煤礦自動化設備的技術的應用及意義

王亞非　房濤

【摘 要】煤礦自動化設備技術的應用所包含的范圍極廣，對電子技術的應用、機電一體化及其控制理論的應用都包含在其中。在當前的時代背景下，加緊對數字化控制系統的研究，發展節能型自動化控制系統、生產系統，實現礦井自動化，不斷滿足現代化礦井發展所需的技術需要，是煤礦自動化技術發展的必然趨勢。基于此對煤礦自動化設備技術的應用及意義進行了相關的研究與討論。

【Abstract】The application of the technology of coal mine automation equipment contains a very wide range， the application of electronic technology， mechanical and electrical integration and control theory are included in the application. In the context of the current era， stepping up to the digital control system research， development of energy-saving automatic control system， production system， to achieve mine automation， continue meeting the needs of modern mine technology required for development， is an inevitable trend in the development of the automation technology in coal mine. Based on this， paper discusses the application and significance of coal mine automation equipment technology.

【關鍵詞】煤礦；自動化設備；技術；應用

【Keywords】coal mine； automation equipment； technology； application

【中圖分類號】TD82 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0140-02

1 引言

在煤礦生產過程之中應用自動化設備，能夠使煤炭生產效率以及煤炭生產質量大大提高，還可以增強生產過程之中的安全性，在很大程度上使生產過程中的人力、物力資源得到節約。

2 煤礦自動化技術應用的范圍

2.1 電子技術

所謂電子技術，指的就是將電子器件在各個科技領域中加以應用的技術，微電子技術和電力電子技術是現代電子技術中的兩種主要類型。電子器件反應速度較快、具有較高的靈敏度，使用起來極其方便，以其為基礎的微電子技術及相關應用得到了迅速的應用及發展。隨著電子技術的不斷發展與應用，其在現代化生產中也逐漸起到了不可替代的重要作用。在煤礦的監控系統以及自動化設備的應用過程中，很多方面都涉及了信息的收集、檢測、傳輸以及處理等內容；而煤礦在生產過程中也要對功率較大的設備，如采、掘、運、提、通風以及排水等設備，進行功率以及轉速等方面的控制，這些都需要以對電子技術的合理利用與開發為基礎，因此，煤炭企業必須要對電子技術提起相當的重視。

2.2 機電一體化技術

機電一體化技術，是指電子技術與機械技術有機結合所形成的一門新興技術。在機械系統中的機電一體化，是指在動力、機械功能以及信息控制等功能中融入電子技術，使電子技術、設備等與機械裝置有機相融而產生的系統。機電一體化技術要對相關的技術進行綜合應用，從而實現技術的優化設計。在煤礦生產中，可利用電子控制、驅動裝置與設備和電力電子器件，來完成機械設備傳動、鏈接部分的相關動作，從而較大程度地簡化機械結構，甚至讓某些機械結構產生質的提升，為生產的自動化打好基礎。總之，機電一體化技術在煤礦機電設備一體化的進程中起著至關重要的作用，煤礦中的提升機、礦用開關電器等設備的設計中都涉及機電一體化技術，其對煤礦整體自動化水平的提升有著積極的促進作用。

2.3 控制理論

控制理論的應用密切關系著煤礦的生產現代化。控制理論不僅是指近代控制理論，也就是為研究動態系統運動狀態的理論，其同時也包含了與自動化系統直接相關的、隨著自動化技術不斷發展而形成的理論體系，包括半導體變流技術、微型機控制技術等[1]。科學技術與生產手段的現代化過程中持續出現著新的要求與問題，這些都對控制理論的發展有著促進作用；與此同時，控制理論的發展也在推動著科學技術與生產水平的進步。

煤礦的自動化設備包括生產器械、驅動設備以及控制裝置等。目前煤礦的控制裝置基本已經實現了數字化，完成了向現代自動化控制設備的轉變，電子技術和計算機技術是數字化控制的基礎，控制理論則是控制策略的依據。而電力驅動則是指煤礦的動力系統驅動功率主要靠電動機提供，其中現代交流和直流驅動系統，尤其是交流變頻調速系統和串級調速系統中都通過對變流裝置的利用來達到能量的轉換。

