煤矿掘进工作面自动化技术分析

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1、摘要探讨掘进工作面自动控制系统的关键技术， 分析自动化技术 在煤矿掘进工作中的应用， 将自动化技术引入煤矿挖掘工作中具有提 高产量的重要意义，以期通过论述对相关工作有所借鉴。关键词煤矿掘进；自动化；技术科技进步使生产效率提高，自动 化技术已经应用到社会生产的许多方面， 其中，煤矿开采工作存在一 定的危险性和难度，因而需要引进自动化技术辅助煤矿掘进工作。将自动化技术引入煤矿生产挖掘环节， 不仅提高了煤矿生产企业 的工作效率，而且给一线工作人员提供了一定的安全保障 1 。1 掘进工作面自动控制系统关键技术 11 掘进机自动化技术。掘进是煤矿生产的主体， 而支护是煤矿作业开展的基础， 为煤矿 工作提

2、供了进行的渠道。煤矿掘进工作受到外部环境和气候等条件的影响， 因而要在复杂 的环境中开展掘进工作就要借助自动化器械。在掘进中使用自动化器械能够为煤矿的挖掘、 装运、运输提供途 径。煤巷掘进过程中必不可少的设备是掘进机，掘进机是开拓煤巷、 保证采煤运输正常进行的设备。掘进机的自动控制系统包括自主定位、自动截割、自动纠偏等， 通过集成液压、机械、电子等技术实现掘进机的自动化运行，在其自 动运转的过程中， 需要人员进行简单操作， 极大地提高了挖掘煤巷的 工作效率。中国地域辽阔， 地质条件复杂， 对自动化掘进机适宜的生产运作条件展开研究分析具有重要的意义12 运输自动化技术。 煤巷掘进工作中需要对产出

3、的废料和土石进行向外运输， 保障煤 巷畅通，为煤巷的进一步挖掘和开拓提供条件。同时，在掘进工作中开展运输自动化也能为煤矿挖掘工作的煤矿 运输提供物质设施条件基础， 保证物料运出和输入， 提高生产作业的 效率。随着技术进步，皮带集中控制系统已经在煤矿掘进工作中得到应 用，为煤矿掘进过程中物料的有效运输提供了保障。而随着工作量进一步加大， 可以将新技术运用到皮带集中控制系 统中，对运输胶带进行设计加工，使用底带运输施工材料，保障生产 运作正常进行。煤矿掘进工作中， 安全性能是煤矿建造的一个主要方向， 因而对 支护材料的需求也会进一步加大， 采用底带运输能够为材料运输提供 有效途径。13 安全保障监

4、控技术。 煤矿的安全性是企业和国家关注的一个重要因素， 保障煤巷的安 全和可操作性能够为煤矿企业正常运作提供基础条件。受环境因素和设备因素的影响， 煤巷可能存在安全隐患， 对煤巷 的环境的监测分析和对设备的检修维护都是保障安全的重要方面。通过操作设备和机器对煤矿的空气、湿度等环境做出数据测量， 并分析得到的数据，判断煤巷是否适宜进一步施工和开拓煤巷中的环境存在极大的不确定性和危险性， 因而对环境的检测 工作要实时进行，保证煤矿掘进过程中的安全。其中，安全检测主要从煤巷粉尘、煤尘、瓦斯及掘进工作带来的 震动方面进行监控，确保检测数值在合理施工范围内。同时通过机械设备自身的反馈系统监测设备的使用和

5、老化情况， 保证施工设施安全无害 2 。14 信息传输技术。煤矿掘进工作施工现场的情况存在多发性和不可预测性， 指挥者 对施工煤巷中的情况往往不能及时了解和把握， 这极大地影响了煤矿 掘进工作的施工效率和安全性。因此，需要对煤矿中的信息传输机制做出改进， 提高施工者与指 挥者之间的信息反馈交流的效率。随着科技进步，以太网在工业施工过程中的信息传递方面起到了 极其重要的作用，在恶劣的环境下，以太网也能提供及时、有效的信 息传输机制， 为施工过程中信息的传输提供传输载体， 满足工业施工 过程中对自动化系统快速、准确、实时的信息传递的要求，将施工现 场的各种环境数据和设备状况及时反映给指挥者， 便于

