煤礦自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

張厚志（北京信息科技大學(xué)，北京 100192）

煤礦自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

張厚志
（北京信息科技大學(xué)，北京 100192）

當(dāng)前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的逐步發(fā)展，對(duì)能源的利用程度也逐年增高，煤礦作為我國(guó)礦產(chǎn)資源的一種，在社會(huì)生產(chǎn)應(yīng)用中發(fā)揮著巨大的作用。雖然我國(guó)煤礦儲(chǔ)量豐富，但在煤礦的開(kāi)采和運(yùn)輸中，仍存在諸多的問(wèn)題。本文對(duì)國(guó)內(nèi)、外煤礦自動(dòng)化發(fā)展的現(xiàn)狀進(jìn)行了比對(duì)，并針對(duì)此種現(xiàn)狀，探討了我國(guó)煤礦自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)，旨在為我國(guó)實(shí)現(xiàn)全面煤礦自動(dòng)化、提高煤礦產(chǎn)量做出自己微薄的貢獻(xiàn)。

煤礦；自動(dòng)化；發(fā)展趨勢(shì)

0　前言

我國(guó)的煤礦自動(dòng)化產(chǎn)生于上個(gè)世紀(jì)的60年代，距今已有幾十年的發(fā)展歷程。我國(guó)煤礦自動(dòng)化具有較高的技術(shù)水平，這點(diǎn)是我們引以為傲的，但就目前來(lái)看，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度較為迅猛，此種形勢(shì)下，原有的煤礦自動(dòng)化已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足日益發(fā)展的社會(huì)生產(chǎn)需要，要適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，就要對(duì)當(dāng)前煤礦自動(dòng)化中存在的不足進(jìn)行有效改善，唯有如此，才能為提高我國(guó)煤礦的產(chǎn)量和資源的合理利用做出貢獻(xiàn)。因此，對(duì)于“煤礦自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)”的研究，就具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。

1　我國(guó)煤礦自動(dòng)化發(fā)展的現(xiàn)狀

1.1挖掘設(shè)備的自動(dòng)化

由于信息技術(shù)的發(fā)展與計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，國(guó)際上技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家大多采用智能化的挖掘機(jī)械對(duì)煤礦進(jìn)行開(kāi)采，并將開(kāi)采機(jī)械、煤炭傳送帶、液壓支架整合在一起，利用自動(dòng)化完成煤炭的開(kāi)采和傳送工作，并且這種智能化技術(shù)還具有設(shè)備檢測(cè)和工況監(jiān)控等功能。總體來(lái)說(shuō)，國(guó)外采煤機(jī)多采用交流牽引；傳送設(shè)備具有運(yùn)量大、強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)；液壓支架也具有高壓性和寬流性特點(diǎn)。而我國(guó)在采煤機(jī)上較多的采用液壓進(jìn)行牽引的方式，并且傳送設(shè)備上存在運(yùn)送能力較低，過(guò)煤量少等問(wèn)題。

1.2傳送和運(yùn)輸設(shè)備的自動(dòng)化

國(guó)外煤礦企業(yè)，一方面采用的主要煤礦傳輸方式為膠帶運(yùn)輸，在膠帶運(yùn)輸時(shí)，還運(yùn)用交流變頻和SCR-D直流對(duì)傳送速度進(jìn)行調(diào)節(jié)；另一方面，利用各種輔助運(yùn)輸車(chē)對(duì)煤礦進(jìn)行傳輸［1］。并在煤炭運(yùn)輸?shù)恼w過(guò)程中，采用計(jì)算機(jī)做有效的操控和保護(hù)。防止出現(xiàn)傳送膠帶運(yùn)輸速度低、產(chǎn)生煙霧或膠帶裂開(kāi)等現(xiàn)象的發(fā)生。另外，國(guó)外具有先進(jìn)技術(shù)的煤礦開(kāi)采，大多應(yīng)用SCR-D系統(tǒng)進(jìn)行煤礦的提升和運(yùn)輸。

而我國(guó)采用的主要煤礦傳輸方式則是傳統(tǒng)的傳輸軌道，直到上個(gè)世紀(jì)的80年代之后，才逐漸的應(yīng)用膠帶運(yùn)輸，并在這基礎(chǔ)上安裝了保護(hù)系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作控制和安全管控［2］。與此同時(shí)，我國(guó)也在提升系統(tǒng)中有較大的發(fā)展和進(jìn)步，逐漸采用GTO或FFR等全新的軌道電機(jī)，使運(yùn)輸速度與質(zhì)量大大提升。

1.3傳感監(jiān)控系統(tǒng)

針對(duì)礦井中是事故的頻發(fā)，以及煤塵與瓦斯等的危害，在煤礦自動(dòng)化中引入了安全監(jiān)控系統(tǒng)。我國(guó)是從20世紀(jì)70年代，將國(guó)外先進(jìn)的管控系統(tǒng)和生產(chǎn)技術(shù)引入到我國(guó)煤礦自動(dòng)化的監(jiān)控系統(tǒng)之中，雖然現(xiàn)如今我國(guó)已經(jīng)擁有數(shù)十家礦產(chǎn)安全監(jiān)控研發(fā)企業(yè)，但由于缺乏專(zhuān)業(yè)性人才進(jìn)行有效的應(yīng)用與研發(fā)，使得我國(guó)的監(jiān)控系統(tǒng)還停留在國(guó)外上個(gè)世紀(jì)的水平，并仍然存在低壽命、檢修難、缺乏穩(wěn)定性等問(wèn)題，使之在煤礦自動(dòng)化中的應(yīng)用程度明顯偏低［3］。

