煤礦開采中機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展

陳曉露

（陜西彬長大佛寺礦業(yè)有限公司，陜西 咸陽 713500）

0 引言

機(jī)械自動化主要是指機(jī)器通過一定的系統(tǒng)控制和多方配置的方式來實(shí)現(xiàn)自動化的過程。在這一過程中，首先要對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行初期的設(shè)計(jì)，對裝置的程序設(shè)定、動力支持方式以及裝置步驟等內(nèi)容進(jìn)行梳理和準(zhǔn)備，為后期機(jī)械的自動化控制工作奠定良好的基礎(chǔ)。做好機(jī)械自動化初期的裝置準(zhǔn)備能夠有效提高機(jī)械裝置的工作效率和產(chǎn)品的品質(zhì)，除此之外，對于相關(guān)機(jī)械裝置的安全性、便捷性都具有一定的支持作用。

1 煤礦開采中機(jī)械自動化技術(shù)的必要性

近年來，隨著科技的高速發(fā)展和社會環(huán)境的不斷優(yōu)化更新，煤礦機(jī)械制造也需要采取更加高效的自動化技術(shù)來進(jìn)行煤礦的開采工作，不僅能夠極大地提高煤礦機(jī)械開采的品質(zhì)和效率，同時還能夠大幅度提高煤礦開采的安全性、便捷性和環(huán)保性，充分提高自身的競爭能力，在煤礦機(jī)械設(shè)備市場中占得一席之地。

除此之外，在煤礦機(jī)械加工制造過程中，相關(guān)工作人員一定要加強(qiáng)對制造設(shè)備質(zhì)量的把關(guān)，制定相關(guān)的操作流程來規(guī)范設(shè)備制造過程，嚴(yán)格按照相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求來制造高質(zhì)量的機(jī)械設(shè)備，保證機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量。同時還需要不斷進(jìn)行實(shí)地勘察和檢驗(yàn)，積極研究和創(chuàng)新機(jī)械設(shè)備在使用過程中產(chǎn)生的問題和需要改進(jìn)的地方，為不斷提高機(jī)械設(shè)備的自動化程度尋找相應(yīng)的切入點(diǎn)，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械制造加工設(shè)備工藝的提高，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代自動化技術(shù)和煤礦機(jī)械設(shè)備的有效結(jié)合，為社會的生產(chǎn)和發(fā)展提供更高質(zhì)量的煤礦機(jī)械自動化設(shè)備[1-2]。

在上文中我們提到隨著科技的高速發(fā)展，煤礦的開采技術(shù)也越來越先進(jìn)和精湛，尤其是在開采質(zhì)量方面，極大地減少了對煤礦資源的浪費(fèi)，使得煤礦資源在開采階段的效率和質(zhì)量也越來越高。煤礦能源作為不可再生能源，提高開采質(zhì)量和開采效率能夠促進(jìn)社會進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

在現(xiàn)行的采礦機(jī)械設(shè)備中，為了保證煤礦在開采過程中的高質(zhì)量高效率，都會應(yīng)用機(jī)械自動化技術(shù)。這一技術(shù)相較于傳統(tǒng)的人工開采而言，不僅極大地減少了人工操作過程中可能出現(xiàn)的問題，也極大地減少了對煤礦資源的損耗。在保證機(jī)械運(yùn)行操作規(guī)范的基礎(chǔ)上，能夠有效提高開采的穩(wěn)定性和安全性，因而進(jìn)一步推動煤礦資源的現(xiàn)代化開采方式，有利于實(shí)現(xiàn)煤礦產(chǎn)業(yè)開采的技術(shù)改革的推進(jìn)。

在現(xiàn)行的煤礦機(jī)械化設(shè)備的應(yīng)用中，自動化技術(shù)不僅能夠應(yīng)用到煤礦的開采全過程，同時還能夠運(yùn)用在煤礦開采之前對地形的勘察和地貌的研究，從而保證煤礦的運(yùn)輸安全。

2 煤礦開采中機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 機(jī)械自動化技術(shù)在開采前的應(yīng)用