6、指挥人员对施 工进程和施工方案做出判断，保证正常掘进工程进行。2 自动化技术在煤矿掘进工作中的应用 21 自动化技术在掘锚系 统工作中的应用。煤矿掘进工程的施工地常存在地质条件和地质特征多变、 复杂的 现象，给工程施工带来不可预测的安全风险因此，煤矿掘进工作中对煤巷的安全性能的保障是煤矿施工的重 要方面。利用自动化技术， 施工者可以在施工过程中加强对煤巷的养护和 安全检测，分析煤巷的承力能力和建造结构，保证煤巷稳定和坚固。而与煤巷的承载结构密切相关的掘锚系统的稳定是自动化技术 研究分析的重点。为了加强稳固顶板的支护作用， 采用自动化掘锚系统对支护结构 进行建构和装配， 节约了人力物力， 对提高

7、工作效率和保证煤矿施工 的安全性具有重要意义。22 自动化技术在锚杆保护工作方面的应用。煤矿掘进工作中不可避免的问题是煤矿中的瓦斯泄露风险， 瓦斯 泄露可能产生爆炸，造成严重的人员和财产伤害，因此，加强煤巷的 坚固和稳固性能对煤矿掘进工作具有重要的意义。而锚杆支护的精细自动化技术为煤矿施工的效率和安全性能提 供了保障。自动化技术依据锚杆采集信息， 将获得的数据进行反馈， 参考合 理数据，对掘进机的工作做出相应调整， 满足掘进工作中对生产安全 可控的要求，也节省了施工成本，带来更高的生产效益 3 。23 自动化技术在信息传递工作中的应用。煤矿掘进工程中常出现施工地地质条件多变、 复杂、难以预测的

8、 情况，指挥人员需要对煤矿中的情况进行实时监控和判断， 但信息传 递的效率由于距离和空间的影响极易产生信息失真、 信息遗漏的问题， 对施工过程中的施工方向和施工进程造成影响。 因此，施工中可以采用高效率的信息传递方式。 为适应施工现场环境复杂、 对信号干扰程度大的情况， 可以选择 技术为主的自动化信息交流系统， 保证信息传输效率和信息传递渠道 的高效性和真实性，使煤矿掘进工作快速进行和按时完成。24 自动化技术在物品传输工作中的应用。 物品物料运输环节是煤矿掘进工作中的重要方面， 高效的煤巷环 境要求及时排除杂物和废弃物料， 并及时运入相关的施工设备， 因此， 保证物资运输高效是实现施工整体进

9、程高效运转的前提。在煤矿施工工作常用的皮带集中控制系统的基础上进行改造和 装配，使皮带集中系统自动运行， 并对运输的物料和自身的运作情况 进行数据反馈， 为正常的运输生产和工程施工提供有效的信息， 保证 工程正常进行。自动化技术能够提高运输设备的工作效率， 并产生有效的信息反 馈机制。25 自动化技术在监控预防工作中的应用。 在煤矿掘进过程中，施工设施产生的震动、噪声、放热等问题都 会对煤巷中的环境产生一定影响， 使原有的自然环境发生变动， 甚至 可能产生严重的施工事故，造成生命财产安全的损失。因此，需要对施工设备的工作情况和煤巷中的环境数据进行监督 和记录，以作为指挥施工进程的依据， 同时信

