自動化技術(shù)在煤礦機(jī)電產(chǎn)業(yè)中的實(shí)踐意義的探究

郭志強(qiáng)

摘要： 隨著我國綜合國力的提升，社會經(jīng)濟(jì)水平的提高，工業(yè)化進(jìn)程的加快，相應(yīng)的我國能源資源的消耗量呈大幅度上漲趨勢。歷年來以煤炭為主要生產(chǎn)能源的中國能源市場，面臨著前所未有的巨大挑戰(zhàn)。此時，自動化技術(shù)響應(yīng)著時代的號召，在煤礦以及機(jī)電產(chǎn)業(yè)方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。本研究就自動化技術(shù)的內(nèi)涵以及其在煤礦機(jī)電產(chǎn)業(yè)方面的實(shí)踐意義進(jìn)行了一些探究。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電產(chǎn)業(yè)；自動化技術(shù)；煤礦機(jī)電自動化技術(shù)

信息化時代的飛速進(jìn)程中，加快了高新型科學(xué)技術(shù)的更新?lián)Q代的步伐。同時也為了提高社會工業(yè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率和安全指數(shù)，我國正在并將持續(xù)的將自動化技術(shù)高效且廣泛的應(yīng)用到生產(chǎn)事業(yè)當(dāng)中。如今，煤炭及機(jī)電產(chǎn)業(yè)正對自動化技術(shù)進(jìn)行著創(chuàng)新應(yīng)用，效果顯著，影響廣泛。

1.煤礦機(jī)電自動化技術(shù)的基本概述

自動化技術(shù)是一門交叉性學(xué)科技術(shù)，即在無人參與的情況下機(jī)械設(shè)備經(jīng)信息傳輸與處理、自動檢測及操縱控制等實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，該技術(shù)是由機(jī)械、自動化控制、計算機(jī)、微電子、信息及其他技術(shù)融合而成。七十年代中期國外就開始將自動化技術(shù)運(yùn)用于生產(chǎn)機(jī)械中，然而在八十年P(guān)CL 控制技術(shù)、微處理技術(shù)及微型計算機(jī)、傳感與檢測技術(shù)、信息處理技的迅速發(fā)展極大的提升了煤礦機(jī)電產(chǎn)品的性能，從那時起煤礦機(jī)械進(jìn)入全面發(fā)展階段。國外機(jī)械設(shè)備中多數(shù)都以自動化技術(shù)為核心，其電子控制系統(tǒng)應(yīng)用十分廣泛，高性能煤礦機(jī)電設(shè)備成為我國煤炭企業(yè)的重要發(fā)展目標(biāo)。

2.煤礦機(jī)電自動化技術(shù)應(yīng)用的重要性

2.1提升企業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)水平

我國在煤炭生產(chǎn)的過程中，即使某些大型礦井已開始運(yùn)用多層次技術(shù)來提高生產(chǎn)的效率，但仍有大多數(shù)的中小型礦井還處于普通的機(jī)械化發(fā)展階段，甚至還有一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)小型煤礦直接采用非技術(shù)性的人工操作方式。這一系列做法相較于發(fā)達(dá)國家來說，仍存在著很大的差距。因此很有必要在煤礦企業(yè)中努力實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備自動化管理，不僅能實(shí)現(xiàn)對信息的有效處理，還能提高管理的精確度，以及達(dá)到保障產(chǎn)品按照相關(guān)設(shè)計要求完成的目的。又因?yàn)闄C(jī)電自動化管理是不受操作者影響的，所以運(yùn)用自動化技術(shù)能夠提高產(chǎn)品的合格率和完成率，最終達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的。由此可見，現(xiàn)階段煤礦機(jī)電產(chǎn)業(yè)急需要應(yīng)用和發(fā)展高新自動化技術(shù)的必要性。

2.2提高企業(yè)生產(chǎn)的安全系數(shù)

