機電自動化技術在煤礦掘進工作面中的應用

李海生

（陽泉煤業(yè)集團華越機械有限公司， 山西 陽泉 045000）

引言

自動化技術可以有效提高機械工作的速度和效率，在工業(yè)機器人的制造以及機電一體化發(fā)展等方面很受歡迎。近年來，國家逐漸提高了對機電一體化的相關技術的重視程度，并且還加大了資金的投入力度，這些實際措施都為煤礦機電自動化技術的迅速發(fā)展奠定了良好基礎，使其更好地服務于煤礦生產(chǎn)。

1 煤礦機電自動化技術的應用必要性

1.1 全面提高煤礦掘進工作的效率

在當下的煤礦企業(yè)的發(fā)展過程中，結合機電自動化的相關技術，能有效提高工作進度和工作質(zhì)量，并且能有效提高管理的精度，確保各種產(chǎn)品按照規(guī)定的要求完成，比如，通過機電自動化的技術實踐運用，能夠大大彌補以往人力的生產(chǎn)，這個過程會受到人為等因素的影響，使得工作的效率不能按照相應的方向發(fā)展，提高所生產(chǎn)的產(chǎn)品的總體合格率，技術人員可以自行對設備進行合理控制，使其滿足工作需求。

1.2 保證生產(chǎn)線的安全可靠性

煤礦自動化的技術具有多重濾鏡的功能，其中還包括了提示功能、保護功能以及監(jiān)視等功能。在眾多的行業(yè)之中，煤礦行業(yè)是屬于高危險的職業(yè)，在這個生產(chǎn)的過程中，特別是對人員安全保護的要求特別高。為了能讓煤礦行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，有效保證人員的生命安全，就需要對所使用的挖掘器材有嚴格的要求，對于所使用的器材要做好日常維護的工作，結合挖掘的要求適時進行改進，不僅僅是能提高器材的使用壽命和安全性，同時也可以節(jié)省所需要的成本，保證操作安全，因此降低煤礦掘進的危險事故的發(fā)生，這對于企業(yè)而言有著十分重要的意義。

2 煤礦掘進面自動化系統(tǒng)的核心技術

針對自動化系統(tǒng)模型中各個系統(tǒng)的功能進行有效分析，可以得出這樣一個結論：煤礦掘進工作面自動化的技術可以有效保證這個工作過程流暢，同時讓原煤能實現(xiàn)自動化以及高效化，同時也可以為工人辦公，實現(xiàn)預警和保護的功能。使得整個掘進工作面中的各項功能實現(xiàn)穩(wěn)定順暢的運行。

2.1 掘錨機組工作自動化技術的應用

工作面的掘進是整個掘進工作的重要環(huán)節(jié)，當遇到環(huán)境比較惡劣的情況以及地質(zhì)條件復雜的情況之下，設計一套完整的掘進工作聯(lián)合自動化的系統(tǒng)就能將這些問題全面解決。為了保證煤礦挖掘、運輸以及裝載的過程，就需要確保支護的安全以及穩(wěn)定進行，有效提高煤礦進行分割的質(zhì)量和精度，同時還能保證支護進行中的安全性能。為此可以從以下兩種掘進機以及錨桿進行有效把控。

2.1.1 掘進機

在煤礦生產(chǎn)的所有設備中，掘進機是非常重要的設備之一，可以有效提高掘進技術的能力和水平，最終實現(xiàn)掘進機工作的自動化。在自動化的技術運用中對于掘進機可以實現(xiàn)定位、糾正偏差以及截制等工作內(nèi)容，再結合液壓方式，對電子等方面的技術進行精確地數(shù)據(jù)調(diào)整和控制[1]。

2.1.2 錨桿

由于受到多方面的約束，進行巷道斷面層的寬度控制直接關系到巷道的安全性能問題。由于巷道存在斷面，里面的構造呈現(xiàn)著矩形的角度，對于周邊的巖石而言其硬度有限，接受來自各個方面的作用力，這在無形之中造成支護的壓力。結合以上研究和分析可知，對于支護方面開展深入的調(diào)查，發(fā)掘斷面層其周邊的巖石方面的壓力和相關的控制原理，對巖石進行嚴格的控制，結合錨桿支護方面的參考標準進行實施，為此能全面構造一個具有前配套的自主性能的鉆臂，并且根據(jù)掘進巷配合來進行操作，為能有效實現(xiàn)自動化的臨時支護做好鋪墊，加固相關的支護措施，確保支護作用達到最大化，并且能夠擁有足夠的穩(wěn)定性和安全性能[2]。

