煤礦機電自動化技術的創(chuàng)新應用分析

劉運啟 吳仲強 李國強

（山東裕隆礦業(yè)集團有限公司唐陽煤礦 山東汶上 272000）

基于我國科技發(fā)展水平的持續(xù)提升，市場競爭的趨勢愈演愈烈，煤炭行業(yè)的一個主導發(fā)展方向是機電技術與自動化技術的有效整合。煤礦機電自動化技術在煤礦采掘中的應用不但能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦產(chǎn)能的提升，而且能夠避免煤礦工人受到人身傷害。可是，在煤礦機電自動化技術的具體應用中，仍然面臨管控水平較低、工人技術能力不高等問題，這不利于煤礦機電自動化技術水平的進一步提升［1］。為此，務必持續(xù)創(chuàng)新應用煤礦機電自動化技術，完善技術應用的缺陷，從而提升煤礦企業(yè)的市場競爭優(yōu)勢。本文主要對煤礦機電自動化技術的創(chuàng)新應用問題進行了簡要分析。

1 煤礦機電自動化技術概述

1.1 煤礦機電自動化

機電自動化即有效統(tǒng)一電力與機器，從而使生產(chǎn)效率提升、安全系數(shù)增加。其中，生產(chǎn)過程的機電自動化即技術工作者在科學調(diào)控機電設備的基礎上提升煤礦生產(chǎn)的效率、質(zhì)量、安全［2］。生產(chǎn)過程的自動化屬于近年來科技應用和發(fā)展的成就，其跟煤礦機電的統(tǒng)一，不但減小了人力成本支出，而且增加了效益。

1.2 煤礦機電設備和計算機技術的統(tǒng)一

計算機技術的應用使煤礦機電設備的應用拓展了新的領域，煤礦企業(yè)可以結(jié)合計算機對生產(chǎn)流程進行監(jiān)控，可以非常精準地感知不正常狀態(tài)，然后向有關部門工作者及時反饋信息，提醒其應實時排查安全隱患并實施有效的處理舉措，從而保障之后自動化生產(chǎn)的安全性。操作者還能夠結(jié)合計算機取得一系列關鍵的生產(chǎn)信息內(nèi)容，進而確保生產(chǎn)的安全、精準、高效。

1.3 煤礦機電一體化

煤礦機電一起化生產(chǎn)也是煤礦機電自動化技術的重要表現(xiàn)，其可以作為一種單獨的系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)中應用，即煤礦企業(yè)可以結(jié)合實際需要和發(fā)展現(xiàn)狀進行選擇，從而確保生產(chǎn)流程的智能化、流暢性、便捷性。事實上，確保生產(chǎn)流程的轉(zhuǎn)換、防范形成錯誤是煤礦機電一體化技術的重要價值，這樣能夠提升煤礦生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性。

2 煤礦機電自動化技術的特點

2.1 多樣性

隨著現(xiàn)代科技水平的持續(xù)提升，一些新技術也不斷形成。煤礦機電自動化技術中能夠應用各種形態(tài)和類別的技術，也使煤礦企業(yè)具備更加多樣性的選擇。煤礦企業(yè)務必結(jié)合自身的發(fā)展現(xiàn)狀和優(yōu)勢有效地選用技術，以提升技術應用價值，促進企業(yè)效益的增加。

2.2 智能化

現(xiàn)代科技的優(yōu)勢日益凸顯，隨著智能化技術的應用，其會不斷完善，智能化技術的適用性、記憶性能、感知特點會更加優(yōu)化，煤礦企業(yè)生產(chǎn)中應用智能化技術進行開采，能夠?qū)崿F(xiàn)自身的穩(wěn)定與健康發(fā)展。

