煤礦機電自動化更新及應用淺析

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摘要：為響應國家節(jié)能減排號召，煤礦企業(yè)相繼開展去產(chǎn)能的工作，加劇了煤炭行業(yè)的競爭局面，也為各煤炭企業(yè)帶來了更大的壓力。在此背景下，沙坪煤業(yè)根據(jù)實際情況引進機電自動化技術，加快生產(chǎn)效率，節(jié)約投入成本，并遵循了安全環(huán)保原則，在追求多效高產(chǎn)的同時，強化了行業(yè)競爭力。

關鍵詞：煤礦機電；自動化技術；應用

機電自動化技術通過提供相關數(shù)據(jù)，幫助工作人員優(yōu)化生產(chǎn)裝置，延長裝置壽命，提高生產(chǎn)效率，確保生產(chǎn)安全。包括沙坪煤業(yè)在內(nèi)的多數(shù)煤礦企業(yè)，大都實現(xiàn)了從傳統(tǒng)人力操作到機電自動化技術應用的轉變，無論是監(jiān)測、檢測診斷，還是信息的獲取、計算和傳輸?shù)龋俣群蜏蚀_率都得到了提升，確保了煤炭開采過程的穩(wěn)定和順利。

1煤礦機電自動化技術概述

1.1生產(chǎn)過程的自動化

機電自動化即實現(xiàn)機器和電力的有效結合，以此達到加快生產(chǎn)、保證安全性的目的。其中，生產(chǎn)過程的機電自動化，就是技術人員通過合理控制機電設備來更順利、更安全、更高效地完成煤炭生產(chǎn)，省時省力，效果顯著。生產(chǎn)過程的自動化是近些年科技發(fā)展和應用的成果，其與煤礦機電的結合，降低了投入的成本，保證了煤礦企業(yè)利益。

1.2煤礦機電與計算機的結合

計算機技術的普及應用開辟了煤礦機電設備應用的新領域。煤礦企業(yè)利用計算機來監(jiān)控整個生產(chǎn)過程，節(jié)省了人力，也能更敏感地感知異常變化，將具體信息反饋給相關部門工作人員，提醒他們及時排查和發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，提出有針對性的解決措施，為后續(xù)自動化生產(chǎn)提供安全保障。除了問題和危險因素之外，一些重要的生產(chǎn)信息內(nèi)容[1]，操作員都可以利用計算機來獲取，從而保證生產(chǎn)過程的高效、準確、安全。1.3煤礦機電一體化生產(chǎn)煤礦機電自動化技術還體現(xiàn)在煤礦機電一體化方面，其能夠單獨成為一個系統(tǒng)技術應用在煤礦生產(chǎn)中，是煤礦根據(jù)自身實際情況和需要作出的選擇，借此來實現(xiàn)生產(chǎn)過程的快捷、方便、流暢和智能化。煤礦機電一體化技術的關鍵作用是為生產(chǎn)環(huán)節(jié)的轉換提供保障，避免錯誤出現(xiàn)，以此使煤礦生產(chǎn)更加安全、穩(wěn)定。煤礦機電一體化需要煤礦行業(yè)向信息化方向發(fā)展，優(yōu)化結構，從而提高效率和安全性。

2煤礦機電自動化技術應用的必要性

（1）在實現(xiàn)自動化之前，煤礦開采大多傾向于粗放式開采，不僅效率低，而且質量難以保證。在自動化技術出現(xiàn)并成熟之后，煤礦機電也迎來自動化階段，開始凸顯出強大的優(yōu)勢。機電自動化能夠使設備對生產(chǎn)現(xiàn)場進行全方位、全天候的自動監(jiān)測，實時反饋現(xiàn)場的各種信息，方便工作人員參考，再根據(jù)生產(chǎn)目標來對接下來的工作進行部署、調整和優(yōu)化，并判斷可能存在的危險和問題。一旦發(fā)現(xiàn)不合理之處，就能繼續(xù)利用自動化系統(tǒng)進行更改和規(guī)避。相比于人力，機電自動化能夠更大程度上保證效率和質量，對于提高企業(yè)競爭力極有幫助[2]。（2）煤礦開采存在安全隱患，嚴重威脅著人員生命及財產(chǎn)的安全。引入自動化技術之后，機電設備通過相應的技術來運轉，需要人工操作的地方減少，保證人員生命安全；另外，自動化操作能夠大幅度避免人為操作出現(xiàn)的紕漏，準確率提高，也能第一時間發(fā)現(xiàn)和解除安全威脅。

