自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

宋欣欣

摘要：煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)可以給企業(yè)帶來諸多效益，不僅可以降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，而且有助于降低生產(chǎn)中的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生率，從而更好地滿足安全生產(chǎn)控制管理的要求。結(jié)合煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化的現(xiàn)狀，除了進(jìn)一步做好煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化外，還需要做好煤礦提升設(shè)備、井下傳動(dòng)設(shè)備、采掘設(shè)備的自動(dòng)化，提高電氣化設(shè)備的智能化水平。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù);煤礦機(jī)電設(shè)備;應(yīng)用分析

1煤礦機(jī)電設(shè)備及自動(dòng)化技術(shù)基本概況

1.1煤礦行業(yè)及機(jī)電設(shè)備基本概況

近年來，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，對(duì)煤炭資源的需求也逐漸上升。雖然我國(guó)煤炭資源豐富，但從人均占有率來看相對(duì)較低，煤炭資源在我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中約占70%，由此可見，煤炭資源對(duì)于我國(guó)的整體發(fā)展具有十分重要的意義。因此，在煤炭資源的開采和利用中，如果沒有科學(xué)合理的控制，必然會(huì)導(dǎo)致開采環(huán)節(jié)資源浪費(fèi)的不斷加劇。此外，在煤炭開采效率低下的情況下，再加上缺乏先進(jìn)的機(jī)電設(shè)備及相關(guān)技術(shù)支持，使得在整體上機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化水平較低，使得員工人身安全無法得到保障，其實(shí)在長(zhǎng)期的發(fā)展中必然會(huì)阻礙我國(guó)煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.2自動(dòng)化技術(shù)概述

自動(dòng)化技術(shù)是一門綜合性的技術(shù)，它的綜合性體現(xiàn)在很多技術(shù)可以聯(lián)動(dòng)完成的工作中。如控制論、信息論、系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、液壓技術(shù)和自動(dòng)控制等。其中，控制論和計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的影響最大，可以說是其工作的核心。國(guó)外自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展比較先進(jìn)，最早的1785瓦改進(jìn)型蒸汽機(jī)產(chǎn)生了控制論，這一理論對(duì)自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)后逐漸符合時(shí)代的要求，形成了自己的發(fā)展趨勢(shì)。如機(jī)電一體化、機(jī)械功能多樣化、智能控制等。這些趨勢(shì)將人類從高強(qiáng)度工作中解放出來，使他們能夠以最少的人力資源以最準(zhǔn)確和高效的方式完成相關(guān)工作。

2煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1提高煤礦生產(chǎn)效率

在機(jī)電設(shè)備中使用自動(dòng)化技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是可以提高煤礦生產(chǎn)效率。與傳統(tǒng)的煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行模式相比，自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用可以提高煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的智能化程度，提高煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的平穩(wěn)性，實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行。同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，可以增加煤礦機(jī)電設(shè)備的自檢功能，一旦機(jī)電設(shè)備在工作中出現(xiàn)故障，及時(shí)發(fā)現(xiàn)，報(bào)警提示同時(shí)自動(dòng)檢測(cè)和處理維修，從而提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。

2.2降低生產(chǎn)成本

自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化管理和控制，可以減少煤礦生產(chǎn)和采礦工作相關(guān)人力資源的使用，從而解放人力資源，降低生產(chǎn)成本。特別是，自動(dòng)化可以減少管理設(shè)備所需的人力，從而減少井下設(shè)備管理人員的數(shù)量。井下設(shè)備管理人員的減少，使煤礦生產(chǎn)和開采工作的人工成本降低，從而降低了煤礦生產(chǎn)和開采工作的總體成本，從而提高了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3確保生產(chǎn)過程的安全性和穩(wěn)定性

眾所周知，煤礦行業(yè)是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)。由于外部環(huán)境因素復(fù)雜多變，缺乏安全意識(shí)的施工人員在實(shí)際開采過程中經(jīng)常遇到突發(fā)事件，極大地威脅著他們的生命和安全。技術(shù)科學(xué)通過自動(dòng)化控制，不僅可以有效減少人力資源的過度投入，同時(shí)還可以實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有效監(jiān)控整個(gè)煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)，如果發(fā)現(xiàn)任何異常情況，都能夠及時(shí)報(bào)警，幫助員工及時(shí)制定解決方案。不僅如此，通過自動(dòng)化技術(shù)的有效應(yīng)用，可以使煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全性和穩(wěn)定性得到極大提高，使施工人員的生命安全得到有效保障，為煤礦企業(yè)的全面發(fā)展帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

3.1企業(yè)缺乏完善的內(nèi)部管理制度

自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用是一個(gè)涉及煤礦企業(yè)各個(gè)部門和工作環(huán)節(jié)的龐大而復(fù)雜的過程，這就要求煤礦企業(yè)對(duì)現(xiàn)有煤礦機(jī)電設(shè)備具有較高的控制和管理能力。在煤礦機(jī)電設(shè)備中，因此，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用和普及，首先需要企業(yè)內(nèi)部有完善的管理體系作為保證，但在現(xiàn)階段，許多煤礦企業(yè)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，概念認(rèn)識(shí)不深，忽視了煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)管理的需要，未鋪設(shè)與煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)和系統(tǒng)相匹配的管理系統(tǒng)和原有的煤礦機(jī)電設(shè)備管理系統(tǒng)，缺乏對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的管理，無法有效實(shí)施自動(dòng)化技術(shù)的管理和控制，無法充分發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用。

