自動化技術在煤礦機電設備中的應用研究

楊玉池

（陜西煤業(yè)化工集團孫家岔龍華礦業(yè)有限公司，陜西 榆林 719300）

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，煤炭資源的需求量也在不斷提升，而在這樣的情況下，以往的煤礦機電設備已經(jīng)逐漸落后，無法滿足現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)的需求，因此，為了改變這一現(xiàn)狀，為煤炭企業(yè)的發(fā)展提供更強的動力，就應當積極引進先進的技術，以此來對煤礦的生產(chǎn)過程進行優(yōu)化，使其更好地滿足新時期的生產(chǎn)需求。自動化技術的應用能夠發(fā)揮出極大的優(yōu)勢，而結(jié)合現(xiàn)階段的實際情況來看，我國的煤礦機電設備自動化技術已經(jīng)取得了一定程度的成就，但是也存在一些明顯的不足，這無疑會制約著煤炭行業(yè)的進一步發(fā)展，也會影響到煤炭企業(yè)的安全管理水平。因此，在煤礦機電設備中積極應用現(xiàn)代化的科學技術，提升自動化技術水平，有助于推動行業(yè)的發(fā)展和進步。

1 自動化技術與煤礦機電設備概述

1.1 自動化技術概述

自動化技術是集合了很多先進科技的一項技術，將其應用到煤礦機電設備當中，能夠在生產(chǎn)和加工環(huán)節(jié)極大程度的提升煤礦企業(yè)的工作效率，發(fā)揮出機電設備的強大優(yōu)勢，不僅能夠在極大程度上節(jié)約人力成本，同時，還能夠進一步提升生產(chǎn)效率，保障經(jīng)濟效益。而在實際的應用當中，自動化技術的應用并不是簡單的事情，而是需要應用到多個學科和領域的專業(yè)知識，這也給操作人員的專業(yè)技能水平提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。為此，在煤礦企業(yè)的發(fā)展進程中，為了能使自動化技術發(fā)揮出更大的優(yōu)勢，取得更好的應用效果，煤礦企業(yè)除了要及時更新機電設備，積極引進先進的技術手段，還應當注重人才方面的投入，為自動化技術的高效應用提供必要的人才支持。比起發(fā)達國家，我國的自動化技術起步比較晚，發(fā)展的也還不夠成熟，但是隨著科技水平的不斷提升，我國的自動化技術也在不斷地優(yōu)化和完善當中，具有廣闊的發(fā)展前景。

1.2 煤礦機電設備概述

近年來，我國的經(jīng)濟發(fā)展迅速，人們的生活水平有了跨越式的發(fā)展，也使得煤炭資源的需求量與日俱增。雖然我國幅員遼闊，具有豐富的煤炭資源，但是由于人口多，加上煤炭資源的浪費，實際上人均占有量非常低，這也就決定著在煤礦開采的過程中要提升開采效率，減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)的浪費，這對于促進我國煤炭行業(yè)的發(fā)展有著積極的意義。因此，在進行煤礦開采工作時，就要做好管理工作，加以科學合理的管控，這樣才能夠進一步提升我國煤炭資源開采效率。除此之外，我國很多煤礦在開采的過程中應用的仍然是比較陳舊的方法，再加上煤礦機電設備較為落后，技術的應用程度有限，導致煤礦機電設備自動化水平偏低，難以保障煤礦生產(chǎn)的順利有序進行，長此以往，必然也會對于制約著我國煤炭行業(yè)的進一步發(fā)展。

2 自動化技術在煤礦機電設備中的應用特點

2.1 集成化

自動化技術本身就是多種高科技融合的產(chǎn)物，因此集成化是自動化技術在煤礦機電設備中應用的最大特點之一，在自動化應用的過程中，不僅包括計算機、單片機等設備，同時，還包括各類高精密度的傳感器，能夠?qū)崿F(xiàn)對于煤礦生產(chǎn)過程的全方位監(jiān)控，能夠及時在生產(chǎn)過程中避免安全隱患，并且及時采取有效的措施進行解決，有助于保障整個生產(chǎn)過程的安全性，對于促進我國煤礦企業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。