自動化技術(shù)有一項明顯特征，就是其具有多項預(yù)警功能。例如監(jiān)視、預(yù)警、保護(hù)等等。眾所周知，煤礦企業(yè)屬于危險系數(shù)相當(dāng)高的企業(yè)，因?yàn)樗鼘ιa(chǎn)安全要求十分苛刻，那么想要提高企業(yè)生產(chǎn)的安全系數(shù)，就必須要對煤礦企業(yè)中設(shè)備進(jìn)行升級，并且在日常管理中做好維護(hù)工作。這樣不僅能夠?qū)⑽ｋU系數(shù)控制在最小范圍內(nèi)，還能夠有效降低生產(chǎn)的成本，從而實(shí)現(xiàn)對企業(yè)生產(chǎn)的高效管理。由此可見將現(xiàn)代高新自動化技術(shù)引進(jìn)煤礦生產(chǎn)之中已經(jīng)是大勢所趨了。

3.煤礦機(jī)電自動化技術(shù)的種類

3.1自動切割和糾正技術(shù)

自動截割可通過實(shí)時獲取截割頭空間位置坐標(biāo)、自動截割導(dǎo)航和截割軌跡實(shí)時調(diào)整來完成，并利用數(shù)控加工技術(shù)、運(yùn)動控制技術(shù)和傳感器技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。通過合理設(shè)置截割斷面參數(shù)和切割軌跡參數(shù)確保截割頭按照預(yù)設(shè)軌跡完成截割。再利用DSP運(yùn)動控制器實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，以提高系統(tǒng)控制精度。在掘進(jìn)機(jī)在完成截割落煤、裝煤和運(yùn)煤一個循環(huán)，進(jìn)行下一個自動截割之前要進(jìn)行自動糾偏操作，使掘進(jìn)機(jī)沿巷道中心線前進(jìn)。

3.2鑒定煤層和監(jiān)控技術(shù)

煤層和巖石硬度上的差別與諸多因素有關(guān)。比如掘進(jìn)機(jī)截割負(fù)荷的差異多少，截割煤層與截割巖層時截割電機(jī)的電流大小、旋轉(zhuǎn)油缸壓力大小、升降油缸壓力以致速度快慢等，因此在充分考慮過這些影響因素后運(yùn)用自動化技術(shù) [1]，就可以對煤、巖界面進(jìn)行判別。同時在生產(chǎn)過程中，還可實(shí)現(xiàn)對施工現(xiàn)場的實(shí)時監(jiān)控，及時而準(zhǔn)確的掌握工作情況，同時可以經(jīng)過計算機(jī)模擬實(shí)際情況，從而為工作人員作出合理決策創(chuàng)造條件。

3.3自動運(yùn)輸技術(shù)和排水技術(shù)

一般在生產(chǎn)工作室對輸送機(jī)進(jìn)行集中控制，由控制器對掘進(jìn)機(jī)狀態(tài)、帶式輸送機(jī)電機(jī)開關(guān)、除塵風(fēng)機(jī)開關(guān)等信號進(jìn)行聯(lián)鎖控制，利用多功能終端采集輸送機(jī)機(jī)尾跑偏、堆煤、電機(jī)電流、溫度、速度等數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)定的控制模式，出現(xiàn)故障時控制器自動作出包括急停、擴(kuò)音電話通知等控制功能，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸自動化。還有為了減少透水事件的發(fā)生，掘前要對可能突水地段進(jìn)行探測。探測之后，可以掘進(jìn)一定距離，然后再進(jìn)行探測和掘進(jìn)。這個過程對生產(chǎn)效率影響較大，實(shí)現(xiàn)自動測距、自動啟停作業(yè)，對提高掘進(jìn)效率和作業(yè)安全性是有極大幫助的。

4.自動化技術(shù)在煤礦機(jī)電產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用

4.1用于礦井生產(chǎn)的安全監(jiān)測

因?yàn)槊禾啃袠I(yè)比較危險，那么就需要全面的實(shí)時監(jiān)控它的生產(chǎn)過程。并且隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平不斷上升，我國在引進(jìn)國外相關(guān)設(shè)備的同時，也不斷加強(qiáng)設(shè)備研究，并且結(jié)合我國煤礦企業(yè)的發(fā)展實(shí)際，已經(jīng)形成能夠與世界先進(jìn)水平相媲美的自動化監(jiān)控系統(tǒng)。目前使用的自動化技術(shù)的監(jiān)測監(jiān)控體系已經(jīng)實(shí)現(xiàn)有效避免事故發(fā)生的遠(yuǎn)大目標(biāo)，大大減少了安全事故的發(fā)生。

