煤礦機(jī)電技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用

文/張艷慧

目前我國(guó)煤礦資源開(kāi)發(fā)已經(jīng)進(jìn)入了深井作業(yè)階段，具有較大的作業(yè)難度以及較為復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境，在施工過(guò)程中要求借助于一定的機(jī)電設(shè)備，因此在作業(yè)過(guò)程中要求合理選擇機(jī)電技術(shù)，與人工作業(yè)方式同步進(jìn)行，有效克服目前煤礦安全生產(chǎn)過(guò)程中存在的一些不足之處，積極優(yōu)化煤礦安全生產(chǎn)。

1 煤礦機(jī)電技術(shù)運(yùn)用特征

煤礦機(jī)電技術(shù)運(yùn)用過(guò)程中充分運(yùn)用了多種前沿技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)作業(yè)，具有較高的作業(yè)效率，目前逐漸向著自動(dòng)化方向發(fā)展，具有開(kāi)放時(shí)、集成式、智能化的發(fā)展特征。

1.1 開(kāi)放式

隨著目前自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦技術(shù)發(fā)展過(guò)程中也逐漸向著自動(dòng)化技術(shù)方向發(fā)展，并且與目前快速發(fā)展的通訊技術(shù)之間有著緊密聯(lián)系，構(gòu)成了通訊聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，表現(xiàn)形式包括中央處理設(shè)備以及其他多種通信模塊。在運(yùn)用過(guò)程中可為煤礦的安全生產(chǎn)提供多種不同的通信接口，運(yùn)用光纖通信有效連接了設(shè)備與系統(tǒng)，有效實(shí)現(xiàn)了信息交換與集中控制。在目前煤礦作業(yè)進(jìn)行過(guò)程中，廣泛運(yùn)用了大量新型煤礦機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備，要求通訊技術(shù)對(duì)此也能夠積極優(yōu)化，能夠達(dá)到良好的通訊交互效果，積極打造具有更好性能的產(chǎn)品，積極探索同主控系統(tǒng)的可靠連接方式。

1.2 集成式

煤礦機(jī)電技術(shù)開(kāi)發(fā)與運(yùn)用過(guò)程中積極采用了多種先進(jìn)技術(shù)，其中的核心硬件包括考計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、可編程控制器。在信息采集與處理過(guò)程中積極運(yùn)用了高精度傳感器，并將其運(yùn)用于人機(jī)交互界面限制層面?？捎行ПO(jiān)測(cè)并控制系統(tǒng)的運(yùn)用過(guò)程，及時(shí)采集系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)，及時(shí)反饋系統(tǒng)的相關(guān)運(yùn)行情況，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的良好安全防護(hù)。

1.3 智能化

煤礦機(jī)電技術(shù)目前運(yùn)用過(guò)程中逐漸向著智能化方向發(fā)展，目前已經(jīng)形成了較為成熟的微型控制器，具有較快的信息處理速度以及較大的集成選擇余量，操作運(yùn)行過(guò)程中能夠有效控制機(jī)電設(shè)備。煤礦機(jī)電技術(shù)運(yùn)用過(guò)程中具有溫度傳感器、加速傳感器、壓力傳感器、移位傳感器等多種傳感器形式，目前煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)得到了充分開(kāi)發(fā)與有效利用。顯著促進(jìn)了煤礦作業(yè)的順利進(jìn)行，運(yùn)行過(guò)程中已經(jīng)能夠滿足種系統(tǒng)設(shè)備通信接口需求。

2 論煤礦機(jī)電技術(shù)管理在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用

安全生產(chǎn)是煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的必不可少的組成部分，在煤礦安全生產(chǎn)過(guò)程中始終處于不可忽視的重要地位，煤礦機(jī)電技術(shù)的運(yùn)用可有效促進(jìn)煤礦的安全生產(chǎn)與運(yùn)行，因此應(yīng)當(dāng)探索煤炭生產(chǎn)過(guò)程中煤礦機(jī)電技術(shù)的運(yùn)用方式，將其貫穿到煤礦生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)之中，并積極完善相應(yīng)的配套管理制度，有序推進(jìn)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為煤礦的安全生產(chǎn)提供必要保障，取得發(fā)展優(yōu)勢(shì)，可將煤礦機(jī)電技術(shù)運(yùn)用于井下傳送帶、礦井監(jiān)控系統(tǒng)與電牽引采煤機(jī)、礦井提升機(jī)、煤礦掘進(jìn)和開(kāi)采之中。

2.1 井下傳送帶中運(yùn)用煤礦機(jī)電技術(shù)