10、息在自动化施工设施之 间进行反馈流通，对施工中的操作进行调节，保证施工正常进程。将反馈所得的数据利用以太网络等进行传递， 使施工数据信息对 施工工作展开调节，实现数据信息的指导性作用。3 结语通过建立掘进工作面自动控制系统模型，能够对煤矿挖掘 工作中的自动化技术应用有更加具体实用的了解， 对系统的应用范围 与计划做出进一步规划，能够确定自动化在煤矿挖掘中的应用技术。主要针对煤矿掘进工作中常见的自动化技术和自动化技术在煤 矿掘进中的应用展开讨论，希望能对相关工作者提供参考和借鉴。作者申永红单位同煤集团燕子山矿参考文献 1王苏彧，杜毅 博，薛光辉，等掘进机远程控制技术及监测系统研究与应用中国 煤炭

11、， 2013，39463-672刘丹彤煤矿自动化发展现状及应对策略 分析企业改革与管理， 201420137 3张宇，佟鑫机械自动化在 煤矿中应用的发展企业文化中旬刊， 201311132本 word 为可编辑版本，以下内容若不需要请删除后使用，谢谢您的理解 篇一：重症肺炎的诊断标准及治疗重症 肺 炎【概述】肺炎是严重危害人类健康的一种疾病，占感染性疾病中死亡率之首， 在人类总 死亡率中排第 56 位。重症肺炎除具有肺炎常见呼吸系统症状外 , 尚有呼吸衰竭和其他系统 明显受累的表现 , 既可发生于社区获得性肺炎 (community -acquired pneumonia, CAP), 亦可发

12、 生于医院获得性肺炎 (hospital acquired pneumonia, HAP) 。在 HAP 中以重症监护病房 (intensive care unit ,ICU) 内获得的肺炎、 呼吸机相关肺炎 (ventilator associated pneumonia ,VAP) 和健康护 理(医疗)相关性肺炎(health care -associated pneumonia ,HCAP更为常见。免疫抑制宿主发 生的肺炎亦常包括其中。 重症肺炎死亡率高， 在过去的几十年中已成为一个独立的临床综合 征，在流行病学、 风险因素和结局方面有其独特的特征， 需要一个独特的临床处理路径和初 始的

13、抗生素治疗。 重症肺炎患者可从 ICU 综合治疗中获益。 临床各科都可能会遇到重症肺炎 患者。在急诊科门诊最常遇到的是社区获得性重症肺炎。 本章重点介绍重症社区获得性肺炎。 对重症院内获得性肺炎只做简要介绍。【诊断】首先需明确肺炎的诊断。 CAP 是指在医院外罹患的感染性肺实质（含肺泡壁即广义上的肺间质 ） 炎症 ,包括具有明确潜伏期的病原体感染而在入院后平均潜伏期内发病的 肺炎。简单地讲 ,是住院 48 小时以内及住院前出现的肺部炎症。 CAP 临床诊断依据包括 : 新近出现的咳嗽、咳痰,或原有呼吸道疾病症状加重 ,并出现脓性痰 ; 伴或不伴胸痛。 发热。 肺实变体征和（或）湿性啰音。WBC

14、 1099 X 10 / L或重症肺炎通常被认为是需要收入ICU的肺炎。关于重症肺炎尚未有公认的定义。在中华医学会呼吸病学分会公布的 CAP 诊断和治疗指南中将下列症征列为重症 肺炎的表现：意识障碍；呼吸频率30次/minPaO25d、机械通气4d）和存在高危因 素者 , 即使不完全符合重症肺炎规定标准 , 亦视为重症。美国胸科学会 （ATS） 2001 年对重症肺炎的诊断标准：主要诊断标准 需要机械通气 ； 入院48h内肺部病变扩大 50%;少尿（每日177卩mol/L（ 2mg/dl）。次要标准：呼吸 频率30次/min;PaO2/FiO22007年 ATS 和美国感染病学会 （ IDSA