機(jī)械自動化技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用是全方位寬領(lǐng)域的，尤其是在煤礦資源開采之前，主要是通過勘測設(shè)備來對開采地區(qū)的各項(xiàng)數(shù)值進(jìn)行分析和設(shè)置，對開采環(huán)境進(jìn)行自動化結(jié)果勘測，以此來保證煤礦資源在開采之前的全面性和安全性，為后期的煤礦資源開采奠定良好的基礎(chǔ)。除此之外，還需要所勘測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化傳導(dǎo)和自動化處理等，減少人工對數(shù)值計(jì)算的誤差，充分保證可測質(zhì)量和效率的高效性以及自動化處理等[3]。這樣做的好處是能夠進(jìn)一步提高所勘測到的數(shù)據(jù)信息價值，圖1為煤炭自動化運(yùn)送設(shè)備。

圖1 煤炭自動化輸送設(shè)備

在對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化信息處理以后，還需要將數(shù)據(jù)以立體化的方式呈現(xiàn)出來，從而分析煤礦資源附近的地質(zhì)情況，從信息化的綜合處理、分析施工整體環(huán)境以及煤礦的基本結(jié)構(gòu)、煤礦的整體組成部分和煤礦附近的相關(guān)地貌來判斷是否適宜進(jìn)行開采工作，并分析在哪一個地區(qū)進(jìn)行開采煤礦資源。同時還需要根據(jù)數(shù)據(jù)信息來確定煤礦開采的困難點(diǎn)，在施工過程中引起重視，確定好相關(guān)的開采計(jì)劃，保證后續(xù)煤礦開采工作的穩(wěn)步推進(jìn)。

2.2 機(jī)械自動化技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用

機(jī)械自動化技術(shù)在煤礦開采過程中的應(yīng)用主要是將所有煤礦開采的設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動化的操作方式。其中機(jī)械自動技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的是在液壓支架的自動化技術(shù)中。液壓支架作為開采的核心機(jī)械，主要是通過建立相應(yīng)的控制系統(tǒng)，再進(jìn)行二次設(shè)備測試，就可以極大地提高相關(guān)機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性，而后再根據(jù)開采的實(shí)際情況來進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)機(jī)械高度自動化的目的，使液壓支架始終處于可控狀態(tài)，從而對其他機(jī)械設(shè)備及時進(jìn)行檢測運(yùn)行狀態(tài)，以期能夠在最短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)問題，處理問題，使得液壓支架能夠高效穩(wěn)定的運(yùn)行[4]。

采煤機(jī)的自動化技術(shù)是在采煤機(jī)上建立系統(tǒng)控制平臺，以此來操控和調(diào)試采煤機(jī)的運(yùn)行和工作。通過搭建智能平臺來實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的智能控制能夠極大地提高采煤機(jī)自動化程度，使得這一運(yùn)行設(shè)備能夠高效穩(wěn)定的運(yùn)行，從而降低對人力勞動的需求，減少相關(guān)人力成本的支出。

挖掘機(jī)自動化技術(shù)也是通過中樞控制系統(tǒng)對采煤附近的環(huán)境和地貌進(jìn)行勘測，保證挖掘機(jī)的安全性，使其能夠高效平穩(wěn)地進(jìn)行開采工作。除此之外，對于挖掘機(jī)的自動化技術(shù)而言，還需要根據(jù)實(shí)際環(huán)境的需求來不斷調(diào)整自身的工作頻率，減少可能產(chǎn)生的對環(huán)境的污染和過量噪聲的產(chǎn)生，避免其他因素的干涉，從而促進(jìn)挖掘機(jī)工作高效開展，減少煤礦中所含有的雜質(zhì)。

2.3 機(jī)械自動化技術(shù)在煤炭運(yùn)輸中的應(yīng)用

煤礦開采共包含三個部分，分別是煤礦開采之前、煤礦開采過程之中以及煤礦開采后的運(yùn)輸。相較于前兩個部分而言，煤礦的運(yùn)輸顯然需要更多的人力資源。因此在這一環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸機(jī)械的自動化能夠極大地降低人力支出，有效提高運(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量和運(yùn)輸效率，同時還需要利用相關(guān)的機(jī)械化設(shè)備來保證煤礦資源的運(yùn)輸?shù)钠椒€(wěn)性、運(yùn)輸?shù)母咝砸约斑\(yùn)輸總量的提升，減少運(yùn)輸過程中對煤礦資源的損耗，減少對環(huán)境的負(fù)面影響[5]。

只有不斷加強(qiáng)對整個運(yùn)輸系統(tǒng)的監(jiān)控，才能夠保證及時解決運(yùn)輸過程中出現(xiàn)的問題，保證運(yùn)輸?shù)陌踩裕訌?qiáng)對煤炭資源的保護(hù)。

