機械自動化在煤礦機械制造中的應(yīng)用

許文燕

（大同煤礦集團同發(fā)東周窯煤業(yè)有限公司，山西大同 037000）

隨著科技的發(fā)展，將機械自動化應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)之中，能夠節(jié)約大量的人力物力，提高生產(chǎn)的效率，可以說是未來各種工業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。在這樣的環(huán)境背景下，將機械自動化應(yīng)用于煤礦機械制造之中，不僅能夠提高煤礦的產(chǎn)量，同時還可以減少安全事故發(fā)生的幾率，是促進我國煤炭行業(yè)發(fā)展的有效方法。

1 機械自動化現(xiàn)狀分析

我國各種工業(yè)的起步較為落后，雖然現(xiàn)在有些行業(yè)已經(jīng)達到了世界領(lǐng)先水平，但是在機械自動化技術(shù)的應(yīng)用方面還遠(yuǎn)不及發(fā)達國家，因此應(yīng)該清醒地意識到與發(fā)達國家的差距，采取各種措施來縮小與發(fā)達國家之間的生產(chǎn)力的差別。

在前幾年，西方發(fā)達國家就已經(jīng)實現(xiàn)了機械自動化中的柔性自動化、智能化以及集成化等方面的技術(shù)。這些方面的自動化技術(shù)主要運用于數(shù)控機床與柔性制造系統(tǒng)當(dāng)中，并且應(yīng)用效果優(yōu)良。現(xiàn)狀之下，對于機械自動化技術(shù)，我國還只停留在單機自動化和剛性自動化階段，而像柔性制造單元及柔性制造系統(tǒng)，其數(shù)量卻尤為之少[1]。

雖然我國各行各業(yè)都已經(jīng)體會到了機械自動化的好處，并且能夠利用機械自動化來提高產(chǎn)品的質(zhì)量，同時降低安全事故發(fā)生的幾率，但是對于機械自動化的應(yīng)用還處在初級階段，想要進一步提高生產(chǎn)力，增強企業(yè)的實力，需要加強對于西方發(fā)達國家的學(xué)習(xí)，努力促進機械自動化技術(shù)在煤礦企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

圖1是我國1952年至2008年的原煤產(chǎn)量。

圖1 我國1952年至2008年的原煤產(chǎn)量

從圖1中不難看出我國煤炭的產(chǎn)量每年都在增加，因為經(jīng)濟的增長需要能源作為支撐，特別是電力能源，而我國的電力能源主要來源于火力發(fā)電，也是依賴于煤炭的供給。而縱觀我國煤炭的生產(chǎn)，很多煤礦使用的都是多年以前的技術(shù)和機械，這些技術(shù)和機械上的落后限制了煤礦的產(chǎn)量，同時也容易對生產(chǎn)人員的生命財產(chǎn)安全造成威脅，因此更新煤礦生產(chǎn)的技術(shù)，對機械進行更新?lián)Q代，是提高煤炭產(chǎn)量，保證安全生產(chǎn)的重要措施。將機械自動化應(yīng)用在煤礦機械制造中，能夠提高煤礦機械制造的精度，同時創(chuàng)造出更高效率的煤礦機械，能夠為我國的煤炭產(chǎn)量的增長作出貢獻，因此具有重要的現(xiàn)實意義[2]。

2 自動化技術(shù)組成分析

作為一門綜合學(xué)科，自動化包含的技術(shù)種類很多，可以將自動化技術(shù)粗略的分為以下幾個組成部分：程序單元、作用單元、傳感單元、制定單元以及控制單元。

（1）程序單元。程序單元是控制單元的核心，由工程師提前編制的程序在控制單元中運轉(zhuǎn)，以維持整個系統(tǒng)的運行。

（2）作用單元。所謂的作用單元是受程序單元所控制的，負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的單元，是命令的執(zhí)行者。

（3）傳感單元。負(fù)責(zé)收集各種數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)及時的傳遞給控制單元，由控制單元進行計算和處理，再反饋給其他的單元，以此來保證整個系統(tǒng)的良好運轉(zhuǎn)。

（4）制定單元。制定單元的作用是對整個系統(tǒng)的其他部分發(fā)布命令，調(diào)控其他部分的行為。

（5）控制單元?？刂茊卧钦麄€機械自動化控制系統(tǒng)工程的保障性單元部分，其主要用于解決單元制定和動作調(diào)節(jié)。

3 機械自動化在煤礦機械制造中的應(yīng)用探究

依據(jù)不同的功能，可以將煤礦機械分為三個系統(tǒng)：挖掘系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)，而在煤礦機械制造過程中，就應(yīng)該實現(xiàn)煤礦采掘機械的自動化、煤炭輸送的機械自動化、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的自動化。