15、） 制订了新的社区获得性肺炎治疗指南，对重症社区获得性肺炎的诊断标准进行了新的修正。主要标准： 需要创伤性机械通气 需要应用升压药物的脓毒性血症休克。次要标准包括：呼吸频率30次/min; 氧合指数（PaO2/FiO2） 20 mg/dL） 白细胞减少症（WBC计数v 4X 109 /L） 血小板减少症（血小板计数v100 X 10gL） 体温降低（中心体温v 36 C） 低血压需要液体复苏。符合 1 条主要标准，或至少 3项次要标准可诊断。重症医院获得性肺炎（SHAF）的定义与SCAP相近。2005年ATS和美国感染病学会（IDSA） 制订了成人 HAP, VAP, HCAP 处理指南。指南

16、中界定了 HCAP 的病人范围 ： 在 90d 内因急 性感染曾住院2d;居住在医疗护理机构；最近接受过静脉抗生素治疗、化疗或者30d内有感染伤口治疗；住过一家医院或进行过透析治疗。因为HCAP患者往往需要应用针对多重耐药（MDR）病原菌的抗菌药物治疗，故将其列入HAP和VAF的范畴内。【临床表现】重症肺炎可急性起病，部分病人除了发热、咳嗽、咳痰、呼吸困难等呼 吸系统症状外，可在短时间内出现意识障碍、 休克、肾功能不全、肝功能不全等其他系统表 现。少部分病人甚至可没有典型的呼吸系统症状， 容易引起误诊。也可起病时较轻，病情逐 步恶化，最终达到重症肺炎的标准。在急诊门诊遇到的主要是重症CAP患者

17、，部分是HCAP患者。重症 CAF 的最常见的致病病原体有：肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、军团菌、革兰 氏阴性杆菌、流感嗜血杆菌等，其临床表现简述如下：肺炎链球菌为重症 CAP最常见的病原体，占30%70%。呼吸系统防御功能损伤（酒 精中毒、抽搐和昏迷）可是咽喉部大量含有肺炎链球菌的分泌物吸入到下呼吸道。病毒感染和吸烟可造成纤毛运动受损， 导致局部防御功能下降。 充血性心衰也为细菌性肺炎的先兆因 素。脾切除或脾功能亢进的病人可发生暴发性的肺炎链球菌肺炎。多发性骨髓瘤、低丙种球蛋白血症或慢性淋巴细胞白血病等疾病均为肺炎链球菌感染的重要危险因素。典型的肺炎链球菌肺炎表现为肺实变、寒战，体温大于39.

18、4 C,多汗和胸膜痛疼，多见于原先健康的年轻 人。而老年人中肺炎链球菌的临床表现隐匿， 常缺乏典型的临床症状和体征。 典型的肺炎链 球菌肺炎的胸部X线表现为肺叶、肺段的实变。肺叶、肺段的实变的病人易合并菌血症。肺 炎链球菌合并菌血症的死亡率为30%70%，比无菌血症者高 9 倍。金葡菌肺炎 为重症CAP的一个重要病原体。 在流行性感冒时期，CAP中金葡菌的发 生率可高达 25%，约 50%的病例有某种基础疾病的存在。呼吸困难和低氧血症较普遍， 死亡率为64%。胸部X线检查常见密度增高的实变影。常出现空腔，可见肺气囊，病变变化较快，常伴发肺脓肿和脓胸。MRSA（耐甲氧西林金葡菌）为 CAP中较少

19、见的病原菌，但一旦明确诊断，则应选用万古霉素治疗。革兰氏阴性菌 CAP重症CAP中革兰氏阴性菌感染约占20%,病原菌包括肺炎克雷白杆菌、不动感菌属、变形杆菌和沙雷菌属等。肺炎克雷白杆菌所致的CAP约占1%5%,但其临床过程较为危重。 易发生于酗酒者、 慢性呼吸系统疾病病人和衰弱者， 表现为明显的中 毒症状。胸部 X 线的典型表现为右上叶的浓密浸润阴影、边缘清楚，早期可有脓肿的形成。 死亡率高达 40%50%。非典型病原体 在CAP中非典型病原体所致者占3%40%。大多数研究显示肺炎支原体在非典型病原体所致 CAP中占首位，在成人中占 2%30%,肺炎衣原体占6%22%,嗜肺军团菌占2%15%。

