淺議機(jī)電一體化煤礦技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

王豐

陜西小保當(dāng)?shù)V業(yè)有限公司，中國·陜西 榆林 719302

1 引言

煤炭屬于能源資源當(dāng)中的一種，大多數(shù)都是在地下儲(chǔ)藏，所以需要在開采作業(yè)的過程中，通過相應(yīng)的機(jī)電設(shè)施及技術(shù)才能夠?qū)崿F(xiàn)開采作業(yè)。在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的過程中，對(duì)煤炭資源的需求量是非常大的，但是在開采作業(yè)的過程中，有許多不可控的風(fēng)險(xiǎn)存在，這也就使得煤炭開采作業(yè)的技術(shù)水準(zhǔn)要求越來越高。所以，在煤炭機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用過程中，需要根據(jù)多方面技術(shù)應(yīng)用及存在問題進(jìn)行論述[1]。

2 煤炭開發(fā)技術(shù)的現(xiàn)狀

2.1 未形成有效的管理機(jī)制

在煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用過程中，煤礦需要加強(qiáng)對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用管理，但是這就涉及各設(shè)備的管理權(quán)限的問題，在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的過程中，不僅需要獲取各個(gè)設(shè)備的應(yīng)用權(quán)限，還要涉及各設(shè)備的管理人員的管理職責(zé)。在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)之后，每個(gè)生產(chǎn)設(shè)備都不需要再配備專門的管理人員。因此，該選擇哪一設(shè)備的管理人員開展整個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)的管理控制工作成為重點(diǎn)問題，如果處理不好這一問題，就會(huì)導(dǎo)致多頭管理的情況，同時(shí)造成權(quán)責(zé)不清的問題，所以缺乏有效的管理機(jī)制是當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用過程中的重要障礙。

2.2 煤礦機(jī)電一體化技術(shù)可拓展內(nèi)容

對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展來講，并不是在封閉的產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，因?yàn)楣I(yè)和商業(yè)之間的聯(lián)系是比較密切的，農(nóng)業(yè)也可以和服務(wù)業(yè)進(jìn)行對(duì)接，對(duì)于任何行業(yè)的發(fā)展來講都是可以做到互通有無的。對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)來講，本身就是機(jī)電專業(yè)領(lǐng)域的分支內(nèi)容，屬于專業(yè)性比較強(qiáng)的一種專業(yè)，煤炭機(jī)電一體化是最主要的一個(gè)發(fā)展趨勢，因?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)本身就在生產(chǎn)過程中經(jīng)過大量實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)所得到的，所以科學(xué)技術(shù)最終還是要應(yīng)用到生產(chǎn)作業(yè)當(dāng)中。在機(jī)器不斷朝著智能化以及自動(dòng)化方向發(fā)展的過程中，煤炭機(jī)電一體化也是符合未來發(fā)展趨勢的，這并不是開始，而是發(fā)展的最初階段，在未來的發(fā)展過程中，將不斷提升和進(jìn)步。

3 機(jī)電一體化煤礦技術(shù)的發(fā)展方向

3.1 煤礦采掘設(shè)備中自動(dòng)化技術(shù)的使用

因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)采掘的時(shí)候，煤礦井下的環(huán)境比較繁雜，需要考慮瓦斯、煤塵和地下水等各類因素，所以煤礦采掘工作者在井下的工作有著極大的安全問題。特別是傳統(tǒng)人力采掘效率不高，致使極大的生產(chǎn)矛盾發(fā)生，稍不注意還會(huì)出現(xiàn)重大的安全事故。

因此，在現(xiàn)代化礦井采掘的時(shí)候，經(jīng)過使用各類大型采掘設(shè)備當(dāng)做生產(chǎn)的關(guān)鍵力量，來達(dá)成自動(dòng)化開采。自動(dòng)化技術(shù)在煤礦開采設(shè)備中的經(jīng)典運(yùn)用，就是電牽引采煤機(jī)。其不單單具有普遍煤礦液壓牽引采煤機(jī)所缺乏的優(yōu)勢以及特征，并且還具備極其強(qiáng)大的牽引效用。特別是自動(dòng)化控制系統(tǒng)在電牽引采礦機(jī)中的運(yùn)用，不單單促使采煤機(jī)可以在采煤進(jìn)行時(shí)，給予充足的牽引力，還可以在采煤機(jī)下降的時(shí)候，實(shí)施發(fā)電制度，禁止機(jī)械下降。

所以，在作業(yè)的時(shí)候，不用其他有關(guān)的防滑機(jī)器。最關(guān)鍵的是自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，在極大限度上提升了采煤機(jī)對(duì)井下復(fù)雜環(huán)境的適用條件，增強(qiáng)了開采效率。

