煤礦機(jī)電自動(dòng)化更新及應(yīng)用淺析

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摘要：為響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排號(hào)召，煤礦企業(yè)相繼開展去產(chǎn)能的工作，加劇了煤炭行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)局面，也為各煤炭企業(yè)帶來(lái)了更大的壓力。在此背景下，沙坪煤業(yè)根據(jù)實(shí)際情況引進(jìn)機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，加快生產(chǎn)效率，節(jié)約投入成本，并遵循了安全環(huán)保原則，在追求多效高產(chǎn)的同時(shí)，強(qiáng)化了行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電；自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用

機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)通過(guò)提供相關(guān)數(shù)據(jù)，幫助工作人員優(yōu)化生產(chǎn)裝置，延長(zhǎng)裝置壽命，提高生產(chǎn)效率，確保生產(chǎn)安全。包括沙坪煤業(yè)在內(nèi)的多數(shù)煤礦企業(yè)，大都實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)人力操作到機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的轉(zhuǎn)變，無(wú)論是監(jiān)測(cè)、檢測(cè)診斷，還是信息的獲取、計(jì)算和傳輸?shù)?，速度和?zhǔn)確率都得到了提升，確保了煤炭開采過(guò)程的穩(wěn)定和順利。

1煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)概述

1.1生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化

機(jī)電自動(dòng)化即實(shí)現(xiàn)機(jī)器和電力的有效結(jié)合，以此達(dá)到加快生產(chǎn)、保證安全性的目的。其中，生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)電自動(dòng)化，就是技術(shù)人員通過(guò)合理控制機(jī)電設(shè)備來(lái)更順利、更安全、更高效地完成煤炭生產(chǎn)，省時(shí)省力，效果顯著。生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化是近些年科技發(fā)展和應(yīng)用的成果，其與煤礦機(jī)電的結(jié)合，降低了投入的成本，保證了煤礦企業(yè)利益。

1.2煤礦機(jī)電與計(jì)算機(jī)的結(jié)合

計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及應(yīng)用開辟了煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用的新領(lǐng)域。煤礦企業(yè)利用計(jì)算機(jī)來(lái)監(jiān)控整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，節(jié)省了人力，也能更敏感地感知異常變化，將具體信息反饋給相關(guān)部門工作人員，提醒他們及時(shí)排查和發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，提出有針對(duì)性的解決措施，為后續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)提供安全保障。除了問(wèn)題和危險(xiǎn)因素之外，一些重要的生產(chǎn)信息內(nèi)容[1]，操作員都可以利用計(jì)算機(jī)來(lái)獲取，從而保證生產(chǎn)過(guò)程的高效、準(zhǔn)確、安全。1.3煤礦機(jī)電一體化生產(chǎn)煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)還體現(xiàn)在煤礦機(jī)電一體化方面，其能夠單獨(dú)成為一個(gè)系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)中，是煤礦根據(jù)自身實(shí)際情況和需要作出的選擇，借此來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的快捷、方便、流暢和智能化。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的關(guān)鍵作用是為生產(chǎn)環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)換提供保障，避免錯(cuò)誤出現(xiàn)，以此使煤礦生產(chǎn)更加安全、穩(wěn)定。煤礦機(jī)電一體化需要煤礦行業(yè)向信息化方向發(fā)展，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，從而提高效率和安全性。

2煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的必要性

（1）在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化之前，煤礦開采大多傾向于粗放式開采，不僅效率低，而且質(zhì)量難以保證。在自動(dòng)化技術(shù)出現(xiàn)并成熟之后，煤礦機(jī)電也迎來(lái)自動(dòng)化階段，開始凸顯出強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。機(jī)電自動(dòng)化能夠使設(shè)備對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全方位、全天候的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)反饋現(xiàn)場(chǎng)的各種信息，方便工作人員參考，再根據(jù)生產(chǎn)目標(biāo)來(lái)對(duì)接下來(lái)的工作進(jìn)行部署、調(diào)整和優(yōu)化，并判斷可能存在的危險(xiǎn)和問(wèn)題。一旦發(fā)現(xiàn)不合理之處，就能繼續(xù)利用自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行更改和規(guī)避。相比于人力，機(jī)電自動(dòng)化能夠更大程度上保證效率和質(zhì)量，對(duì)于提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力極有幫助[2]。（2）煤礦開采存在安全隱患，嚴(yán)重威脅著人員生命及財(cái)產(chǎn)的安全。引入自動(dòng)化技術(shù)之后，機(jī)電設(shè)備通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)，需要人工操作的地方減少，保證人員生命安全；另外，自動(dòng)化操作能夠大幅度避免人為操作出現(xiàn)的紕漏，準(zhǔn)確率提高，也能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)和解除安全威脅。

3煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用

3.1礦井提升機(jī)中的應(yīng)用

礦井提升機(jī)主要是開采的煤礦、矸石以及相關(guān)人員、設(shè)備等來(lái)往于地面與井下的設(shè)備工具，因此其安全性直接關(guān)系著煤礦人身和財(cái)產(chǎn)的安全性。一般提升機(jī)會(huì)經(jīng)常使用，需要消耗較多的能源，再加上體積大、重量大，較難控制。引入自動(dòng)化技術(shù)之后，操作提升機(jī)就變得相對(duì)簡(jiǎn)單，安全性也得到保障。一般提升機(jī)自動(dòng)化就是通過(guò)編程控制器來(lái)構(gòu)建包括信號(hào)提示、控制邏輯、保護(hù)系統(tǒng)等在內(nèi)的綜合數(shù)字化系統(tǒng)[3]，能夠自動(dòng)監(jiān)控和報(bào)警，也能自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備的情況，一旦提升機(jī)出現(xiàn)異常，能第一時(shí)間檢測(cè)出其具體位置，反饋問(wèn)題信息，方便工作人員及時(shí)檢查和維修，相比以往問(wèn)題出現(xiàn)后才進(jìn)行維修的情況來(lái)說(shuō)，更具超前性，所以更為安全可靠。