2.3 集成性

煤礦機電自動化技術能夠結(jié)合人機管理系統(tǒng)，綜合優(yōu)化與完善技術系統(tǒng)中的所有性能，進而使動態(tài)監(jiān)控的目標得以實現(xiàn)。并且，科學監(jiān)控煤礦生產(chǎn)中的一系列流程，能夠推動煤礦有關工作者結(jié)合具體情況科學把控生產(chǎn)狀態(tài)。與此同時，煤礦機電自動化設備重點結(jié)合計算機和信息采集設備及傳導部件開展有關工作，因為集成化設備非常高效，所以能夠大大提升煤礦生產(chǎn)效率。

3 煤礦機電自動化技術的應用存在的問題

3.1 缺乏完善的煤礦機電自動化技術應用的管理體制制度

完善的管理制度有助于創(chuàng)設良好的環(huán)境條件，而良好的環(huán)境條件能夠保障煤礦機電自動化技術的有效應用。只有科學建構(gòu)層次化、整體性、系統(tǒng)化的管理制度，才可以推動煤礦機電自動化技術的應用。然而，根據(jù)當前煤礦機電自動化技術的應用情況，其依舊面臨管理制度不完善的問題，這會直接影響煤礦機電自動化技術的應用和發(fā)展前景。煤礦企業(yè)制定的有關管理制度浮于表面，未曾有效地推動煤礦機電自動化技術的應用，在指導實際開采工作中的效果不理想，從而不利于煤礦機電自動化技術應用效率的提升。

3.2 煤礦機電設備的安裝和維護不力

當前，相當一部分煤礦企業(yè)對應用的煤礦機電自動化技術缺少深刻的認知和豐富的經(jīng)驗，很多企業(yè)僅引入了一部分機電自動化設備或技術，難以從實質(zhì)上推動煤礦機電自動化技術實現(xiàn)理想的應用效果。煤礦企業(yè)中應用機電自動化技術存在很多特殊和復雜的情況，而絕大部分煤礦企業(yè)缺少高素質(zhì)、專業(yè)化的安裝和維護人才，這造成煤礦機電自動化設備的安裝不合理、維護不科學，這直接影響后續(xù)的應用和操作，從而不利于煤礦企業(yè)經(jīng)濟效益的提升。

3.3 煤礦機電自動化技術的應用水平低

在專業(yè)技術領域，煤礦機電自動化技術的優(yōu)勢非常顯著。然而，在煤礦機電中應用該技術，需要指導和培訓有關工作者?？v觀煤礦企業(yè)的實際應用現(xiàn)狀，煤礦企業(yè)開采工作應用的機電自動化技術水平較低，依舊處在應用的初期或?qū)哟屋^低的狀態(tài)，從而影響到煤礦企業(yè)的整體機電設備的操作，難以有效地體現(xiàn)自動化技術應用價值。并且，相當一部分操作者的專業(yè)素養(yǎng)較低，這造成有關技術的應用面臨不足之處。由于在煤礦機電自動化專業(yè)的學習中缺少系統(tǒng)和全面的概括、缺乏相關操作經(jīng)驗、應用自動化技術太過隨意，從而造成煤礦企業(yè)生產(chǎn)中機電自動化技術的錯誤或不當應用，這不但不利于生產(chǎn)效率的提升，而且會形成安全隱患［3-4］。

4 煤礦機電自動化技術的持續(xù)應用方面

4.1 煤礦機電自動化技術在采掘設備中的應用

在煤礦生產(chǎn)中，采掘設備屬于十分重要的一個組成部分。在礦井生產(chǎn)中，由于工作環(huán)境惡劣，礦井結(jié)構(gòu)十分復雜，采掘設備較易受到煤塵和地下水的影響，不利于工作效率和生產(chǎn)安全性的提升。鑒于此，應根據(jù)實際要求，創(chuàng)新煤礦采掘設備的應用，加快提升煤礦采掘設備的自動化技術水平，以使采掘效率提升，例如，以電牽引采煤機，結(jié)合牽引力開展采掘工作，這樣采煤機可以實現(xiàn)自動下滑。煤礦采掘中的采煤機往往存在傾斜的現(xiàn)象，從而導致采掘喪失動力，這不利于煤礦采掘工作的順利開展。以電牽引采煤機，可以保持固有的動力，從而實現(xiàn)采煤機工作效率和安全性的提升，確保有效監(jiān)控整個采煤流程，并且安裝的傳感器可以傳輸數(shù)據(jù)信息，以及結(jié)合計算機實施有效的控制和優(yōu)化，從而有效地保障煤礦采掘整體效率及安全性。