3.2 井下自動(dòng)監(jiān)控分析

采掘工作面位于井下，需要加強(qiáng)通風(fēng)、煤炭運(yùn)輸?shù)雀鞣矫婵刂乒芾?，保證井下作業(yè)高效開展。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控，能夠?qū)Ω黝愋盘?hào)進(jìn)行采集，為機(jī)械設(shè)備控制提供數(shù)據(jù)支撐。在掘進(jìn)作業(yè)期間，工作面可能排出瓦斯，需要利用通風(fēng)系統(tǒng)將瓦斯排出礦井，以免因井下瓦斯?jié)舛仍黾映霈F(xiàn)安全事故。

從系統(tǒng)組成上來看，包含控制站、集控中心和終端。集控中心位于地面，能夠獲取通風(fēng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)分析和顯示加強(qiáng)控制管理[2]?？刂普居蒔LC控制器、光纖交換機(jī)等構(gòu)成，能夠采集和傳輸信息。采用監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行井下瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測，并利用智能通風(fēng)控制站實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行調(diào)節(jié)，能夠使井下通風(fēng)問題得到順利解決。針對(duì)煤炭運(yùn)輸環(huán)境，還要采用自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)完成設(shè)備溫度采集，以免因?yàn)樨?fù)荷重量過大導(dǎo)致電機(jī)長期超負(fù)荷運(yùn)行，出現(xiàn)溫度突破臨界值的情況，最終出現(xiàn)停機(jī)問題。布置溫度傳感器等裝置，能夠?qū)⒃O(shè)備溫度轉(zhuǎn)化為信號(hào)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控確認(rèn)皮帶機(jī)工作狀態(tài)。

3.3 在煤礦提升設(shè)備中的應(yīng)用

針對(duì)煤礦生產(chǎn)中最常用的煤礦提升設(shè)備這類基礎(chǔ)設(shè)施，在煤礦生產(chǎn)中主要起到對(duì)煤炭和煤矸石進(jìn)行運(yùn)輸以及對(duì)工作人員和各種物料進(jìn)行下放的作用，還可以對(duì)生產(chǎn)中所需要的各種設(shè)備進(jìn)行傳送。在煤礦生產(chǎn)中，需要確保此類提升設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行來保證煤礦生產(chǎn)的有序開展，但是在此類設(shè)備每天重復(fù)同樣動(dòng)作的過程中，也容易增加設(shè)備損耗并表現(xiàn)出具有較高故障概率的特點(diǎn)。

針對(duì)數(shù)量較多的提升設(shè)備，通過人工的方式進(jìn)行此類設(shè)備故障檢測，也表現(xiàn)出故障概率較大而增加人工檢測工作量的問題。而在上述過程中，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于煤礦提升設(shè)備中，在通過數(shù)字化控制方式實(shí)現(xiàn)對(duì)此類設(shè)備的系統(tǒng)性操作的同時(shí)，由于其中的PLC可編程控制其的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)分布式控制，也可以實(shí)現(xiàn)提升設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行效率的提升。在上述分布式控制方式下還可以通過獨(dú)立控制器的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)主控、調(diào)節(jié)以及制動(dòng)等操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)提升設(shè)備的遠(yuǎn)程控制[3]。

總體來說，通過在提升設(shè)備中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況的全程自動(dòng)監(jiān)控、調(diào)節(jié)、制動(dòng)和輔助功能，通過PLC技術(shù)的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)上述控制功能的同時(shí)，也可以通過總線通信方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)電控系統(tǒng)的監(jiān)測、控制、變頻調(diào)節(jié)和通信等功能。

3.4 提升機(jī)自動(dòng)化運(yùn)用

在煤礦的生產(chǎn)開采工作過程環(huán)節(jié)中，提升機(jī)是一個(gè)十分關(guān)鍵的設(shè)備機(jī)械，承擔(dān)著生產(chǎn)開采設(shè)備、相關(guān)材料以及人員的運(yùn)輸升降工作。而將機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于提升機(jī)工作中，能夠在保證提升機(jī)工作效率與水平的情況下，充分提高提升機(jī)工作的安全性與可靠性。同時(shí)，應(yīng)用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)提升機(jī)應(yīng)用時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)傳遞功能，有效地對(duì)提升機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的調(diào)節(jié)與調(diào)整，滿足相關(guān)生產(chǎn)開采工作需要，并提高提升機(jī)工作的效率[4]。

4 結(jié)語

綜上所述，傳統(tǒng)的煤炭開采資源效率與當(dāng)前快速增加的能源需求之間是不匹配的，所以在新時(shí)期發(fā)展背景下，需要根據(jù)當(dāng)前機(jī)電體化煤礦技術(shù)的應(yīng)用數(shù)據(jù)以及存在問題進(jìn)行探討，主要目的就是能夠?qū)Ξ?dāng)前煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀有一個(gè)清晰的了解，然后在此基礎(chǔ)之上對(duì)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)未來的發(fā)展方向進(jìn)行確定，從而更好地推動(dòng)中國煤礦開采作業(yè)水平的提升。