3煤礦機電自動化技術的創(chuàng)新應用

3.1礦井提升機中的應用

礦井提升機主要是開采的煤礦、矸石以及相關人員、設備等來往于地面與井下的設備工具，因此其安全性直接關系著煤礦人身和財產(chǎn)的安全性。一般提升機會經(jīng)常使用，需要消耗較多的能源，再加上體積大、重量大，較難控制。引入自動化技術之后，操作提升機就變得相對簡單，安全性也得到保障。一般提升機自動化就是通過編程控制器來構建包括信號提示、控制邏輯、保護系統(tǒng)等在內(nèi)的綜合數(shù)字化系統(tǒng)[3]，能夠自動監(jiān)控和報警，也能自動檢測設備的情況，一旦提升機出現(xiàn)異常，能第一時間檢測出其具體位置，反饋問題信息，方便工作人員及時檢查和維修，相比以往問題出現(xiàn)后才進行維修的情況來說，更具超前性，所以更為安全可靠。

3.2傳送帶中的應用

傳送帶是煤礦開采必不可少的設備，尤其是井下運輸，更要求傳送帶必須安全、高效和可靠。一般煤炭都埋藏在較深的巖石層中，需要較長的傳送帶，再加上傳送過程極易受復雜環(huán)境的影響，因此故障頻發(fā)。在傳送帶應用自動化技術，能夠保證在長距離的傳送過程中，傳送帶始終正確、安全運作。

3.3采煤機中的應用

以往我國主要利用液壓來牽引采煤機，但液壓牽引并不穩(wěn)定，危險性較高，后經(jīng)過不斷研發(fā)和實踐，逐漸用電牽引取代了液壓牽引。相比之下，電牽引更加穩(wěn)定，結構合理且安全高效，成為我國煤礦行業(yè)的首選。自動化技術出現(xiàn)之后，通過在牽引控制系統(tǒng)中加入控制器，實時監(jiān)控采煤機，及時排查采煤機異常。自動化技術主要對采煤設備的各項指標如溫度、壓力、電流量等進行監(jiān)控[4]，確保采煤機處于正常狀態(tài)，也能針對采煤機做出變頻調控。

3.4液壓支架中的應用

液壓支架也是煤礦生產(chǎn)過程中的常用設備，多見于煤層支撐和工作面環(huán)境中，確保工作面推移和工作環(huán)境的安全。其引入自動化技術之后，可自動分析和調整液壓支架的參數(shù)、狀態(tài)以及工作效率，還能推動輸送機、移動液壓支架等。在頂板支護過程中，一旦壓力發(fā)生變化，相應的計算機設備和傳感器就能感知到，然后自動移動支架，調節(jié)頂板的壓力值達到合理范圍。并且這一系列工作無需進入井下現(xiàn)場完成，在地面利用遠程通信技術就能實現(xiàn)，進一步確保了安全，提高工作效率。

3.5實時監(jiān)控自動化

煤礦開采的每個環(huán)節(jié)都充滿危險，稍有不注意便有可能造成安全事故，這就體現(xiàn)出實時監(jiān)控的重要性。利用自動化監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)管煤礦生產(chǎn)過程，能在第一時間發(fā)現(xiàn)威脅安全的危險因素，再通過報警系統(tǒng)及時傳達給相應的部門，方便工作人員盡快排查安全隱患，并采取相應手段消除危險，降低安全事故發(fā)生率。隨著各種技術如計算機技術、物聯(lián)網(wǎng)技術以及數(shù)據(jù)挖掘技術等的進一步發(fā)展，機電自動化也將得到不斷升級，安全性和效率都更優(yōu)于以往。

4煤礦機電自動化技術應用的未來發(fā)展

在未來很長一段時間內(nèi)，煤炭都將是不可替代的能源之一，因此其安全性將始終受到高度關注。這也意味著關于煤礦機電自動化技術的研究和應用，是一項長期技術要求。隨著計算機技術的進一步普及，未來人工操作將繼續(xù)減少，取而代之的將是計算機技術，煤礦企業(yè)也不例外，既能控制開采和運輸過程，又能節(jié)能減排、提高效率，因此自動化和智能化，是未來大部分煤礦企業(yè)的發(fā)展和選擇方向。

5結語

根據(jù)國家和社會需要，沙坪煤業(yè)對機電設備做出優(yōu)化，得到了相應的效果，尤其是應用了自動化技術之后，成效更為明顯，優(yōu)勢也更加突出。整體來說，由于我國自動化技術的研究起步較晚，應用過程也較晚較慢，發(fā)展程度仍落后于發(fā)達國家。包括沙坪煤業(yè)在內(nèi)的煤礦企業(yè)，仍需進一步深入研究和應用機電自動化技術，改善缺陷，提高機能，弱化煤礦開采危險性和低效性。

參考文獻：

[1]李國軍.煤礦機電自動化技術的應用淺析[J].科學技術創(chuàng)新，2019（17）：182-183.

[2]王康，張凱.煤礦機電自動化技術的創(chuàng)新和應用探析[J].技術與市場，2018（9）：157.

[3]劉森.淺析煤礦機電自動化技術的創(chuàng)新應用[J].科技風，2019（5）：84.

[4]韓春營.探究煤礦機電自動化技術的應用[J].冶金與材料，2019（1）：120，122.

作者:何超 單位:山西省晉神能源有限公司