兩個(gè)基于CAN總線的儀器之間建立兼容性，對(duì)傳輸層進(jìn)行規(guī)范定義，在周?chē)鲗赢?dāng)中將CAN協(xié)議的作用充分發(fā)揮出來(lái)。CAN的主要特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）多主工作方式，即網(wǎng)絡(luò)上任意一節(jié)點(diǎn)在任意時(shí)刻均可向其它節(jié)點(diǎn)主動(dòng)發(fā)送信息，各節(jié)點(diǎn)之間不存在主從關(guān)系；而報(bào)文標(biāo)識(shí)符方面，CAN可以將各個(gè)節(jié)點(diǎn)分為不同優(yōu)先級(jí)，可更好滿足不同的實(shí)時(shí)要求。（2）CAN采用非破壞總線仲裁技術(shù)，該技術(shù)可以保證網(wǎng)絡(luò)在負(fù)載較大的情況下保持穩(wěn)定性；直接通訊距離可以速率低于每秒5kb的狀態(tài)下達(dá)到10km。（3）由于報(bào)文采用的是短幀結(jié)構(gòu)，故不易受干擾，傳輸時(shí)間短；CAN總線驅(qū)動(dòng)器電路決定了網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)。（4）CAN每幀信息均有CRC校驗(yàn)及其它檢錯(cuò)措施，這些可靠的檢錯(cuò)措施組成了系統(tǒng)可靠的錯(cuò)誤處理及糾錯(cuò)機(jī)制。即使錯(cuò)誤非常嚴(yán)重，CAN也具備自動(dòng)關(guān)閉輸出功能；發(fā)送的信息遭到破壞后可自動(dòng)重發(fā)。由此可見(jiàn)，與一般的通信總線相比，CAN采用了許多新技術(shù)及新設(shè)計(jì)，體現(xiàn)出較強(qiáng)的可靠性、實(shí)時(shí)性及靈活性。在煤礦安全監(jiān)控管理中應(yīng)用CAN總線技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)任意一路CAN任意節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)、配置、組態(tài)，系統(tǒng)中的傳感器、控制器、執(zhí)行器均為互相獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)，真正做到分散控制、互相通信。

2基于CAN總線技術(shù)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于CAN總線技術(shù)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)共包括三大部分，即煤礦安全監(jiān)控智能決策與管理系統(tǒng)、礦井網(wǎng)關(guān)及多礦井分布式監(jiān)控子網(wǎng)絡(luò)，下文分別進(jìn)行介紹：

2.1煤礦安全監(jiān)控智能決策與管理系統(tǒng)

煤礦安全監(jiān)控智能決策與管理系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)在線智能管理控制系統(tǒng)—因特摩系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其將包含了專家系統(tǒng)、智能搜尋器、自動(dòng)機(jī)器翻譯及計(jì)算機(jī)視覺(jué)等技術(shù)的智能系統(tǒng)與因特網(wǎng)、通信技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理技術(shù)及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的智能監(jiān)控。在煤礦安全生產(chǎn)中應(yīng)用因特摩技術(shù)，可獲取更多事故預(yù)報(bào)的私有知識(shí)，以起到預(yù)報(bào)事故的作用，為安全生產(chǎn)管理者提供更多的參考信息，提高決策管理的針對(duì)性，將事故控制在萌芽狀態(tài)。該模塊包括分站監(jiān)控機(jī)、主監(jiān)控機(jī)及分布式系統(tǒng)，井下數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)采集工作現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，經(jīng)網(wǎng)關(guān)提交至各分站監(jiān)控機(jī)智能決策及管理系統(tǒng)，分站監(jiān)控機(jī)分析后，將處理過(guò)的信息提交至主監(jiān)控機(jī)與服務(wù)器，最終得出相關(guān)決策及措施，對(duì)應(yīng)設(shè)備接收到相關(guān)控制信息后做出反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)礦井安全的智能決策與管理。