煤礦機電自動化技術的應用旨在以煤礦機電自動化設備充當生產(chǎn)主導，以自動化機械取代人力，進而大大緩解生產(chǎn)過程受到危險環(huán)境的不利影響?；跀?shù)據(jù)技術的持續(xù)發(fā)展，機電設備的智能化與自動化水平越來越高，可以有效地取代人力開展有關工作。煤礦企業(yè)應結(jié)合檢測或探測設備觀察礦井的動態(tài)，進而實時向調(diào)度管理中心反饋，以有效地探究設備故障問題。例如，在煤礦生產(chǎn)中應用微電子技術和模擬計算，能夠進一步提升煤礦提示的自動化、智能化、安全化水平，防范機電設備故障問題導致的生產(chǎn)事故。除此之外，煤礦提升機中應用自動化技術，結(jié)合技術完善和系統(tǒng)優(yōu)化，其可以具備故障診斷功能，從而改進固有的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有利于設備維修和故障處理工作的順利開展。

4.2 煤礦機電自動化技術在液壓支架中的應用

當今液壓支架中普遍地應用機電自動化技術。煤礦開采的支架控制主要應用電液方式，以及通過應用計算機對電液閥組合壓力傳感器的控制，液壓支架不但能夠自動移架，而且能夠防范對頂板的沖擊影響，這顯著提高了液壓支架的移架效率，基于計算機程序的控制影響下，其逐步從以往的人工操作向電子化操作轉(zhuǎn)變。液壓支架中各個位置的傳感器可以向計算機準確、及時地傳輸環(huán)境信號及液壓支架動態(tài)信號，并且向液壓支架電壓閥發(fā)送自動控制信號，確保工藝技術的自動化控制。除此之外，液壓支架還能夠借助遠程通信設備開展工作，即在液壓支架中應用地面監(jiān)控主機，結(jié)合光纖，能夠?qū)χ鳈C的實時通信進行有效監(jiān)控，從而及時掌握液壓支架的動態(tài)［5］。

4.3 煤礦機電自動化技術在儲運設備中的應用

縱觀當今國內(nèi)煤炭領域的儲運系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀，西門子PC7S 系統(tǒng)的使用比較普遍，其可以統(tǒng)一管控設備，可以很好地區(qū)分設備的一系列功能。在系統(tǒng)通信中，現(xiàn)場總線技術屬于經(jīng)常使用的一種模式，其可以在信號質(zhì)量差、環(huán)境復雜的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)通信，以強化一系列部門間的溝通，確保設備運動的安全性與可靠性。機電自動化技術在礦井膠帶輸送機中的應用可以提升制動力。并且，基于先進設備應用的影響下，可以在合理的范圍之內(nèi)把控設備的工作參數(shù)，進而有助于生產(chǎn)效率的深入提高。倘若膠帶輸送機存在故障問題，那么監(jiān)控系統(tǒng)可以迅速停車或及時發(fā)現(xiàn)，以降低安全事故的形成概率。當今，國內(nèi)可以將機電自動化技術應用于全自動輸送機中，基于自動輸送機CST 可控軟件的支持下，能夠確保煤礦輸煤工作的不間斷性。并且，基于智能化技術應用的影響下，煤礦機電輸送設備運行的差錯率和故障率大大降低?？傊旱V井下的運輸條件非常復雜，在長時間和遠距離的運行狀態(tài)下，煤礦儲運設備較易形成安全隱患，而煤礦采掘中傳送帶自動化技術的應用水平不斷提升，有效地確保了煤礦采掘原煤輸送的不間斷性［6］。因此，煤礦采掘傳送帶中自動化技術的應用有著非常廣闊的發(fā)展前景。