3 煤礦自動化設備應用的作用以及意義

3.1 有利于煤礦生產效率以及生產質量的提高

當前我國要求煤礦生產更為高效與高質，這就對煤礦生產設備提出了更高程度的要求，其技術水平不斷提高，對其的控制也日趨復雜，過去以人為主的操控方式已經逐漸滿足不了煤礦設備的操作需求[2]。煤礦自動化設備的應用則很好地解決了這一問題，健全的自動化系統可以較為智能地實現精準的信息監測、數據收集和處理，從而實現控制策略的優化，使生產設備能夠在較為理想的狀態下生產。

3.2 可以使生產設備的可靠性與生產安全性提高

現代自動化設備的硬件系統主要以高度集成化的電子器件、計算機以及專用集成芯片為基礎，因此其具有相對較高的可靠性；自動化控制系統則可以利用軟件的靈活性來對自身進行完善，并設置各種系統控制、故障檢測以及診斷等相關程序，來對自動化系統的可靠性進行高度的保證，進而實現煤礦自動化設備的離機操作，這對于煤礦的安全生產也有著極為積極的意義。

3.3 能夠節約勞動力和能源

在煤礦生產過程中，大多數企業都會優先選用較為節能的設備裝置，來節約人力及能源。煤礦自動化可以根據情況所需來對設備的運行狀態、運行周期進行優化，從而在最大程度上保證運行損耗的減少；而科學的自動化系統可以使設備的啟動較為平滑，使設備運行過程中的轉矩沖擊以及電流沖擊大大降低，減小設備的機電應力，從而使機電設備的故障出現概率大大降低、故障維修費用大大減少，在保證設備正常工作時長的同時保證企業的經濟效益。

4 煤礦自動化設備技術的發展

煤礦自動化技術的發展需要抓住時代的特征，順應高產高效礦井建設的時代需求，這有利于煤炭企業對有限的人力以及資金進行充分的利用，同時也可以達到以點帶面的推動效果[3]。低成本自動化指的是在原有工藝不變、投資較少且資金回籠較快的前提下，在生產過程中的關鍵之處應用自動化技術，從而實現生產過程的自動化，在對先進技術進行了充分利用的同時節省了開支，達到了注重實效的目的。

4.1 注重數字化控制系統的發展

開關量控制、模擬控制、數字化控制是控制技術發展所經歷的幾個階段。就目前情況來看，大力發展應用電子技術以及計算機技術的數字化控制，是當前人們主要依賴的控制手段，現代自動化系統能夠安全運行的重要保障就是數字化技術手段。到現在，數字化控制系統已經在電控系統、提升機以及膠帶運輸機等方面得到了成功且廣泛的應用，也正是因此，數字化控制系統應該是煤礦自動化設備發展過程中需要重視起來的內容。

4.2 注重自動化控制系統的節能化發展

節能是我國當前經濟發展的重要前提之一。煤炭企業由于其生產特性，在生產過程中的能源消耗較大。如今隨著設備工藝的不斷發展，其用電量越來越大，能源的消耗成為煤礦生產過程中不可忽視的問題之一。當前煤礦生產過程中設備的運行方式并不十分合理，也正因此，其具有極大的節能潛力。在煤礦生產之中應用自動化技術手段，可以合理控制設備的運行狀態，使煤礦生產中能夠實現節能的目標。

4.3 實現生產系統及礦井的自動化

我國煤礦在可編程序控制應用方面進步較為迅速，同時我國的監測、監控技術也得到了較大的發展，在此基礎之上我國的煤礦生產自動化取得了一定的進步。就當前看來，應該完善煤礦設備單機的自動化，使其在系統性能、軟件技術等方面都能夠達到標準化，以便對其進行推廣，并在此基礎之上，逐步實現煤礦生產系統的整體自動化。

5 結語

總體來說，我國煤礦自動化過程之中還存在著許多問題亟待解決，相關工作人員要對此提起重視，對煤礦自動化應用中存在的問題進行深入的探究，爭取早日實現煤礦生產系統整體的自動化，保證煤礦的生產效率與安全性，為我國經濟的發展打好基礎。

【參考文獻】

【1】楊金波，谷裕.煤礦自動化設備的技術的應用極其意義[J].甘肅科技，2005（03）：131-132.

【2】李新倬.煤礦機械設備電氣自動化技術的應用[J].起重運輸機械，2016（02）：106-108.

【3】候海軍.試論煤礦機電設備自動化技術的應用[J].電子技術與軟件工程，2014（01）：246.