3 煤礦開采機(jī)械化自動化技術(shù)的發(fā)展探析

雖然我國目前的煤炭總產(chǎn)量和總開采量已經(jīng)能夠滿足當(dāng)前社會發(fā)展生產(chǎn)的需要，但就長遠(yuǎn)來看，未來的高速發(fā)展對于基礎(chǔ)資源的需求仍然會不斷增加，機(jī)械自動化技術(shù)必須要緊跟時代的發(fā)展，抓住自動化技術(shù)的發(fā)展機(jī)遇，加快發(fā)展速度。目前我國煤礦開采技術(shù)的不足之處在于對于難度較大的煤礦開采仍然會出現(xiàn)一系列問題，例如比較容易受到外界因素的干擾，導(dǎo)致系統(tǒng)數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定的問題，使得機(jī)械在運(yùn)行過程中的靈敏度下降等。因此在未來的發(fā)展中，我們必須要此作為機(jī)械自動化技術(shù)完善的主要方向之一。

同時還需要充分考慮到不同煤礦所處的環(huán)境各不相同，并且時刻處于變化之中，煤礦機(jī)械開采技術(shù)向智能化控制技術(shù)發(fā)展已經(jīng)是大勢所趨，不僅要控制住開采過程之中的高效性和便捷性，同時在開采之前和開采之后也是需要始終保持可控狀態(tài)，通過及時地發(fā)現(xiàn)問題、處理問題的方式，來解決開采過程中的問題，提高相關(guān)數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確程度，從而降低相同概率的發(fā)生，進(jìn)一步改善對煤礦資源的開采方案。

隨著科技的發(fā)展，機(jī)械智能化發(fā)展已經(jīng)成為煤礦開采的重要發(fā)展力量，在未來的市場競爭中，需要我們不斷提高采礦設(shè)備的機(jī)械化和智能化發(fā)展，推進(jìn)煤礦機(jī)械設(shè)備的自動化發(fā)展優(yōu)勢和正面作用。就目前來看，機(jī)械自動化的發(fā)展前景較為廣闊，其中主要包括了煤礦開采的自動化和智能化，并且可以根據(jù)的相關(guān)的環(huán)境需求來做出相應(yīng)的調(diào)整，并制定最合理的開采方案。而在自動化控制中，則只需要下達(dá)相應(yīng)的指令，使機(jī)器人進(jìn)行相關(guān)操作即可，這一方式不僅能夠極大地減少環(huán)境對采礦機(jī)的影響，同時還有效提高了工作人員的人身安全性能，提高生產(chǎn)效率和提高質(zhì)量，始終保持機(jī)械設(shè)備的監(jiān)控狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)問題所在，及時進(jìn)行調(diào)整。

井下機(jī)器人是目前發(fā)展比較完善，自動化程度比較高的機(jī)器人之一，這一技術(shù)的發(fā)展對井下作業(yè)的開展提供了非常有利的依據(jù)，極大地減小了環(huán)境對機(jī)械設(shè)備的限制，同時還能夠代替人工在高危的工作環(huán)境中工作，在推進(jìn)作業(yè)順利進(jìn)行的同時，還能夠保質(zhì)保量地完成，切實(shí)實(shí)現(xiàn)了降低成本，提高效率的任務(wù)要求。煤礦開采機(jī)械自動化技術(shù)對煤礦開采的智能化技術(shù)的推動是十分顯著的，具有較深的發(fā)展意義和發(fā)展價值。

4 結(jié)論

隨著科技水平的提高，對于煤礦的開采要求也在不斷提高，無論是在安全環(huán)保意識的加強(qiáng)方面，還是對機(jī)械制造技術(shù)的需求方面，煤礦機(jī)械制造始終采用先進(jìn)的自動化技術(shù)和智能化技術(shù)，強(qiáng)化機(jī)械設(shè)備在開采之前和開采過程中的效率和安全指數(shù)，從而為用戶提供最優(yōu)的服務(wù)體驗(yàn)。除此之外，煤礦企業(yè)也需要不斷考察機(jī)械自動化技術(shù)在實(shí)地的運(yùn)用情況，充分結(jié)合社會發(fā)展的需要和自動化技術(shù)的發(fā)展，加強(qiáng)前期的設(shè)備資金投入，建立和完善相關(guān)人才隊(duì)伍的建設(shè)，真正為機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動化智能化添磚加瓦，為煤礦的開采提供高效率、低成本和高安全的保障和支持。