傳送工作是煤礦安全生產(chǎn)的重要前提與基礎(chǔ)，煤礦傳送往往具有較大的運(yùn)輸量以及較長(zhǎng)的運(yùn)輸距離。若不充分注意，其中可能出現(xiàn)安全故障。因此要求加強(qiáng)全新煤礦機(jī)電技術(shù)的運(yùn)用，以此來(lái)保障傳送工作的安全性。要求為其設(shè)置聲光報(bào)警機(jī)制，配合以聲光的運(yùn)用來(lái)進(jìn)行播報(bào)，以此提醒周?chē)巳哼h(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)域。在運(yùn)輸過(guò)程中若出現(xiàn)一些突發(fā)事故，可以采用控制室中的緊急應(yīng)急設(shè)備停車(chē)報(bào)警。下位機(jī) PLC運(yùn)行中會(huì)收集設(shè)備信息，并將其上傳至控制室中，從而及時(shí)采取相應(yīng)的 對(duì)應(yīng)之策。

2.2 運(yùn)用于礦井監(jiān)控系統(tǒng)與電牽引采煤機(jī)

采煤機(jī)正常運(yùn)行的必要設(shè)備之一為機(jī)械、電氣設(shè)備。為了促進(jìn)設(shè)備的良好運(yùn)行，減少其中故障的發(fā)生，在采煤機(jī)中充分運(yùn)用了電牽技術(shù)。要求相關(guān)技術(shù)人員設(shè)置合理的電控系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)，以此促進(jìn)采煤機(jī)的良好運(yùn)行。電牽引技術(shù)的運(yùn)用是電子技術(shù)在煤礦產(chǎn)業(yè)中運(yùn)用的重要體現(xiàn)。在其運(yùn)行過(guò)程中要求建立良好的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，以此監(jiān)督煤礦的安全生產(chǎn)與運(yùn)行。由此現(xiàn)代煤礦井運(yùn)行過(guò)程中采用了安全監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)、電網(wǎng)監(jiān)控，可實(shí)現(xiàn)全方位的監(jiān)控體系，由此可掌握全方面的煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

自動(dòng)化監(jiān)測(cè)體系的建立能夠有效促進(jìn)井下員工的自動(dòng)考勤，優(yōu)化員工考勤管理?？梢越Y(jié)合地理情況監(jiān)測(cè)員工在坑道的實(shí)際情況，以此優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。若現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)礦井事故，可采用監(jiān)控系統(tǒng)及時(shí)查找失蹤人員。在煤礦急救期間，可以迅速定位井下員工，以此增強(qiáng)搶險(xiǎn)能力。可運(yùn)用遠(yuǎn)程操作技術(shù)建立自動(dòng)集控系統(tǒng)，隨時(shí)掌握采礦進(jìn)展情況。

可在煤礦安全生產(chǎn)管理過(guò)程中建立自動(dòng)化調(diào)控監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，煤業(yè)礦井的調(diào)度監(jiān)測(cè)主要采用了信息層、自動(dòng)化層控制產(chǎn)品。控制層工作方式中主要通過(guò)控制網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，信息層則能夠進(jìn)行有效的信息維護(hù)，可有效利用以太網(wǎng)收集全礦數(shù)據(jù)，煤礦生產(chǎn)過(guò)程中低層設(shè)備高效集成主要是通過(guò)設(shè)備網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。

自動(dòng)化、控制層對(duì)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行具有顯著的導(dǎo)向作用，主干網(wǎng)光纖是其重要的運(yùn)用方式，與銅纜網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合運(yùn)用，構(gòu)成了包含整個(gè)礦井的網(wǎng)絡(luò)體系。控制網(wǎng)的建立能夠即時(shí)掌控通信傳送情況，設(shè)備層的建立包含多個(gè)節(jié)點(diǎn)與支線，使用者可以采用智能設(shè)施與電纜實(shí)現(xiàn)相應(yīng)銜接。如此不必再連接導(dǎo)線與相關(guān)設(shè)備，由此顯著促進(jìn)了導(dǎo)線的安裝與敷設(shè)。一旦運(yùn)行過(guò)程中一旦出現(xiàn)故障，可有效促進(jìn)系統(tǒng)維修。

電力需求側(cè)管理平臺(tái)建立過(guò)程中在配用電設(shè)備上安裝了電力能效監(jiān)測(cè)終端，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)、配用電設(shè)備電力、電量等數(shù)值的有效監(jiān)測(cè)與管理，主要采用的是通訊網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)，并將采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)輸入至數(shù)據(jù)庫(kù)之中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行之后，系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，并將其備份至系統(tǒng)之中，由此生成系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)狀態(tài)與數(shù)值，據(jù)此分析煤礦機(jī)電電能質(zhì)量、電能效率、煤礦機(jī)電污染情況。