3.2煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化設(shè)計(jì)水平不足

為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的有效應(yīng)用，必須根據(jù)現(xiàn)有煤礦機(jī)電設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)，這對(duì)企業(yè)的工程技術(shù)設(shè)計(jì)水平提出了更高的要求。如果企業(yè)的工程設(shè)計(jì)能力不足，自動(dòng)化技術(shù)的有效應(yīng)用就無法得到充分保證。但目前許多煤礦企業(yè)由于專業(yè)人才缺乏等原因，自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)水平較低，一些自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)不夠全面，不僅不能進(jìn)一步提高煤炭生產(chǎn)效率，而且增加了煤炭開采的難度。

4自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

4.1煤礦檢測(cè)監(jiān)測(cè)設(shè)備的應(yīng)用

煤礦事故往往具有極大的致死性，不僅威脅著職工的生命安全，而且給家庭和社會(huì)帶來了巨大的負(fù)擔(dān)。為了避免安全事故的發(fā)生，除了煤礦監(jiān)控的基礎(chǔ)工作外，有必要進(jìn)一步突出監(jiān)控自動(dòng)化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)過程中的應(yīng)用價(jià)值，規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)。在加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，通過自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備，可以隨時(shí)了解井下地質(zhì)情況，動(dòng)態(tài)顯示人員的實(shí)際情況，確保特殊情況下人員的人身安全。

4.2自動(dòng)化技術(shù)在采礦設(shè)備中的應(yīng)用

煤礦開采的大部分工作都集中在地下，因此煤礦企業(yè)的采礦設(shè)備必須高度重視自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。煤礦井下作業(yè)非常復(fù)雜，其工作環(huán)境和工作狀態(tài)也面臨諸多影響因素。瓦斯、煤塵、地下水等是影響煤礦開采的重要因素。因此，有必要加強(qiáng)煤礦開采管理。派遣員工到地下挖掘有許多不利影響。一方面，人工挖掘速度慢，效率不高，使工人面臨很大的風(fēng)險(xiǎn)和隱患。另一方面，井下作業(yè)受到限制，工人無法充分利用自己的采礦技能。自動(dòng)控制系統(tǒng)能有效地引入大型采煤設(shè)備即電牽引采煤機(jī)，該技術(shù)的廣泛應(yīng)用使采煤更加方便快捷，采煤機(jī)有足夠的牽引力，即使地面沉降也能快速響應(yīng)，保護(hù)工人的安全。

4.3在煤礦傳輸設(shè)備中的應(yīng)用

輸送機(jī)設(shè)備是將煤炭資源從礦井輸送到井筒上方空間的關(guān)鍵設(shè)備，主要由輸送機(jī)和電機(jī)組成。在實(shí)際煤礦生產(chǎn)過程中，雖然傳動(dòng)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但它是煤礦機(jī)電設(shè)備最容易發(fā)生故障的設(shè)備。如果礦井運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)行中斷，輸送帶漂移，將導(dǎo)致煤炭過度泄漏，降低生產(chǎn)效率，在最壞的情況下，將導(dǎo)致煤炭運(yùn)輸堵塞和生產(chǎn)活動(dòng)的長(zhǎng)期中斷。自動(dòng)化技術(shù)可以顯著降低煤礦運(yùn)輸設(shè)備故障的可能性。傳輸設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由控制臺(tái)、操作界面、保護(hù)裝置和傳感器組成。當(dāng)皮帶漂移或失速時(shí)，皮帶上的光學(xué)傳感器將快速收集故障條件并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至控制臺(tái)終端系統(tǒng)。此時(shí)，控制系統(tǒng)可以將傳送帶的當(dāng)前路徑和總線位置與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較和分析，然后將特定的調(diào)整信號(hào)發(fā)送回發(fā)送裝置，驅(qū)動(dòng)裝置可以調(diào)整傳送帶的位置。隨著傳感器技術(shù)和PLC技術(shù)的飛速發(fā)展，輸送設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)還可以分析設(shè)備的溫度和精度，從而提高輸送設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性，保證輸送設(shè)備的高質(zhì)量。

5結(jié)論

隨著科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)的廣泛普及是必然趨勢(shì)，自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用是多種多樣的，它能有效提高煤礦生產(chǎn)效率，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益，在未來的發(fā)展中，自動(dòng)化技術(shù)將不斷優(yōu)化煤礦機(jī)電設(shè)備的各項(xiàng)系數(shù)，它為煤礦企業(yè)帶來了更加多樣化的可能性，為我國(guó)煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力保障。

參考文獻(xiàn)

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