自動(dòng)化技術(shù)在采煤機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

張紅寧

（山西鄉(xiāng)寧焦煤集團(tuán)毛則渠煤炭有限公司 山西省臨汾市 042100）

我國(guó)是資源大國(guó)，擁有著許多豐富的資源，其中我國(guó)最主要的能源來(lái)源就是煤炭，而我國(guó)既是煤炭資源的生產(chǎn)大國(guó)，又是煤炭資源的消費(fèi)大國(guó)，每天生產(chǎn)和消耗的煤炭量都是十分巨大的。我國(guó)巨大的煤炭消耗量需要保證足夠的煤炭開(kāi)采量，以前傳統(tǒng)的挖煤方式已經(jīng)在逐步的淘汰，一些陳舊破損的設(shè)備也在更新?lián)Q代，隨著自動(dòng)化技術(shù)正式進(jìn)入采煤機(jī)電設(shè)備，大大提高了采煤效率，已經(jīng)可以滿足基本的煤炭消耗了，而且最為重要的一點(diǎn)是已經(jīng)不需要工作人員再像以前一樣手動(dòng)進(jìn)行挖煤運(yùn)輸，這樣的進(jìn)步大大的提高了工作人員的安全性。因此，自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)入采煤機(jī)電設(shè)備是必然趨勢(shì)。

1 自動(dòng)化技術(shù)的含義

1.1 自動(dòng)化技術(shù)的屬性

自動(dòng)化技術(shù)由于涵蓋的內(nèi)容學(xué)科很多，所以一門(mén)綜合性很強(qiáng)的學(xué)科，其中涵蓋了機(jī)電工程技術(shù)，計(jì)算機(jī)計(jì)算技術(shù)，信息技術(shù)，機(jī)械原理技術(shù)等等。在這么多技術(shù)學(xué)科的知識(shí)交叉中形成了自動(dòng)化技術(shù)。

1.2 自動(dòng)化技術(shù)的組成

從自動(dòng)化的整體構(gòu)建來(lái)看主要由程序構(gòu)建，作用機(jī)器，傳感器，控制系統(tǒng)，制作系統(tǒng)幾個(gè)部分組成。在他們的共同作用下，可以保證自動(dòng)化技術(shù)在工作中形成良好的工作環(huán)境，這樣就保證了自動(dòng)化技術(shù)在投入采煤機(jī)電設(shè)備中可以正常運(yùn)用且?guī)?lái)較高的收益，非常適用于采煤企業(yè)。

1.3 自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)

自動(dòng)化技術(shù)是在對(duì)項(xiàng)目的生產(chǎn)和管理上不應(yīng)用人工，只使用智能設(shè)備對(duì)其進(jìn)行指揮操作，傳遞信息和回饋信息的一種新型技術(shù)。這種技術(shù)集合了各種控制和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一體，所以應(yīng)用在行業(yè)上可以減少成本和把控質(zhì)量，對(duì)于這種技術(shù)的應(yīng)用可以獲得事半功倍的效果。

2 目前我國(guó)采煤機(jī)電設(shè)備的發(fā)展?fàn)顩r

2.1 自動(dòng)化技術(shù)逐步成熟

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是傳感器技術(shù)的應(yīng)用讓自動(dòng)化技術(shù)在采煤機(jī)電設(shè)備中取得了長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步和發(fā)展。目前我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)在采煤機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用有50 多年的發(fā)展史，在世界上處于領(lǐng)先的地位。尤其是近些年自動(dòng)化逐步趨向成熟化，大大保障了工作人員的安全，有效的提高了工作效率。所以保證自動(dòng)化技術(shù)在逐步成熟的過(guò)程中，需要技術(shù)人員繼續(xù)努力，攻克難關(guān)。

2.2 自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展未得到全面普及

雖然我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展站在了世界前端，但是并不是所有的企業(yè)都應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)在采煤機(jī)電設(shè)備工作中，我國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家，一些地方仍然存在著經(jīng)濟(jì)差異，這就導(dǎo)致了這些經(jīng)濟(jì)發(fā)展較低的地區(qū)不能夠很及時(shí)的應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，仍然采用的是手工和半手工采煤技術(shù)。這樣就使我國(guó)的采煤行業(yè)參差不齊，所以國(guó)家應(yīng)該多幫助這些地區(qū)早日實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化采煤機(jī)電設(shè)備的運(yùn)用，這樣才會(huì)把我國(guó)采煤的整體行業(yè)水準(zhǔn)提高。所以自動(dòng)化技術(shù)的普及十分重要。當(dāng)前仍然有一些采用老舊的采煤方式的企業(yè)還在繼續(xù)工作，這樣是十分不合理的，既沒(méi)有提高工作效率，也沒(méi)有保證工作人員的安全。所以這些企業(yè)應(yīng)當(dāng)加快自動(dòng)化技術(shù)的普及，使整個(gè)采煤行業(yè)能整體提高一個(gè)水準(zhǔn)。特別是最近幾年科技的進(jìn)步帶動(dòng)了許多先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，例如智能檢測(cè)，自動(dòng)化，傳感器技術(shù)等技術(shù)在國(guó)內(nèi)迅速發(fā)展，而且已經(jīng)全部應(yīng)用于全國(guó)各個(gè)行業(yè)，所取得的成果也十分可觀。而自動(dòng)化技術(shù)在采煤機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用更是如魚(yú)得水，使整個(gè)采煤行業(yè)的水平整體提升。