2.2 開放性

開放性主要體現(xiàn)在其他技術的應用方面。近年來，我國的通信技術已經(jīng)發(fā)展的相對成熟，在煤礦機電設備中應用自動化技術時，也能夠?qū)⑼ㄐ偶夹g應用在其中，提升整個系統(tǒng)的開放性。這就使得煤礦機電設備在實現(xiàn)自動化的同時，也具備了通信聯(lián)網(wǎng)的功能，使得整個系統(tǒng)形成信息交互的工作模式，有助于使得各個工作流程之間順暢銜接，提升工作的整體效率。

2.3 多樣性

現(xiàn)階段，隨著自動化技術越來越深的融入到煤炭生產(chǎn)的整個過程中，煤礦自動化設備的種類不斷增多，傳感器也有著各種不同的類型，能夠?qū)崿F(xiàn)對于周邊環(huán)境因素的全方位監(jiān)測，這給煤礦生產(chǎn)工作的開展帶來了極大的幫助。另外，傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)高效的數(shù)據(jù)采集和處理，不僅智能化程度更高，同時，也具有極高的可靠性。

2.4 智能化

在煤礦機電設備中應用微處理器，為自動化技術的應用帶來了更大的便利，并且其數(shù)據(jù)信息的處理效率和處理速度不斷提升，處理容量不斷增加，能夠為煤礦機電設備中自動化技術的應用提供更多的可能性，能夠有效提升煤礦機電設備運行的智能化和自動化水平。

3 自動化技術在煤礦機電設備中的應用優(yōu)勢

3.1 有助于提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量

合理應用自動化技術，能夠有效減少人力資源的投入，提升自動化和機械化水平，進而促進生產(chǎn)效率的有效提升。在實際應用的過程中，煤礦企業(yè)應當注重安排專業(yè)的技術人員來完成較為復雜的工作，這樣一方面能夠在最大程度上發(fā)揮出自動化技術的效果，同時，還能夠?qū)τ谌肆Y源進行優(yōu)化配置，有助于提升整體的工作效率。另外，應用自動化技術還有助于優(yōu)化煤礦企業(yè)的整體管理水平，減少在工作中出現(xiàn)的失誤，對于保障煤礦開采的質(zhì)量也有著積極的幫助。

3.2 有助于降低生產(chǎn)成本

近年來，隨著人們環(huán)保意識的不斷提升，在各個行業(yè)當中都更加注重環(huán)保技術的應用。而煤炭行業(yè)一直都是高污染行業(yè)之一，在煤礦機電設備中應用自動化技術，能夠在保證高效生產(chǎn)的同時，優(yōu)化煤礦生產(chǎn)過程的節(jié)能環(huán)保效益。在實際開展工作的過程中，自動化技術的應用還能夠取代一些具有危險性的操作，這樣不僅進一步減少了人力成本，有助于降低整體的生產(chǎn)成本，提升經(jīng)濟效益，同時，還能夠在極大程度上保障人員的安全，減少安全事故發(fā)生的概率。

3.3 有助于減少人力的投入

在煤礦當中應用的傳統(tǒng)機電設備運行過程中需要人員進行監(jiān)督和控制，并且為了避免出現(xiàn)問題及時發(fā)現(xiàn)的情況出現(xiàn)，一般都需要安排大量的人員進行監(jiān)控工作，而在煤礦機電設備中應用自動化技術能夠?qū)崿F(xiàn)遠程的監(jiān)控，這樣就在極大程度上減少了人力的投入，有助于幫助煤礦企業(yè)降低人力成本。

3.4 有助于提升煤礦生產(chǎn)的安全系數(shù)