2.2 煤礦運輸自動化的應用

當下，煤炭企業(yè)在進行原煤運輸都是通過皮帶運輸?shù)姆绞竭M行，隨著國家的經(jīng)濟水平和自動化相關的技術不斷完善和成熟，在進行運輸過程中，對巷道進行深入的研究和分析，為保證工作材料順利完成運輸，都是依靠著皮帶運輸進行的，因此，需要對所有的運輸方式進行全面的整改，讓最終的運輸效果達到最佳化，全面實現(xiàn)自動化的運輸方式。在煤礦皮帶運輸過程中自動化得到全面的推廣，真正實現(xiàn)了井下皮帶運輸?shù)目刂埔约斑\輸過程中預警監(jiān)控等方面自動化。在進行皮帶運輸遠程控制時，可以有效提高工作效率，同時減少大量人力的投入，從而實現(xiàn)了礦井下皮帶整機自動化的管理和操作，為礦井的安全和高效運作打好基礎[3]。

2.2.1 保護運輸過程

通過結合自動化的控制系統(tǒng)可以對皮帶運輸設備進行合理的保護作用。在一般情況之下，通過長距離的皮帶運輸以及井下各個環(huán)境的影響，可能受到許多方面的影響。自動化的控制系統(tǒng)中可以通過設置相關傳感器以及控制開關，結合GPS 的定位系統(tǒng)識別系統(tǒng)，可以對所有的開關動作進行跑偏或是閉鎖等方式進行識別，就能通過信息發(fā)送方式傳輸?shù)娇刂浦醒?，中央系統(tǒng)就能對故障信息進行判斷和識別，作出相應的處理。在進行皮帶傳輸?shù)倪^程中，對于皮帶的溫度要做好相應的把控工作。在皮帶長距離的運輸過程中，所負荷的重量就會產(chǎn)生大量的熱量，電機的溫度隨之上升，等達到了臨界值，就會影響相應的傳輸任務。在自動化的控制系統(tǒng)中，電機內(nèi)部可以選擇安裝一些電阻裝置，將運行設備的溫度轉(zhuǎn)化為信號的方式來調(diào)整溫度，實現(xiàn)溫度的監(jiān)控。如果溫度過高，那么自動化的控制系統(tǒng)就會以自動停車的方式來減少設備受損。在自動化的設備中加入到若干的干電流變速器就能快速表現(xiàn)出電機的信號，當電流的實際情況超出了特定的電流，通過中央控制系統(tǒng)可以及時地進行電流限制，從而提高電流的保護裝置。

2.2.2 控制運輸過程

自動化控制系統(tǒng)對于煤礦皮帶運輸方面的控制有手動化以及自動控制。當煤礦井下的皮帶運輸相關設備，工作人員應該可以用手動進行控制。自動化的控制系統(tǒng)就可以按照預定的方式進行皮帶設備運輸，從而能由控制中央系統(tǒng)來把控。如若皮帶運輸系統(tǒng)出了故障或是問題，傳感器就能及時進行反饋，中央控制器就能對信息進行分析，反射出指令，停止相關的設備運行。當設備故障或是問題解除之后，中央控制器就能重新運行指令，由此就能避免故障設備繼續(xù)運行，防范安全事故的發(fā)生。

3 結語

機電自動化技術是煤礦生產(chǎn)的重要技術支撐，已在煤礦掘進、采礦以及運輸中運用和全面推廣。綜合以上分析，煤礦自動化技術具有可靠性和安全性等綜合性優(yōu)勢，在煤礦生產(chǎn)中運用該項技術，能提高生產(chǎn)效率，提高我國的煤礦生產(chǎn)的綜合能力，為實現(xiàn)高效、安全化的煤礦生產(chǎn)打下扎實的基礎。