3 自動(dòng)化技術(shù)在采煤機(jī)電設(shè)備中的具體應(yīng)用

3.1 自動(dòng)化技術(shù)在煤礦采集設(shè)備中的應(yīng)用

在煤礦采煤的時(shí)候工作環(huán)境十分艱辛，對(duì)人的身體有巨大的危害，如果礦井坍塌可能會(huì)造成大面積的人員傷亡，這對(duì)采煤人員的生命安全有著巨大威脅。一旦在開(kāi)采的過(guò)程中發(fā)生意外的事情，很有可能就會(huì)導(dǎo)致礦井坍塌，所以提高采煤的安全是重中之重，是必須要考慮并解決的問(wèn)題。自動(dòng)化技術(shù)在煤礦采集設(shè)備中的應(yīng)用就可以很大程度上解決安全問(wèn)題。在煤礦的生產(chǎn)采集時(shí)的設(shè)備中，采集設(shè)備是重要的工具之一，自動(dòng)化應(yīng)用在電牽引采煤機(jī)上，這種新型的采煤機(jī)的牽引能力十分強(qiáng)悍，可以保證即使出現(xiàn)一些下滑的狀況時(shí)也能夠順利的完成采集任務(wù)。自動(dòng)化應(yīng)用的電牽引采煤機(jī)和傳統(tǒng)的采煤機(jī)不同，他不但能夠很好的保持平穩(wěn)，更可以在出現(xiàn)下滑或者角度偏離的情況下保證可以正常使用，這樣就大大的提高了采煤工作的完成度，而且在一定程度上更是提高了采煤的工作效率。電牽引采煤機(jī)主要是利用自動(dòng)化設(shè)備提過(guò)傳感器反饋數(shù)據(jù)信息，然后通過(guò)快速的計(jì)算得出方案，并自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整以保證可以繼續(xù)使用。

3.2 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)備制造中的應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)備制造時(shí)都會(huì)應(yīng)用到自動(dòng)化系統(tǒng)，它可以代替人工生產(chǎn)線，自己獨(dú)立成為一條自動(dòng)生產(chǎn)線，這樣的生產(chǎn)線會(huì)比人工生產(chǎn)線更加迅速的完成工作量的要求。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)備制造中主要是應(yīng)用在機(jī)床和機(jī)械上，在生產(chǎn)大批的煤礦的時(shí)候，大部分煤礦開(kāi)采企業(yè)都會(huì)使用自動(dòng)化生產(chǎn)線代替人工生產(chǎn)線，這樣一方面降低了成本，另一方面提高了工作效率和工作質(zhì)量。在生產(chǎn)個(gè)別重要的局部零件時(shí)，如果人工不夠精細(xì)就很可能制造不出所需要的部件，這個(gè)時(shí)候自動(dòng)化技術(shù)就可以派上用場(chǎng)，只需要技術(shù)人員輸入對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行編程，那么機(jī)床將會(huì)自動(dòng)進(jìn)行加工，進(jìn)而完成所需的部件。

3.3 自動(dòng)化技術(shù)在監(jiān)測(cè)設(shè)備中的應(yīng)用

雖然自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)逐步的普及和完善，但是煤礦的安全事故發(fā)生總是無(wú)法避免，既然不能很好的解決這種問(wèn)題，那為何不從源頭阻止煤礦事故的發(fā)生呢。這樣不就可以保證到工作人員的生命安全嗎。煤礦的安全事故發(fā)生嚴(yán)重威脅到了工作人員的生命安全，所以這就要求在每次作業(yè)時(shí)要嚴(yán)格監(jiān)測(cè)，保證每次作業(yè)的安全程度，只有保證工作人員的工作環(huán)境是安全的才是最重要的。自動(dòng)化技術(shù)在煤礦監(jiān)測(cè)設(shè)備的應(yīng)用就可以很好的幫助解決這個(gè)問(wèn)題，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)可以有效的探測(cè)煤礦的環(huán)境，并且可以快速的做出是否可以進(jìn)行工作的判斷。自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)還可以監(jiān)測(cè)到每一位工作人員的具體動(dòng)向，了解到每一位工作人員的狀況，并且及時(shí)向礦上的技術(shù)人員進(jìn)行匯報(bào)。這樣就確保了一旦發(fā)生突發(fā)狀況，技術(shù)人員可以立即利用有效信息進(jìn)行救援活動(dòng)，可以有效的保證到每一位工作人員的生命安全。

