試析煤礦機電自動化的必要性和要點

王文山

（山西汾西正新賈郭煤礦，山西沁園 046599）

試析煤礦機電自動化的必要性和要點

王文山

（山西汾西正新賈郭煤礦，山西沁園 046599）

煤礦機電設備在煤礦安全生產中起著重要的作用，由于煤礦機電設備技術的落后，部分機電設備還存在隱患、弊端。煤礦機電自動化是礦井安全生產發展的主旋律，提高機電設備自動化正常運行的可靠性，是礦井安全生產工作的根本。重點對煤礦機電自動化的必要性進行了探討，并對機電自動化實施和應用中需要注意的要點展開了分析。

煤礦機電；自動化；技術應用

自動化設備的工作效率遠遠超過人類手動操作的效率，特別是在可重復性勞動上。在煤礦作業中，有著大量的工作可以改為自動化工作方式，而不同的自動化程度以及自動化控制算法都會產生不同的工作效果，進而影響煤礦作業的效率，因此，合理利用自動化提升工作效率對煤礦企業有著重要的意義。下面將詳細的闡述煤礦機電自動化的必要性以及在自動化改造中需要注意到的要點。

1 煤礦機電自動化的必要性

利用科技提升工作效率、釋放人力資源是未來發展的一個重要方向，煤炭企業想要可持續發展也必須緊跟時代步伐。煤礦機電自動化的必要性究其原因[1]，主要有以下幾點。

1.1 從效率方面考慮

（1）可工作時間延長。自動化的一個重要特征即為僅需要極少的人工干預便能工作，機械并不需要如人類般進行較長時間的恢復后才可工作，因此，只要不是出現系統故障，設備就可以持續不斷的運行。這樣，在以天為單位時間的情況下，提升了可工作時間的比例，大大地增加了工作量。雖然增加了設備使用時間，且長時間連續使用會快速的降低設備使用壽命，但是從整體上看，仍然是利大于弊，且較快的更新換代也有助于推動機電設備的發展。

（2）穩定性的提升。機電設備自動化是利用處理器對機電設備進行操控[2]，處理器的運算處理速度以及操作精確性遠遠的超過了人類，而且處理器不會如人般產生疲勞，可以不間斷運行，且現在一般的處理器都會帶有看門狗或類似功能，一旦處理器發生故障可以自動解決，保障系統的繼續運行，這些都使自動化控制的穩定性超過手動控制的穩定性。

（3）精準度提升。除了穩定性，應用自動化控制機電設備會提升操控精確性，當前計算機技術的發展、控制理論的發展使得各種智能控制算法層出不窮，如混沌控制算法、人工神經網絡、模糊控制等等，能達到的控制精度與控制速度已經提升到了一個人類根本不可能達到的地步，因此，機電設備自動化會提升機電設備操控精確度，更好地完成工作。

（4）故障處理速度及時。自動化系統會實時對機電設備進行監控，一旦發生故障可以立即進行反應，根據傳感器自動探測問題所在，如果是可以處理的故障則可以立即進行處理解決，如果發生系統不能自主處理的故障則進行報警。在故障檢測與故障排查方面相當迅速，能降低故障對正常工作的不良影響。

1.2 從效益方面考慮

企業的運營目的是為了創造利益，所以任何的更新都應該為企業帶來一定的利益，機電設備的自動化同樣應該遵循這個原則，下面將詳細分析機電設備自動化能夠帶來的效益，能夠帶來效益的主要有以下幾個方面。

（1）降低了人工成本。隨著我國經濟的不斷發展，人工費用在逐年提升，對于勞動密集型產業來說人工成本占據了生產成本的很大部分。機電設備的自動化可以節省人工，也就降低了人工成本[3]。機電設備自動化改造過程會引發額外的開支，但是這個開支是一次性的，而人工卻是長期的，因此，從長遠的角度上看，機電設備自動化可以為企業提升收益。

（2）從安全方面考慮。機電設備在運行過程中，難免會發生不同種類的故障，有些機電設備的故障如果處理不好的話會發生嚴重的安全事故。而人的生命是無價的，自動化控制將人與機電設備之間做了一次隔離，一旦機電設備發生可能引發人身安全問題的故障時，也不會對人造成傷害。所以，自動化的應用可以在一定程度上降低安全事故引發人身安全問題的可能，降低了事故等級，降低了企業的事故后續處理所需要的資金。

2 煤礦機電自動化中的要點

機電設備的自動化的優點前文已經進行了詳細的闡述，但在應用自動化系統時，也有諸多的注意事項?？偟膩碚f，可以從以下幾個方面論述。

（1）安全性方面

用自動化系統進行機電設備控制可以降低人工的參與，提升系統穩定性與準確性，但是在處理超出系統處理能力的問題方面，即靈活性與自主性方面，自動化系統還有著缺陷。電子技術的高速發展產生了各類不同的傳感器，但是傳感器卻難以全面地對機電設備進行檢查，許多的機電設備問題傳感器不能探測出，在問題出現之前，自動化系統不能做出任何預警措施，直到問題出現，機電設備故障，自動化系統才會發出警報。鑒于此缺點，不能因為使用自動化系統而放松對機電設備的維護與檢修，必須為自動化系統創建一個良好的運行環境才能更好地發揮自動化系統的優勢。