4.2用于更新生產(chǎn)設(shè)備，提高生產(chǎn)效率

煤礦企業(yè)生產(chǎn)之中需要用到一種自動化設(shè)備，它叫做提升機(jī)，其主要作用就是保障提升容器在開采過程中能夠有效實(shí)行往復(fù)工作。比如負(fù)責(zé)運(yùn)輸材料、人員和其他生產(chǎn)設(shè)備，具體來說：比如將地下所開采的煤礦送至地面這一過程就需要用到提升機(jī)這一運(yùn)用了自動化技術(shù)的設(shè)備。由此可見其在生產(chǎn)過程中發(fā)揮著很大的作用。同時，這對提升機(jī)也提出了更高的要求，其是否可以更加安全可靠的運(yùn)行是個值得深刻探究的重大問題。又因?yàn)槊旱V提升設(shè)備中的電控系統(tǒng)主要是控制提升機(jī)的運(yùn)行，而自動化技術(shù)則是支撐電控系統(tǒng)中的核心技術(shù)，因此自動化技術(shù)是支持整體設(shè)備運(yùn)行的一項不可或缺的技術(shù)。此外，還有煤礦工人在井下作業(yè)的過程中，安全風(fēng)險較大，又因?yàn)槿肆Y源是有限的，這就對工作效率造成了影響，市場中時常會出現(xiàn)供不應(yīng)求等現(xiàn)象。因此，加大自動化技術(shù)在現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)備中的應(yīng)用，更新現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)備，提高生產(chǎn)效率，從而可以全方位的改善消費(fèi)市場中出現(xiàn)的各種不良狀況。

4.3用于應(yīng)對生產(chǎn)現(xiàn)場的突發(fā)事件

近年來，由于定位系統(tǒng)失調(diào)造成的井下工作人員遭遇煤礦事故的事件時有發(fā)生，這給人民群眾的精神和物質(zhì)方面都造成了巨大的損失。因此高度運(yùn)用自動化技術(shù)的生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。它能夠通過自動通訊技術(shù)對地理信息實(shí)現(xiàn)實(shí)時顯示，來對井下情況及時進(jìn)行查詢；并且根據(jù)井下的實(shí)際地理信息的反饋，更加及時的制作出井下人員在工作時的實(shí)時動態(tài)分布圖，使井下情況一目了然，從而便于工作中的調(diào)度；一旦發(fā)生各類事故，可快速根據(jù)自動通訊技術(shù)對井下人員的具體位置進(jìn)行定位，同時根據(jù)工作人員的實(shí)時動態(tài)分布圖立即查處井下遇險人員的人數(shù)及身份，為事故救援工作提供第一手資料，提高搶險效率和增強(qiáng)救護(hù)效果。由此可見充分的利用自動化技術(shù)來武裝生產(chǎn)設(shè)備的重要性。其不僅可以及時有效的應(yīng)對生產(chǎn)現(xiàn)場的突發(fā)事件；同時還可以實(shí)現(xiàn)對井下員工進(jìn)行自動考勤這一目的，方便了人力資源的管理，大大地節(jié)省了人力物力。

5.結(jié)語

通過上文的敘述分析可知，在煤礦生產(chǎn)中，自動化技術(shù)無不彰顯著其不可或缺的重要性。無論是在提高工作的效率，或者是提高生產(chǎn)的安全性?？茖W(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的現(xiàn)代化背景下，自動化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用范圍將會越來越廣，其地位也將越來越重要。本研究對自動化技術(shù)在煤礦機(jī)電產(chǎn)業(yè)方面的實(shí)踐意義進(jìn)行了一番陳述和解釋，希望能為有需要的相關(guān)人士提供一定的幫助，本研究的各種觀點(diǎn)僅供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙學(xué)雷，盂國營，李衛(wèi)濤. 煤巷掘錨一體自動化快速掘進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)踐[J]. 煤礦機(jī)械，2010，31（12）：183-185.

[2]張 凱，孫 英莉，黃 晶晶.淺析煤礦機(jī)電設(shè)備的管理與維護(hù)[J].科 技風(fēng) ，2011（15）.