3.1 煤礦采掘機械的自動化

我國經(jīng)濟的強勁增長是以源源不斷的能源作為動力的，而能源又是以源源不斷的煤炭供給來作為基礎(chǔ)的，因此隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，對于煤炭的需求量也越來越大，現(xiàn)有的煤炭生產(chǎn)效率已經(jīng)難以滿足實際需求，如何提高煤炭挖掘的效率，則是當(dāng)前應(yīng)該著重思考的問題。實現(xiàn)煤礦采掘機械的自動化，能夠用機械代替全部的人力操作，那么生產(chǎn)的效率將會更高，而且也避免了由于人力生產(chǎn)帶來的各種安全事故發(fā)生的隱患?？梢哉f煤礦采掘機械的自動化將直接影響到我國的能源供給，對于國計民生來說都是至關(guān)重要的。

發(fā)達國家將自動化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機械制造中已經(jīng)取得了很好的效果，不僅各種機械的可靠性強，而且操作的精度也非常高，廣泛適用于各種操作條件，相較于以往的生產(chǎn)機械的生產(chǎn)效率有了較大的提高。近年來我國在煤礦機械自動化方面也有了長足的進步，研究出了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的煤礦生產(chǎn)機械，打破了國外煤礦生產(chǎn)機器的壟斷，這意味著我國煤礦機械自動化水平提上到了一個新的高度，有利于相關(guān)煤炭企業(yè)的生產(chǎn)以及整個煤炭行業(yè)的進步。

3.2 煤炭輸送的機械自動化

煤炭的生產(chǎn)和運輸是不可分割的兩個組成部分，如果有著強勁的生產(chǎn)力，但是運輸效率低下，挖出來的煤運不出去，跟沒挖是一樣的。因此在研究煤礦采掘機械的自動化的同時，對于煤炭輸送機械的自動化同樣應(yīng)該加以重視，只有輸送的速度跟得上挖掘的速度，才能夠真正提高煤礦的產(chǎn)量，提高煤炭企業(yè)的效益。

目前大多數(shù)煤礦都是以膠帶作為運輸方式，傳統(tǒng)的膠帶運輸業(yè)已經(jīng)漸漸和PLC技術(shù)相融合，形成了各種新型的自動化運輸系統(tǒng)，這些新興自動化運輸系統(tǒng)不僅運轉(zhuǎn)上更為可靠，而且也更為高效，不用耗費過多的人力來進行維護。新型自動化運輸系統(tǒng)的出現(xiàn)使得膠帶的調(diào)速方式更加敏捷和精確，從而使得膠帶運輸?shù)乃俣饶軌蚋S煤炭的產(chǎn)量而隨時變化，能夠充分利用電能，同時減少了對于人力資源的消耗，也避免了安全事故的發(fā)生，在最大程度上提高煤炭企業(yè)的效益。

3.3 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的自動化

安全是煤礦生產(chǎn)的首要前提，近些年來各種關(guān)于煤礦的安全事故觸目驚心，引起了人們對煤礦生產(chǎn)的反思，加強煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的自動化，能夠有效防止各種安全事故，避免相關(guān)操作人員的生命及財產(chǎn)安全的威脅。想要防止煤礦生產(chǎn)中的安全事故發(fā)生，很大程度上依靠于對于各種數(shù)據(jù)的及時監(jiān)控和預(yù)報。

實現(xiàn)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的自動化，能夠隨時監(jiān)測整個地層的變化、坑道中的瓦斯?jié)舛鹊淖兓约罢麄€開采系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的變化，針對這些變化提出相應(yīng)的預(yù)警方案，能夠在安全事故發(fā)生之前將隱患消除在搖籃之中，對于煤礦企業(yè)的生產(chǎn)來說是非常有益的。

當(dāng)然不可否認(rèn)，如今我國生產(chǎn)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相配套的傳感器的種類較少，這種現(xiàn)狀在一定程度上限制了煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的自動化，但是相信隨著時間的發(fā)展，各種自動化監(jiān)控系統(tǒng)配套的傳感器也將越來越豐富，打破國外對于這方面的壟斷，降低煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)自動化的成本，為推動煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)作出貢獻。

4 小結(jié)

煤炭是我國主要的電力來源，而源源不斷的電力給我國的經(jīng)濟增長提供了強勁的動力，使得我國成為世界上發(fā)展最快的國家之一。作為一個新興經(jīng)濟體，在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)我國的經(jīng)濟發(fā)展還需要大量的能源作為支撐，因此提高煤炭的產(chǎn)量，對于促進我國的經(jīng)濟增長有著重要的意義。將自動化技術(shù)應(yīng)用于煤炭機械制造之中，使得煤礦采掘機械、輸送機械、監(jiān)控機械自動化運行，能夠有效地提高生產(chǎn)及運輸?shù)男?，降低各種安全事故發(fā)生的幾率，使得煤礦企業(yè)在創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益的同時創(chuàng)造更大的社會價值。

［1］秦鴻翔.機械自動化在煤礦機械制造中的應(yīng)用［J］.數(shù)字化用戶，2013，19（34）：10-12.

［2］孫長永.淺析煤礦機械制造中合理設(shè)計及管理方法［J］.湖北農(nóng)機化，2013（2）：63.