3.4 自動(dòng)化技術(shù)在煤礦提升設(shè)備中的應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)在煤礦提升設(shè)備中的應(yīng)用也十分重要，因?yàn)樽鳛樽罨镜脑O(shè)備，在開(kāi)始采煤和結(jié)束采煤的時(shí)候，都需要用到煤礦提升設(shè)備，又或者運(yùn)輸煤礦，也需要運(yùn)用到提升設(shè)備。所以作為最基礎(chǔ)的機(jī)械設(shè)備，必須要有更好的技術(shù)保障，只有基礎(chǔ)設(shè)備的保障工作完善，才能繼續(xù)進(jìn)行下一步工作。提升設(shè)備每一次作業(yè)時(shí)都需要使用，這就需要保證每次作業(yè)時(shí)，提升設(shè)備的狀態(tài)必須要達(dá)到良好才能進(jìn)行開(kāi)采。而且因?yàn)槊看味歼B續(xù)長(zhǎng)時(shí)間使用導(dǎo)致提升設(shè)備的磨損程度是最嚴(yán)重的，需要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)修。所以這個(gè)時(shí)候自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用可以很好的緩解這一狀況。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用主要是應(yīng)用在控制系統(tǒng)上。通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)處理對(duì)提升設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化處理，使其自動(dòng)計(jì)算運(yùn)行，同時(shí)提升系統(tǒng)是由PLC 控制器協(xié)助完成，新添加的自動(dòng)化技術(shù)與其互不干擾，這樣就保證了有兩條獨(dú)立線路各自運(yùn)行，當(dāng)一條線路出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)不會(huì)影響到另外一條線路的使用，這樣就大大提高了提升設(shè)備的容錯(cuò)率，提高了工作效率。而且在出現(xiàn)故障的時(shí)候可以在不影響采集的情況下進(jìn)行單方面維修，這樣就不會(huì)延誤工作量，保證了工作效率。

3.5 自動(dòng)化技術(shù)在風(fēng)門(mén)中的應(yīng)用

在采煤作業(yè)中存在的難解決的問(wèn)題就是風(fēng)門(mén)問(wèn)題，風(fēng)門(mén)問(wèn)題的存在會(huì)嚴(yán)重影響工作人員的安全問(wèn)題，真正難題的不是風(fēng)門(mén)的關(guān)閉，風(fēng)門(mén)的關(guān)閉一般來(lái)說(shuō)操作較為簡(jiǎn)單也不容易出現(xiàn)事故，即使出現(xiàn)了事故工作人員都已經(jīng)離開(kāi)了施工現(xiàn)場(chǎng)，不會(huì)造成特別大的損傷。而真正的難題就是風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟，風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟一直是依靠人工力量開(kāi)啟，這就非常考驗(yàn)工作人員的技術(shù)，一旦出現(xiàn)失誤就很有可能造成嚴(yán)重的后果，所以這種開(kāi)風(fēng)門(mén)的任務(wù)一般都是交由經(jīng)驗(yàn)豐富的老師傅進(jìn)行操作，但是人工并不能保證一直是百分百的成功率，一旦出現(xiàn)失誤，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)采煤工地出現(xiàn)巨大的安全威脅。這個(gè)時(shí)候自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用就顯得尤為重要，自動(dòng)化技術(shù)在風(fēng)門(mén)中的應(yīng)用是將編程好的程序輸入PLC，使PLC運(yùn)用機(jī)械力量來(lái)控制風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉，因?yàn)闄C(jī)械化的控制可以很好的把握力度的角度，幾乎不會(huì)出現(xiàn)失誤，這就大大的保障了工作人員的安全性，對(duì)開(kāi)采煤礦帶來(lái)了便利。

4 采煤機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化控制技術(shù)

4.1 構(gòu)造監(jiān)控平臺(tái)

