自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備方面的應(yīng)用

丁志平

摘要：煤礦產(chǎn)業(yè)是我國(guó)重要支柱產(chǎn)業(yè)，這一行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展關(guān)系著我國(guó)煤礦能源供應(yīng)。但是從我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，煤礦生產(chǎn)中的自動(dòng)化水平較低，同時(shí)安全事故頻發(fā)，對(duì)煤礦工人的人身安全造成較大的威脅。因此需要推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，解決煤礦生產(chǎn)中的各種問題。文章主要針對(duì)自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用展開分析。

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

隨著現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展，社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)于能源供應(yīng)的需求量不斷提升，煤礦資源作為社會(huì)生產(chǎn)生活中的重要能源之一，其需求量呈逐年升高的趨勢(shì)。隨著現(xiàn)代科技技術(shù)不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)在各行各業(yè)有著廣泛使用，因此可以在煤礦生產(chǎn)中引入該技術(shù)。例如在礦井升降系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視系統(tǒng)中的應(yīng)用，不但能夠提高生產(chǎn)效率，同時(shí)可以查看現(xiàn)場(chǎng)狀況，盡早發(fā)現(xiàn)異常，預(yù)防安全事故的發(fā)生，具有較好的應(yīng)用效果。因此需要深入分析自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，推動(dòng)煤礦生產(chǎn)的平穩(wěn)發(fā)展。

一、目前煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化水平

自動(dòng)化技術(shù)主要是利用各種機(jī)械設(shè)備完成生產(chǎn)任務(wù)的一種技術(shù)，其主要是利用各種傳感器、計(jì)算機(jī)、PLC控制器、顯示器以及A/D轉(zhuǎn)換器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸與處理，從而完成管理人員發(fā)出的指令。近些年來，我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展，涉及范圍廣，包括電子信息工程、計(jì)算機(jī)軟件、自控機(jī)械技術(shù)等，是一種多門學(xué)科相互融合的科學(xué)，具有較高的可控性。因此將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備，可以提高煤礦生產(chǎn)的安全性與穩(wěn)定性，提高實(shí)際生產(chǎn)效率，同時(shí)符合安全生產(chǎn)要求，確保工人的人身安全。

自從微電子技術(shù)的推廣使用，尤其是計(jì)算機(jī)、傳感器的應(yīng)用，使得自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展迅猛。目前發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于煤礦機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用已經(jīng)有50多年的歷史，其機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)效率以及安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)都處于全球頂尖，尤其是各種無人工作車以及工作機(jī)械臂的使用，減少了傳統(tǒng)的人工勞動(dòng)，從而提高生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)安全事故的發(fā)生。我國(guó)煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化水平小隊(duì)較低，仍舊處于初級(jí)階段，大型自動(dòng)化控制系統(tǒng)的開發(fā)程度仍舊滯后于歐美國(guó)家。在一些經(jīng)濟(jì)滯后地區(qū)，主要是采取人工生產(chǎn)模式，即使是一些大型煤礦開采，也是采用綜合生產(chǎn)模式，也就是半人工、半自動(dòng)化的生產(chǎn)模式，還無法達(dá)到全自動(dòng)的水平?？偠鴣碇?，我國(guó)煤礦生產(chǎn)還處于比較初級(jí)的階段，技術(shù)與設(shè)備仍有待提升，需要學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，從而不斷推動(dòng)煤礦生產(chǎn)的發(fā)展。

二、目前煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

從目前煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r來看，其主要趨勢(shì)在于：①自主研發(fā)一種有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的開采裝置;②提高煤礦機(jī)電設(shè)備整體的自動(dòng)化控制水平，提高系統(tǒng)的靈活性、智能化水平;③研發(fā)微信息處理器，發(fā)展小型自動(dòng)化系統(tǒng);③開發(fā)人工智能機(jī)器人，降低人工成本，減少人員傷亡;⑤發(fā)展節(jié)能降耗技術(shù)，進(jìn)一步降低煤礦生產(chǎn)的能耗，從而推動(dòng)綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，符合科學(xué)發(fā)展觀的要求。