3.2傳送帶中的應(yīng)用

傳送帶是煤礦開采必不可少的設(shè)備，尤其是井下運(yùn)輸，更要求傳送帶必須安全、高效和可靠。一般煤炭都埋藏在較深的巖石層中，需要較長(zhǎng)的傳送帶，再加上傳送過(guò)程極易受復(fù)雜環(huán)境的影響，因此故障頻發(fā)。在傳送帶應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，能夠保證在長(zhǎng)距離的傳送過(guò)程中，傳送帶始終正確、安全運(yùn)作。

3.3采煤機(jī)中的應(yīng)用

以往我國(guó)主要利用液壓來(lái)牽引采煤機(jī)，但液壓牽引并不穩(wěn)定，危險(xiǎn)性較高，后經(jīng)過(guò)不斷研發(fā)和實(shí)踐，逐漸用電牽引取代了液壓牽引。相比之下，電牽引更加穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)合理且安全高效，成為我國(guó)煤礦行業(yè)的首選。自動(dòng)化技術(shù)出現(xiàn)之后，通過(guò)在牽引控制系統(tǒng)中加入控制器，實(shí)時(shí)監(jiān)控采煤機(jī)，及時(shí)排查采煤機(jī)異常。自動(dòng)化技術(shù)主要對(duì)采煤設(shè)備的各項(xiàng)指標(biāo)如溫度、壓力、電流量等進(jìn)行監(jiān)控[4]，確保采煤機(jī)處于正常狀態(tài)，也能針對(duì)采煤機(jī)做出變頻調(diào)控。

3.4液壓支架中的應(yīng)用

液壓支架也是煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的常用設(shè)備，多見(jiàn)于煤層支撐和工作面環(huán)境中，確保工作面推移和工作環(huán)境的安全。其引入自動(dòng)化技術(shù)之后，可自動(dòng)分析和調(diào)整液壓支架的參數(shù)、狀態(tài)以及工作效率，還能推動(dòng)輸送機(jī)、移動(dòng)液壓支架等。在頂板支護(hù)過(guò)程中，一旦壓力發(fā)生變化，相應(yīng)的計(jì)算機(jī)設(shè)備和傳感器就能感知到，然后自動(dòng)移動(dòng)支架，調(diào)節(jié)頂板的壓力值達(dá)到合理范圍。并且這一系列工作無(wú)需進(jìn)入井下現(xiàn)場(chǎng)完成，在地面利用遠(yuǎn)程通信技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步確保了安全，提高工作效率。

3.5實(shí)時(shí)監(jiān)控自動(dòng)化

煤礦開采的每個(gè)環(huán)節(jié)都充滿危險(xiǎn)，稍有不注意便有可能造成安全事故，這就體現(xiàn)出實(shí)時(shí)監(jiān)控的重要性。利用自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)管煤礦生產(chǎn)過(guò)程，能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)威脅安全的危險(xiǎn)因素，再通過(guò)報(bào)警系統(tǒng)及時(shí)傳達(dá)給相應(yīng)的部門，方便工作人員盡快排查安全隱患，并采取相應(yīng)手段消除危險(xiǎn)，降低安全事故發(fā)生率。隨著各種技術(shù)如計(jì)算機(jī)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等的進(jìn)一步發(fā)展，機(jī)電自動(dòng)化也將得到不斷升級(jí)，安全性和效率都更優(yōu)于以往。

4煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的未來(lái)發(fā)展

在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，煤炭都將是不可替代的能源之一，因此其安全性將始終受到高度關(guān)注。這也意味著關(guān)于煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的研究和應(yīng)用，是一項(xiàng)長(zhǎng)期技術(shù)要求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步普及，未來(lái)人工操作將繼續(xù)減少，取而代之的將是計(jì)算機(jī)技術(shù)，煤礦企業(yè)也不例外，既能控制開采和運(yùn)輸過(guò)程，又能節(jié)能減排、提高效率，因此自動(dòng)化和智能化，是未來(lái)大部分煤礦企業(yè)的發(fā)展和選擇方向。

5結(jié)語(yǔ)

根據(jù)國(guó)家和社會(huì)需要，沙坪煤業(yè)對(duì)機(jī)電設(shè)備做出優(yōu)化，得到了相應(yīng)的效果，尤其是應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)之后，成效更為明顯，優(yōu)勢(shì)也更加突出。整體來(lái)說(shuō)，由于我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的研究起步較晚，應(yīng)用過(guò)程也較晚較慢，發(fā)展程度仍落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。包括沙坪煤業(yè)在內(nèi)的煤礦企業(yè)，仍需進(jìn)一步深入研究和應(yīng)用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，改善缺陷，提高機(jī)能，弱化煤礦開采危險(xiǎn)性和低效性。

參考文獻(xiàn)：

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[4]韓春營(yíng).探究煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用[J].冶金與材料，2019（1）：120，122.

作者:何超 單位:山西省晉神能源有限公司