自動化系統是一個復雜的系統，其涉及到的專業學科知識較為龐雜，因此需要較高的技術水平才能進行操作與維護，企業需要增大對相關人員的培養力度，形成人才梯隊，才能有效地保障自動化系統的穩定運行。同時還要加強對自動化系統的管理，首先是注重自動化系統本身的安全，非專業人員不得擅自操作系統，需要對系統進行身份驗證，避免誤操作，新人員的實踐操作需要在技術水平較高的人員陪同下進行；其次是注意自動化系統運行環境的維護，如電源配備，系統運行平臺穩定等等，避免基礎支持環境對自動化系統產生干擾，保護好自動化系統。

（2）注重自動化系統的適用性與可維護性

在煤礦作業中，有著諸多的工作可以用自動化系統來完成，不同的條件下利用自動化系統能夠產生的效果不同。如何更有效地發揮自動化系統的特性是必須考慮的問題[4]。在目前，煤礦機電自動化的運用主要是在礦井的檢測、礦井的生產作業、礦井提升機、井下傳送帶、牽引采煤機及其他的一些設備上，這些也是目前技術較為成熟的運用。煤礦作業需要格外注重安全工作，新的領域中對自動化系統的運用一定要經過嚴格的論證與實踐后才能采用。同時，自動化系統的許多控制算法有著特定的使用范圍，即使功能類似也不能輕率移植，要明確其適用性，確定有效之后再應用。

當今社會，技術日新月異，自動化系統作為一個多學科交叉的產物其發展速度較為迅速，技術更新頻繁。在進行機電設備自動化改造過程或者維護過程中要注重系統的后續可維護性，盡量選用模塊化、耦合度低的。自動化系統的采購費用并不低，對于企業來講一次改造可能會應用相當長的時間，所以在進行采購時，要選擇按照某標準進行制作的，這樣一旦發生故障可以方便地找到資源對系統進行維護，降低維護成本[5]，減少維護所需時間?？赡懿少徺M用稍高，但從長遠角度看，卻是更好的降低成本的方法。

3 結語

煤礦機電自動化是大勢所趨，無論是對國家還是對企業都有著重要的積極意義，對國家是促進了我國的煤炭工業技術水平，帶動了其他相關產業的發展；對企業是降低了生產成本，降低了生產難度，提升了生產效率。因此煤礦機電自動化有著重要的意義，煤炭企業有必要應用自動化系統來進行生產工作。

［1］周常徐.煤礦機電自動化集控的發展與應用［J］.科技創新導報，2012（12）：25-26.

［2］萬喜臨.煤礦機電設備健康管理系統關鍵技術的研究［J］.西安科技大學學報，2011（5）：14-16.

［3］范斌.煤礦機電自動化與信息化的關系［J］.山西煤炭，2011（09）：96-97.

［4］張明剛，胡榮華.淺析煤礦機電技術的優化管理［J］.廣東科技，2014（05）：19-21.

［5］李慧生.煤礦機電現代化與煤礦安全生產［J］.計算機光盤軟件與應用，2014（03）：45-46.

(編輯：向 飛)

圖5 補償后的誤差分析曲線圖

從以上結果分析可以看出：使用Renishaw激光干涉儀并結合線性測量的方法進行檢測，之后將檢測得到的數據進行分析，最后將分析得到的補償數據存放到數控系統中。從而提高機床的定位精度。

參考文獻：

［1］王哲.數控機床定位精度的綜合分析［J］.機械設計與 制 造 ，2010（9）：132-133.

［2］曹西京.基于Renishaw的數控機床定位精度和動態性能的研究［J］.機床與液壓，2009（4）：43-45.

［3］張建輝.激光干涉儀在提高數控機床定位精度中的應用［J］.機床與液壓，2011（2）：114-115.

［4］陳芳.數控機床螺距誤差測量與補償［J］.機床與液壓，2009（9）：37-38.

［5］張勇.基于FANUC系統的螺紋誤差測量與補償［J］.機床與液壓，2011（7）：112-114.

［6］陳彥君.用激光干涉儀恢復數控機床的定位精度［J］.制造技術與機床，2013（8）：139-141.

［7］張小勤.數控機床定位精度的測試的探討［J］.茂名學院學報，2010（8）：32-34.

［8］劉戰術.數控機床及其維護［M］.北京：人民郵電出版社，2004.

［9］王侃夫.數控機床故障診斷及維護［M］.北京：機械工業出版社，2002.

［10］朱仕學.數控機床系統故障診斷與維修［M］.北京：清華大學出版社，2007.

第一作者簡介：周麗霞，女，1983年生，四川成都人，碩士，工程師。研究領域：數控設備應用維護。已發表論文3篇。

(編輯：向飛)

Analyzing of the Coal Mine Mechanical and Electrical Automation

WANG Wen-shan
（FenXi Zhengxin Jiaguo Coal Mine，Qinyuan046599，China）

With the increasing coal production，coal mine mechanical and electrical equipment plays an important role in the coal mine safety production，due to the backward coal mine mechanical and electrical equipment technology，part of the electrical and mechanical equipments have hidden dangers and disadvantages.Coal mine mechanical and electrical automation is the main melody of mine safety production development，it improves the reliability of the normal operation of electrical and mechanical equipment automation，and it is the root of the mine production safety work.In this paper the necessity of focusing on coal mine mechanical and electrical automation and points are discussed and analyzed.

mining machinery；automation；technology application

TP29

A

1009－9492(2015)10－0120－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2015.10.030

王文山，男，1968年生，河南輝縣人，工程師。研究領域：生產技術管理。

2015－04－17