20、但是肺炎衣原体感染所致的CAP,其临床表现相对较轻，死亡率较低。肺炎衣原体可表现为咽痛、声嘶、头痛等重要的非肺部症状，其他可有鼻窦炎、 气道反应性疾病及脓胸。 肺炎衣原体可与其他病原菌发生共同感染, 特 别是肺炎链球菌。 老年人肺炎衣原体肺炎的症状较重, 有时可为致死性的。 肺炎衣原体培养、 DNA检测、PCR血清学（微荧光免疫抗体检测）可提示肺炎衣原体感染的存在。军团菌肺 炎占重症CAP病例的12%23%,仅次于肺炎链球菌，多见于男性、年迈、体衰和抽烟者， 原患有心肺疾病、 糖尿病和肾功能衰竭者患军团菌肺炎的危险性增加。 军团菌肺炎的潜伏期 为 210 天。病人有短暂的不适、发热、寒战和间断

21、的干咳。肌痛常很明显,胸痛的发生率 为 33%,呼吸困难为 60%。胃肠道症状表现显著,恶心和腹痛多见, 33%的病人有腹泻。不少 病人还有肺外症状, 急性的精神神志变化、急性肾功能衰竭和黄疸等。 偶有横纹肌炎、 心肌 炎、心包炎、肾小球肾炎、血栓性血小板减少性紫癜。 50%的病例有低钠血症,此项检查有 助于军团菌肺炎的诊断和鉴别诊断。军团菌肺炎的胸部X线表现特征为肺泡型、斑片状、肺叶或肺段状分布或弥漫性肺浸润。有时难以与ARDS区别。胸腔积液相对较多。此外，20%40%的病人可发生进行性呼吸衰竭,约15%以上的病例需机械通气。流感嗜血杆菌肺炎 约占CAP病例的8%20%,老年人和 COPD病

22、人常为高危人群。 流感嗜血杆菌肺炎发病前多有上呼吸道感染的病史, 起病可急可慢, 急性发病者有发热、 咳 嗽、咳痰。 COPD 病人起病较为缓慢,表现为原有的咳嗽症状加重。婴幼儿肺炎多较急重, 临床上有高热、 惊厥、呼吸急促和紫绀, 有时发生呼吸衰竭。 听诊可闻及散在的或局限的干、 湿性罗音，但大片实变体征者少见。胸部X线表现为支气管肺炎， 约1/4呈肺叶或肺段实变影,很少有肺脓肿或脓胸形成。卡氏孢子虫肺炎（PCP） PCP仅发生于细胞免疫缺陷的病人，但PCP仍是一种重要的肺炎，特别是HIV感染的病人。PCP常常是诊断AIDS的依据。PCP的临床特征性表现有干 咳、发热和在几周内逐渐进展的呼吸

23、困难。病人肺部症状出现的平均时间为4周，PCP相对进展缓慢可区别于普通细菌性肺炎。PCP的试验室检查异常包括：淋巴细胞减少，CD4淋巴细胞减少,低氧血症,胸部 X 线片显示双侧间质浸润,有高度特征的 “毛玻璃 ”样表现。但 30%的胸片可无明显异常。PCP为唯一有假阴性胸片表现的肺炎。【辅助检查】1.病原学：诊断方法 包括血培养、 痰革兰氏染色和培养、血清学检查、胸水培养、支气管吸出 物培养、或肺炎链球菌和军团菌抗原的快速诊断技术。此外,可以考虑侵入性检查,包括经皮肺穿刺活检、经过防污染毛刷（PSB经过支气管镜检查或支气管肺泡灌洗（BAL）。 血培养 一般在发热初期采集,如已用抗菌药物治疗,则