2.3 運(yùn)用于礦井提升機(jī)

礦井提升機(jī)具有促進(jìn)到作業(yè)人員井上井下升降的作用，是煤礦傳輸中的重要設(shè)備之一。礦井控制系統(tǒng)運(yùn)行中具有較大的慣性以及較快的運(yùn)行速度，系統(tǒng)運(yùn)機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜。礦井作業(yè)過(guò)程中往往具有較為復(fù)雜的施工環(huán)境，機(jī)械零件性能對(duì)作業(yè)進(jìn)行具有一定影響，可能降低原有設(shè)備效能。為此在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，可以建立相應(yīng)的安全系統(tǒng)，以此甄別環(huán)境中的不良因素，并有效規(guī)避這一不良影響。通過(guò)煤礦機(jī)電技術(shù)的運(yùn)用，能夠顯著提升系統(tǒng)自我診斷能力，由此促進(jìn)機(jī)電設(shè)備的有效檢修與維護(hù)，促進(jìn)設(shè)備的良好與安全運(yùn)行。

機(jī)電技術(shù)目前逐漸向著自動(dòng)化方向上發(fā)展，可以有效規(guī)避人為因素的影響，為作業(yè)的順利進(jìn)行提供了必要的保障與支持。使得作業(yè)生產(chǎn)過(guò)程能夠安全高效進(jìn)行，同時(shí)在其運(yùn)行過(guò)程中能夠與機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況有效結(jié)合，動(dòng)態(tài)化調(diào)整機(jī)組相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)，以此實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電設(shè)備的良好安全運(yùn)行，并提升煤礦作業(yè)效率。

2.4 運(yùn)用于煤礦掘進(jìn)和開(kāi)采之中

煤礦機(jī)電技術(shù)的運(yùn)用具有較強(qiáng)的綜合性與系統(tǒng)性，具有較高的作業(yè)安全系數(shù)，在煤礦的安全生產(chǎn)過(guò)程中具有較為廣泛的運(yùn)用前景，煤礦裁決過(guò)程中具有較為復(fù)雜 作業(yè)環(huán)境，在作業(yè)過(guò)程中可能出現(xiàn)瓦斯爆炸以及地下水滲漏等多種現(xiàn)象，對(duì)煤礦的安全作業(yè)造成了不良影響，嚴(yán)重情況下甚至?xí)霈F(xiàn)安全事故，對(duì)作業(yè)施工人員的人身安全造成了不良影響。

圖1：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

因此要求煤礦企業(yè)積極優(yōu)化采掘技術(shù)，若只依靠人工裁決方式，具有較大的操作難度，因此需要運(yùn)用一些機(jī)電設(shè)備輔助采掘作業(yè)。煤礦機(jī)電技術(shù)在其中的重要運(yùn)用即是煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)與運(yùn)用，可顯著提升電牽引采煤機(jī)性能。其運(yùn)用過(guò)程中可顯著提升電力設(shè)備的安全高效穩(wěn)定運(yùn)行，顯著提升煤礦作業(yè)效率，同時(shí)有效規(guī)避安全事故。隨著我國(guó)電子技術(shù)的迅速發(fā)函，其在采煤機(jī)領(lǐng)域之中也顯示出了重要的運(yùn)用價(jià)值，電牽引采煤機(jī)的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用是對(duì)傳統(tǒng)工作方式的一種重大突破，要求在作業(yè)進(jìn)行過(guò)程中能夠有效設(shè)置相關(guān)參數(shù)，并能夠顯著降低財(cái)力、人力以及物力方面的投入，顯著提升煤礦作業(yè)效益。

3 結(jié)束語(yǔ)

在煤礦的安全生產(chǎn)過(guò)程中，運(yùn)用煤礦機(jī)電技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)全方面監(jiān)管與控制煤礦生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)之中，以此優(yōu)化資源配置，促進(jìn)煤礦生產(chǎn)活動(dòng)的安全有序進(jìn)行。同時(shí)可加強(qiáng)對(duì)煤礦相關(guān)設(shè)備與技術(shù)的有效檢修與維護(hù)，可降低作業(yè)生產(chǎn)成本，降低煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的危險(xiǎn)系數(shù)，促進(jìn)煤礦作業(yè)達(dá)到良好的生產(chǎn)效率與效益。