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

1.煤礦提升設(shè)備

煤礦提升設(shè)備是煤礦生產(chǎn)中的重要設(shè)備，具有較高的自動(dòng)化水平。煤礦提升設(shè)備主要是用于煤炭、人員以及設(shè)備運(yùn)輸，主要工作模式就是反復(fù)的勻速升降運(yùn)動(dòng)。因此提高其自動(dòng)化水平，可以提高運(yùn)輸效率。此類設(shè)備自動(dòng)化中的核心部件是電控制器，在實(shí)際使用時(shí)需要確保提升設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行，因此需要引進(jìn)先進(jìn)的全數(shù)字化控制系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)具有控制、檢測(cè)、變頻、通訊、實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能，可以用于監(jiān)控、條件與輔助管理，主要是由控制軟件與PLC控制器進(jìn)行監(jiān)控與調(diào)節(jié)，每個(gè)功能都有獨(dú)立的控制器，各個(gè)控制器通過現(xiàn)場(chǎng)總線的方式連接。同時(shí)在實(shí)際應(yīng)用中，需要充分把握各項(xiàng)參數(shù)，尤其是直流調(diào)速參數(shù)、脈沖編碼等。

2.煤礦采煤機(jī)

由于煤礦地下環(huán)境復(fù)雜，不同層次的煤礦由于環(huán)境、條件存在較大的差異，大部分煤礦環(huán)境都比較復(fù)雜，除了有害氣體之外，還有較多的煤粉塵，因此容易出現(xiàn)安全事故。為了實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，最好要減少井下作業(yè)人員，因此引入自動(dòng)化設(shè)備成為最好的選擇。煤礦采煤機(jī)具有較高的生產(chǎn)效率，且其可以在復(fù)雜環(huán)境中穩(wěn)定作業(yè)，提高開采效率。電牽引采煤機(jī)是現(xiàn)在煤礦生產(chǎn)中常用的自動(dòng)化設(shè)備，也是安全生產(chǎn)的重要設(shè)備，其主要是利用自動(dòng)化技術(shù)，提高了液壓牽引采煤機(jī)的生產(chǎn)效率以及牽引力，其在前進(jìn)時(shí)，有較強(qiáng)的牽引力進(jìn)行開采，若出現(xiàn)下滑現(xiàn)象，可以通過電制動(dòng)預(yù)防下滑，避免安全事故的發(fā)生。同時(shí)在軸端位置還安裝了一個(gè)制動(dòng)機(jī)，即使是在大傾角作業(yè)時(shí)，都可以正常運(yùn)行，避免下滑情況的出現(xiàn)，具有較高的安全性，不但能夠節(jié)省防滑裝置的費(fèi)用，在很大程度上能夠確保安全生產(chǎn)，從而提高實(shí)際生產(chǎn)效率。

3.煤礦監(jiān)控設(shè)備

由于煤礦開采作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)且強(qiáng)度高，生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)也較多，尤其是各種安全事故頻發(fā)，對(duì)煤礦工人的人身安全造成較大的威脅，并且隨著社會(huì)關(guān)注度的提升，需要做好安全生產(chǎn)管理，預(yù)防意外事故的發(fā)生。因此在實(shí)際生產(chǎn)過程中，會(huì)使用各種監(jiān)控設(shè)備，觀察施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境與狀況變化，而自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，可以讓監(jiān)控設(shè)備更加智能化，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行全面控制，確保井下作業(yè)安全。比較常用的設(shè)備包括GPS定位系統(tǒng)、移動(dòng)通訊系統(tǒng)、電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等。這些設(shè)備的應(yīng)用能夠準(zhǔn)確把握煤礦工人的位置，實(shí)時(shí)觀察生產(chǎn)狀況，確保生產(chǎn)安全，同時(shí)自動(dòng)化控制系統(tǒng)還可以根據(jù)傳感數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確繪制井下人員分布動(dòng)態(tài)圖，從而掌握人員位置和作業(yè)情況;在事故發(fā)生的第一時(shí)間，可以快速找到工作人員，并鑒別其身份，為安全救援提供有效支持。自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用能夠?yàn)槊旱V生產(chǎn)提供有效支持，提高工作效率與安全管理水平。

結(jié)束語

自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)代煤礦機(jī)電設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用，不僅可以提高煤礦生產(chǎn)效率，掌握作業(yè)情況，還可以預(yù)防安全事故發(fā)生，減少經(jīng)濟(jì)損失，保障工人的人身安全，提高煤礦生產(chǎn)管理水平。

參考文獻(xiàn)：

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