結(jié)合現(xiàn)階段煤礦生產(chǎn)中的實際情況來看，雖然煤礦的安全生產(chǎn)已經(jīng)逐漸受到了人們的重視，也做了一系列的安全防護措施來減少安全事故的發(fā)生，但是不得不承認的一點是，煤礦生產(chǎn)本身就是一項具有一定危險性的工作，其中涉及的環(huán)節(jié)也比較復雜，一旦某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，就有可能導致安全事故的發(fā)生。因此，通過應用自動化技術，能夠在極大程度上提升煤礦生產(chǎn)的安全系數(shù)。一方面，應用自動化技術能夠搭載報警功能，一旦發(fā)現(xiàn)存在安全隱患，能夠及時對工作人員進行提示，幫助工作人員及時排除安全隱患，從而減少安全事故的發(fā)生概率。另一方面，在煤礦機電設備中應用自動化技術能夠?qū)崿F(xiàn)遠程的監(jiān)督和控制，減少在生產(chǎn)過程中人工操作的流程，從而在根本上保障人員的安全。

4 自動化技術在煤礦機電設備中的具體應用

4.1 自動化技術在煤礦提升設備中的應用

提升設備是煤礦機電設備中最為核心的設備之一，負責材料、人員及生產(chǎn)設備的升降，正因為提升設備在煤礦機電設備中占有重要的位置，因此，相對來說，自動化技術在煤礦提升設備中的應用已經(jīng)相對比較成熟。通常來說，煤礦提升設備的作業(yè)范圍是在礦井中，在工作的過程中，需要在地面與礦井之間往復活動，因此，提升設備必須要具備極高的穩(wěn)定性和安全性，如果遇到問題，一旦出現(xiàn)安全事故，將會引發(fā)極大的問題。而在煤礦提升設備中應用自動化技術，能夠?qū)崿F(xiàn)對于提升設備的實時控制，有助于保障煤礦生產(chǎn)的安全性，對于進一步提升煤礦設備的工作效率也有著積極的幫助。結(jié)合現(xiàn)階段的實際情況來看，在煤礦行業(yè)當中已經(jīng)應用到了數(shù)字化提升設備，其中包含數(shù)字化的控制系統(tǒng)，并且還應用了高性能的控制器，不僅能夠?qū)τ谔嵘O備進行實時控制，同時，還能夠結(jié)合實際需要對于功能進行調(diào)節(jié)。

不僅如此，在提升設備運行的過程中，還能夠發(fā)揮出監(jiān)控的作用，將采集到的信息及時上傳到總線控制系統(tǒng)當中。將自動化技術應用在煤礦提升設備中，能夠使得煤礦生產(chǎn)的過程更加安全高效，同時還能夠及時掌握設備的相關情況，有助于減少在提升設備運行過程中產(chǎn)生的損耗，進而節(jié)約成本，提升生產(chǎn)的整體效率。

4.2 自動化技術在煤礦采掘設備中的應用

通常來說，在煤礦生產(chǎn)的過程中，一般都是地下作業(yè)，作業(yè)的環(huán)境非常復雜，并且由于作業(yè)環(huán)節(jié)眾多，容易受到外界因素的影響，因此也存在較多的意外狀況，容易引發(fā)安全事故。因此，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，需要考慮到煤礦生產(chǎn)的實際需求，考慮到可能會對于煤礦安全生產(chǎn)造成影響的安全隱患，并且予以排除或者準備相應的應急措施，避免由于安全事故導致引起直接或者間接的損失。并且對于煤礦企業(yè)而言，在進行生產(chǎn)的過程中，為了減少人力成本，提升經(jīng)濟效益，人力資源不足，這也在一定程度上導致了煤礦生產(chǎn)的效率低下。因此，一般來說，在煤礦采掘設備中應用自動化技術，可以結(jié)合實際需求采用不同類型的機電設備來輔助生產(chǎn)工作，這樣不僅能夠減少人工操作，同時，還能夠有效優(yōu)化生產(chǎn)流程。在煤礦采掘設備中由于應用到了自動化控制系統(tǒng)，因此，當采掘設備前進時，能夠自動提供牽引力，而當采掘設備在下降狀態(tài)時，也能夠自動做出電制動動作，有助于保障生產(chǎn)過程的安全性。