4.4 煤礦機電自動化技術在通風監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

煤礦生產(chǎn)中，為了確保采掘工作的安全性，需要根據(jù)采掘的實際情況很好地把控通風的狀態(tài)，以及遵循時效性原則，借助通風監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)礦井通風質(zhì)量的提升?？v觀當今的實際情況，煤礦采掘施工中，一般應用智能化控制通風的方式，此系統(tǒng)的主要組成部分是終端設備、電源控制中心、智能控制系統(tǒng)。對于此通風控制方式而言，地面控制中心屬于其核心點，地面控制中心可以分析和處理一系列數(shù)據(jù)信息，從而有助于工作者實時把控采掘過程中的通風狀態(tài)。并且，通風監(jiān)控技術的應用還能夠?qū)Σ删蚬ぷ髅嫱咚购窟M行檢測和監(jiān)控，再結(jié)合數(shù)據(jù)分析，明確瓦斯的分布狀況，且對采掘工作面的風速參數(shù)和通風狀況進行綜合、系統(tǒng)地監(jiān)控，像是能夠在應用通風技術時實施通風系統(tǒng)的局部智能化控制，且對相應的甲烷、風量等進行智能決策分析。并且，應用此系統(tǒng)還能夠精準地采集傳感數(shù)據(jù)、迅速決策、自動化調(diào)控風機風量，以及結(jié)合傳感器數(shù)據(jù)技術反饋通風模式的應用情況，從而有助于煤礦采掘效率和安全性的提升［7］。

5 煤礦機電自動化技術創(chuàng)新應用的發(fā)展趨勢

煤礦機電自動化技術的創(chuàng)新應用具備良好的發(fā)展趨勢，重點體現(xiàn)在以下幾點。

第一，煤礦機電自動化技術在應用其他一系列先進技術形式上能夠?qū)崿F(xiàn)設備性能的顯著優(yōu)化，從而大大降低能耗，且在機電設備體積上也有所優(yōu)化，體積越來越小，即其占用的空間面積越來越小，從而使設備布置位置的空頂面積減小，給設備檢修及員工安全通道創(chuàng)設更大的空間。

第二，煤礦生產(chǎn)發(fā)展中，創(chuàng)新應用機電自動化技術，能夠很好地完善傳統(tǒng)技術導致的不足之處，推動一系列設備提升智能化水平，像是在控制室即能夠?qū)υO備進行調(diào)控，從而保障煤礦機電設備應用的安全與穩(wěn)定。并且，在煤礦生產(chǎn)中，通過創(chuàng)新應用一系列機電自動化技術形式，能夠減小工人的勞動負荷，以及使真正智能化、自動化的生產(chǎn)方式實現(xiàn)，從而大大提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

第三，煤礦生產(chǎn)中應用機電自動化技術，可以降低故障率，這重點表現(xiàn)為對機電設備工作情況的統(tǒng)一監(jiān)測，判斷其是否面臨安全隱患或故障，實時處理，推動機電設備運行的規(guī)范化和標準化。

第四，煤礦機電自動化技術能夠推動多元化、精致化生產(chǎn)方式的建構(gòu)，以及在生產(chǎn)過程中具備相應彈性，以優(yōu)化生產(chǎn)方式，更大限度地實現(xiàn)社會對煤炭資源的需求。

第五，環(huán)境友好型發(fā)展趨勢。煤礦機電自動化技術的應用可以深入處理信息，從而實現(xiàn)整體工作效率的提升?；诳萍嫉某掷m(xù)發(fā)展，有效統(tǒng)一管理創(chuàng)新和信息技術的應用，可以創(chuàng)設良好的整體環(huán)境。因此，其具備環(huán)境友好型的發(fā)展趨勢［8-10］。

6 結(jié)語

綜上所述，基于我國科技水平的持續(xù)提升，煤礦采掘中越來越注重機電自動化技術的應用。煤礦機電自動化技術的持續(xù)應用起到非常關鍵的作用，不但提升了煤礦開采效率和質(zhì)量，而且確保了煤礦生產(chǎn)的安全性。