2　煤礦自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)

未來(lái)煤礦自動(dòng)化的發(fā)展，不僅要考慮煤礦開(kāi)采企業(yè)的實(shí)際能力，還要對(duì)設(shè)備的總裝機(jī)容量以及單機(jī)裝機(jī)容量進(jìn)行分析，并合理運(yùn)用安全監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)煤礦的開(kāi)采和運(yùn)輸?shù)确矫孢M(jìn)行有效的監(jiān)控。針對(duì)原有煤礦自動(dòng)化中的不足，也應(yīng)逐步改進(jìn)和提升，以滿(mǎn)足我國(guó)煤礦開(kāi)采的質(zhì)量和開(kāi)采的能力。

2.1挖掘開(kāi)采自動(dòng)化發(fā)展

很多技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家，大多對(duì)挖掘機(jī)械進(jìn)行計(jì)算機(jī)的智能化控制，并利用先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備，對(duì)煤礦的分布進(jìn)行合理的機(jī)械設(shè)備和傳輸設(shè)備分配。為使我國(guó)在此方面有長(zhǎng)足進(jìn)步，就必須對(duì)開(kāi)采自動(dòng)化和傳輸智能化進(jìn)行研發(fā)，尤其是不采用人工操作的工作面挖掘和傳輸，是未來(lái)全球煤礦自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)，在此基礎(chǔ)上，再保障煤礦自動(dòng)化過(guò)程中的開(kāi)采安全，并對(duì)煤礦自動(dòng)化中的挖掘和傳輸過(guò)程進(jìn)行合理的優(yōu)化，才能進(jìn)一步保障煤礦自動(dòng)化的進(jìn)行，也才能促進(jìn)我國(guó)煤礦的開(kāi)采具備先進(jìn)的國(guó)際市場(chǎng)要求。

2.2加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

在煤礦自動(dòng)化發(fā)展中，還應(yīng)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)不僅能夠通過(guò)信息的采集、發(fā)送對(duì)挖掘機(jī)械設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程的操控，還能夠有效的保障煤礦自動(dòng)化中各個(gè)階段的安全。首先，將煤礦自動(dòng)化加入網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，利用開(kāi)采和傳輸設(shè)備在工作中提供的數(shù)據(jù)，進(jìn)行明確的分析，對(duì)挖掘和傳輸過(guò)程中出現(xiàn)的各種情況，能夠及時(shí)且有效的應(yīng)對(duì)［4］。其次，利用網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，不需要進(jìn)行過(guò)多的人力開(kāi)采，只需要將礦井內(nèi)的狀況通過(guò)信息技術(shù)清晰的傳遞給操作人員，操作人員就能夠針對(duì)實(shí)際情況，制定出合理的開(kāi)采和傳輸方案，隨后，通過(guò)挖掘機(jī)械和傳輸設(shè)備對(duì)煤礦進(jìn)行自動(dòng)化操作。網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的建立，不僅可以減少人員的投入、減少開(kāi)采的成本，還能有效的提高煤礦的開(kāi)采和傳輸效率，這也是未來(lái)煤礦自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)。

2.3監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展

在煤礦自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)中，還應(yīng)進(jìn)行監(jiān)控方面的調(diào)整，采用全新的分布監(jiān)控結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)的監(jiān)控系統(tǒng)工作原理為：將儲(chǔ)存信息的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行有效劃分，屬于哪個(gè)方面的數(shù)據(jù)，就分到哪個(gè)方面的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，這樣不僅減輕了數(shù)據(jù)庫(kù)的負(fù)擔(dān)，還使故障系數(shù)有明顯降低。雖然此種監(jiān)控結(jié)構(gòu)系統(tǒng)成本較高，且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但卻具有安全、可靠、靈活等特點(diǎn)，在未來(lái)的煤礦自動(dòng)化發(fā)展中，可以進(jìn)行合理的應(yīng)用，以滿(mǎn)足煤礦自動(dòng)化發(fā)展的需求。

3　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，煤礦自動(dòng)化的發(fā)展，不僅要進(jìn)行合理的技術(shù)應(yīng)用，還要切實(shí)考慮好我國(guó)的實(shí)際國(guó)情及我國(guó)煤礦自動(dòng)化發(fā)展的現(xiàn)狀，并且，要從加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、開(kāi)采機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化、行業(yè)監(jiān)管系統(tǒng)等方面入手，對(duì)煤礦自動(dòng)化發(fā)展做出全面分析和改良，只有這樣，才能逐漸完善我國(guó)的煤礦自動(dòng)化，才能使之為我國(guó)煤礦事業(yè)的發(fā)展做出積極的貢獻(xiàn)。

［1］張申.煤礦自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)［J］.工礦自動(dòng)化，2013，10（02）：27-33. ［2］譚得健.我國(guó)煤礦自動(dòng)化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］.工礦自動(dòng)化，2010，10（09）：126-129.

［3］郭永華.煤礦自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)研究［J］.能源與節(jié)能，2014，05（06）：8-10.

［4］鄧榮.煤礦自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)探討［J］.電子世界，2012，08（11）：44-45.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.053