現(xiàn)階段應用了自動化技術的煤礦采掘設備一般適用于角度比較大的煤層，如果角度在一個合適的范圍內(nèi)，不需要再額外增加防滑裝置。應用自動化技術的煤礦采掘設備在地質(zhì)條件復雜的煤礦中更能夠發(fā)揮出強大的優(yōu)勢，并且開采的效率更高，有助于提升整體的生產(chǎn)效率。

4.3 自動化技術在煤礦監(jiān)測系統(tǒng)中的應用

煤礦生產(chǎn)具有一定的危險性，在生產(chǎn)的過程中也存在很多的不確定因素，因此，做好對于整個生產(chǎn)過程的動態(tài)監(jiān)控至關重要?，F(xiàn)階段，在很多煤礦生產(chǎn)當中，都建立了相對完善的監(jiān)控系統(tǒng)，并且也將監(jiān)控系統(tǒng)應用到了生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)當中，實現(xiàn)了對于生產(chǎn)過程的全方位監(jiān)控。但是結(jié)合現(xiàn)實情況來看，我國在煤礦生產(chǎn)中的安全事故仍然發(fā)生頻率較高，尤其是在安全事故發(fā)生之后，想要進行人員搜救難度比較大，導致很難實現(xiàn)對于人員的及時救助，因此，現(xiàn)階段在煤礦監(jiān)測系統(tǒng)中，也逐漸開始應用更加先進的自動化人員定位系統(tǒng)。通過應用這一系統(tǒng)，能夠發(fā)揮出以下幾個方面的作用：

（1）在煤礦監(jiān)測系統(tǒng)中融入地理信息系統(tǒng)，能夠?qū)崟r顯示煤礦生產(chǎn)過程的相關情況，有助于提升監(jiān)測的效果，進而保障生產(chǎn)過程的安全有序進行。

（2）根據(jù)對于煤礦當中地質(zhì)、地形等情況的分析，能夠生成作業(yè)人員在進行開采過程中的動態(tài)圖像，并且還能夠查看到作業(yè)人員進行生產(chǎn)的具體情況，有助于人員的優(yōu)化配置，并且還能夠?qū)τ谧鳂I(yè)人員的安全情況進行實時的監(jiān)控。

（3）有助于提升管理的效果，自動化人員定位系統(tǒng)不僅能夠了解煤礦中作業(yè)人員的上崗之間，還能夠查看到其具體的活動情況，進而采取針對性的管理措施，能夠進一步提升管理的水平和成效。

（4）一旦遇到突發(fā)狀況，導致煤礦中產(chǎn)生了安全事故，能夠利用自動化人員定位系統(tǒng)及時了解到需要救援人員的具體位置和人數(shù)，能夠為救援工作提供極大的便捷。

（5）在進行事故救援時，能夠利用自動化人員定位系統(tǒng)準確判斷需要救援人員的位置，進一步提升救援的效率，能夠降低人員發(fā)生生命危險的可能性。利用自動化人員定位系統(tǒng)能夠進一步提升煤礦安全管理的成效，保障生產(chǎn)過程的安全有序進行，對于促進煤礦行業(yè)的健康長遠發(fā)展也有著積極的意義。

5 結(jié)語

總而言之，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和科技水平的不斷提升，為了能夠為人們的生產(chǎn)生活提供更加充分的煤炭資源，提升我國煤礦開采的水平，將自動化技術應用到煤礦機電設備中已經(jīng)是煤礦企業(yè)未來的發(fā)展趨勢，不僅能夠優(yōu)化生產(chǎn)的效率，減少人力成本和生產(chǎn)成本，同時，還能夠進一步提升生產(chǎn)過程的安全性，對于促進我國煤礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著積極的意義。為此，煤礦企業(yè)應當積極應用自動化技術，為自身的發(fā)展提供更加充足的動力。