24、在下次用药前采集。采样 以无菌法静脉穿刺，防止污染。成人每次1020ml，婴儿和儿童 0.55ml。血液置于无菌培养瓶中送检。 24小时内采血标本 3次,并在不同部位采集可提高血培养的阳性率。在大规模的非选择性的因 CAP 住院的病人中,抗生素治疗前的血细菌培养阳性率为 5%-14%,最常见的结果为肺炎球菌。假阳性的结果,常为凝固酶阴性的葡萄球菌。抗生素治疗后血培养的阳性率减半,所以血标本应在抗生素应用前采集。但如果有菌 血症高危因素存在时, 初始抗生素治疗后血培养的阳性率仍高达15%。因重症肺炎有菌血症高危因素存在，病原菌极可能是金葡菌、铜绿假单胞菌和其他革兰氏阴性杆菌，这几种细菌培养的阳性

25、率高， 重症肺炎时每一位病人都应行血培养， 这对指 导抗生素的应用有很高的价值。另外，细菌清除能力低的病人（如脾切除的病人） 、慢性肝 病的病人、白细胞减少的病人也易于有菌血症，也应积极行血培养。 痰液细菌培养 嘱病人先行漱口，并指导或辅助病人深咳嗽，留取脓性痰送检。约 40%病人无痰，可经气管吸引术或支气管镜吸引获得标本。标本收集在无菌容器中。痰量的 要求，普通细菌1ml，真菌和寄生虫35ml,分支杆菌510ml。标本要尽快送检，不得超过 2 小时。延迟将减少葡萄球菌、肺炎链球菌以及革兰氏阴性杆菌的检出率。在培养前必须先 挑出脓性部分涂片作革兰氏染色，低倍镜下观察，判断标本是否合格。镜检鳞状

26、上皮10个/低倍视野就判断为不合格痰，即标本很可能来自口咽部而非下呼吸道。多核细胞数量对 判断痰液标本是否合格意义不大， 但是纤毛柱状上皮和肺泡巨噬细胞的出现提示来自下呼吸 道的可能性大。痰液细菌培养的阳性率各异，受各种因素的影响很大。痰液培养阳性时需排除污染和 细菌定植。与痰涂片细菌是否一致、 定量培养和多次培养有一定价值。 在气管插管后立即采 取的标本不考虑细菌定植。 痰液培养结果阴性也并不意味着无意义： 合格的痰标本分离不出 金葡菌或革兰氏阴性杆菌就是排除这些病原菌感染的强有力的证据。革兰氏染色阴性和培养阴性应停止针对金葡菌感染的治疗。 痰涂片染色痰液涂片革兰氏染色可有助于初始的经验性抗

27、生素治疗，其最大优点是可以在短时间内得到结果并根据染色的结果选用针对革兰氏阳性或阴性细菌的抗生素；涂片细菌阳性时常常预示着痰培养阳性； 涂片细菌与培养出的细菌一致时， 可证实随后的痰培 养出的细菌为致病菌。结核感染时抗酸染色阳性。真菌感染时痰涂片可多次查到霉菌或菌丝。 痰液涂片在油镜检查时见到典型的肺炎链球菌或流感嗜血杆菌有诊断价值。 其他在军团菌的流行地区或有近期2 周旅行的病人，除了常规的培养外，需要用缓冲碳酵母浸膏作军团菌的培养。 尿抗原检查可用肺炎球菌和军团菌的检测。 对于成人肺炎 球菌肺炎的研究表明敏感性50%-80%，特异性 90%，不受抗生素使用的影响。 对军团菌的检测，在发病的第一天就可阳性， 并持续数周，但血清型 1 以外的血清型引起的感染常被漏诊。 快速流感病毒抗原检测阳性可考虑抗病毒治疗。 肺活检组织细菌培养、 病理及特殊染色是诊 断肺炎的金标准。