因?yàn)楝F(xiàn)在的采煤機(jī)電設(shè)備大多都采用自動(dòng)化控制的方法，這個(gè)時(shí)候就需要考慮自動(dòng)化的效率是不是可以很好的代替人工的工作效率。對(duì)于新型的技術(shù)化自動(dòng)化的采煤機(jī)電設(shè)備應(yīng)該構(gòu)建由GPS 和GIS 共同監(jiān)測(cè)的平臺(tái)，設(shè)計(jì)出智能合理的監(jiān)控方式，這樣可以保證資源和成本能夠有效的控制。在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用下，我們更應(yīng)該保證工作效率有長(zhǎng)足的提高，這個(gè)時(shí)候監(jiān)控平臺(tái)的作用就可以體現(xiàn)出來(lái)，可以完美的保證工作效率和工作質(zhì)量。

4.2 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的執(zhí)行

因?yàn)閭鹘y(tǒng)技術(shù)并沒(méi)有這一方面的技術(shù)，在自動(dòng)化應(yīng)用以后就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的執(zhí)行，利用自動(dòng)化技術(shù)可以及時(shí)的了解到采煤機(jī)電設(shè)備的調(diào)度情況和標(biāo)準(zhǔn)，可以進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，給采煤機(jī)電設(shè)備更多提升的空間。而且減少了人工參與，降低了不少操作難度，可以維持采煤機(jī)電設(shè)備的良好運(yùn)行。

5 采煤機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化的應(yīng)用效應(yīng)

5.1 采煤生產(chǎn)率顯著提升

通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)在采煤機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，各個(gè)采煤企業(yè)已經(jīng)不再是以前的人工采煤了，自動(dòng)化技術(shù)采煤在各個(gè)方面都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于人工。因?yàn)樽詣?dòng)化技術(shù)采煤可以準(zhǔn)確計(jì)算各種信息，不會(huì)導(dǎo)致運(yùn)量不足或者運(yùn)量過(guò)多而引起設(shè)備故障。自應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)之后，采煤的生存率得到了顯著的提升。

5.2 保證工作人員的安全

相比于人工采煤，自動(dòng)化技術(shù)采煤顯得更安全，自動(dòng)化技術(shù)可以代替人工在一些高危地區(qū)進(jìn)行作業(yè)，另一方面自動(dòng)化精密的計(jì)算和構(gòu)建準(zhǔn)確的模型方案可以設(shè)計(jì)出準(zhǔn)確采礦路線，自動(dòng)化控制程序能夠提供機(jī)械運(yùn)作的準(zhǔn)確程度，這樣就可以有效的保證了工作人員的安全。

5.3 采煤技術(shù)的整體提升

只有保持技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步才能保證企業(yè)在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中有一席之地。在原有的采煤技術(shù)方面，大家都只是靠人力的多少來(lái)決定工作效率，而自動(dòng)化技術(shù)的加入，對(duì)企業(yè)的采煤技術(shù)有了很大的提升，而且對(duì)行業(yè)進(jìn)行了技術(shù)沖擊，這樣的有益沖擊會(huì)使行業(yè)的整體技術(shù)有所提升，可以給企業(yè)帶來(lái)持續(xù)穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)效益。

6 采煤機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化的趨勢(shì)

6.1 采煤機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化順應(yīng)時(shí)代，持續(xù)發(fā)展

采煤機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用結(jié)合了當(dāng)前最為熱門(mén)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，使自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)處于一個(gè)較為完善的地步。目前，自動(dòng)化技術(shù)不僅僅是提高了采煤的工作效率，給企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)收益，更重要的是保證了每一位采煤工作人員的安全。所以，自動(dòng)化技術(shù)在采煤機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用順應(yīng)了時(shí)代發(fā)展，給企業(yè)帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)收益，在技術(shù)如果保持創(chuàng)新就可以是自動(dòng)化技術(shù)在采煤機(jī)電設(shè)備中持續(xù)性的發(fā)展。

6.2 采煤機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化技術(shù)可向完整的生態(tài)鏈發(fā)展

雖然自動(dòng)化技術(shù)在采煤機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用已經(jīng)逐步趨于完善，但是大多都是各個(gè)部分的應(yīng)用拼接而成，并沒(méi)有形成一個(gè)完整的生態(tài)鏈體系，這就表明了自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向可以向著這方面進(jìn)行發(fā)展，一旦發(fā)展成功，那么所取得的成就將不可想象。

7 結(jié)束語(yǔ)

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和科技的飛速進(jìn)步的同時(shí)，各種先進(jìn)的技術(shù)都被發(fā)明研究出來(lái)應(yīng)用于各種合適的場(chǎng)合。在采煤機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用自動(dòng)化顯然是十分正確的選擇，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用使得采煤效率大幅度上漲，帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益也迅速上升，同時(shí)也保證了工作人員的作業(yè)安全，這將會(huì)使采煤行業(yè)得到持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，使采煤行業(yè)成為前景十分寬闊的行業(yè)。