煤礦機電自動化集控技術的應用與發展

范天營

摘要：隨著我國科研實力逐步增強，各大生產業積極將國際先進科學技術引入自己的生產線上。煤礦作為我國能源供應的一大途徑，在科技領域自然是不甘落后，將煤礦機電自動化集控技術應用于采煤行業，大大提高了產煤效率，同時也大幅度緩解對近些年社會對煤礦產業安全問題的擔憂，讓煤礦產業遠離高風險標簽。但是在應用方面仍有一些缺陷和短板，本文針對這一技術探討煤礦領域信息自動化方面的應用和發展。

關鍵詞：煤礦產業；機電自動化集控技術；應用

近幾年來，由于各種大型建設發展速度迅速，對能源需求提高日益增長，我國現有能源緊張。加之我國各個地域的煤礦資源蘊藏量大，采煤業發展的發展已成必然趨勢，煤礦領域的朝氣蓬勃也給我國經濟發展帶來了新生力量。但由于煤礦本身存在的工作環境特殊化和地下操作面具有的未知性、風險性，各大企業開始引入煤礦機電自動化集控專業技術。自動化集控技術將自動、機械、信息處理等集于一體，能夠大大減少人員工作量，帶動我國目前的采煤行業的經濟效應。

一、應用背景

（一）優勢

煤礦行業涉及的綜合性專業較為復雜，所需各方面人才也多，使得煤礦產業需要兼顧多種專業領域的先進技術的同時，還要考慮是否能完美融合其他環節的銜接和運行。由于信息自動化的普及，大大減少了操作人員，人員招聘也逐漸趨向于新時代工科創新人才，將煤礦產業脫離傳統笨重的模式，逐漸輕盈輕工化。在安全方面，煤礦機電自動化集控技術易于操作，對情況及時反饋，能夠及時發現疏忽并第一時間解決問題，緩解了我國現存煤礦領域的安全問題，將我國煤礦事業逐漸遠離高危風險行業，成為讓社會都放心的有保障的產業。煤礦機電自動化集控技術節省了工作空間，有利于其他環節優化和創新，為煤礦事業帶來大量的可能性和前沿性。

（二）局限性

與世界先進煤礦機電自動化集控技術相比，我國技術只處于剛入門水平，離真正做到自動化控制還有很長的距離。首先，自動化的程度遠遠不及歐美發達國家，設備總體在很大程度上需要人為操作，相關科技技術也局限于機械和信息領域，我國機械信息自動化技術本身還需要進一步探索，對這方面的自主知識產權也較為稀少，核心技術更是少之又少。其次，我國煤礦資源分布廣泛，地域跨度大，地理性質也完全不同，煤礦性質也不盡相同，而煤礦機電自動化集控技術對不同地質環境和氣候的應變還未做到真正合適，不能完全適應我國不同地理環境的煤礦產業，使得實用性并不是很廣泛。

二、應用情況

我國煤礦生產鏈大部分都采用了機電自動化控制系統，工作面還配有完整的通信設備、供電系統、通風系統等，擺脫原有的眾多操作臺和繁瑣的操作監控，集信息控制與一體，在遠程控制方面具有有優勢，也具有靈活性。

（一）監控

監控是煤礦生產中重要的一環，所需人員多，對人員要求也高，需要各種專業上的知識都有所了解和能夠及時發現疏漏快速解決的能力。而且我國監控大多數從國外引入，在核心技術方面不具有優先權，知識產業也較為被動。煤礦機電自動化集控技術可以使監控方面更加完善，使監控在原有占用空間上盡可能減少，合并到一起，也可以將各種信息及時匯合總結，利用自動信息化直白反應采礦作業面等情況，比如有害物質含量、一氧化碳含量、各種機械故障等，大大增加了安全系數。操作面也實行遠程化，能夠第一時間靈活操縱機械，減少問題的持續惡化，也能很好掌控各環節的協調性，保證設備性能發揮最佳。監控信息管理一體化，使煤礦運轉流程更加可靠放心，也能一目了然清楚采礦面各種指標，排查有關風險。

（二）采煤機

在煤礦生產中，改革效果最佳的應該是采煤機，采煤機的技術決定采煤生產流程整體的效率和產量。煤礦機電自動化集控技術在采煤機上的應用大大提高了采煤效率。電牽引采煤機相比于傳統采煤機，最突出的優勢是電能的利用和再生。一方面采煤機利用電能提供操作牽引力，另一方面采煤機自身通過下滑產生電能，這樣大大節約了電能，也減輕整個采煤電能的負擔。在機械維修保養方面，電牽引采煤機由于自身工作原理，出現故障機率小，操作簡單，只需輸入參數即可。煤礦機電自動化集控技術的引入推動采煤機進行一次科技革命，也減少人為工作量，是未來發展的主要趨勢。

（三）傳送帶

自從工業時代到來后，傳送帶成為各大產業實現最大運輸效應的利器，也是要求最高的環節。由于傳送帶需要持續不斷進行傳輸，對機械配置和安全性能要求較高。煤礦機電自動化集控技術可以通過自動化控制技術，使傳送帶實現自動傳送，同時加入CST軟件，既減少人工勞動力也確保了傳輸質量，使失誤率和故障在現有水平降到最低。另外，煤礦產業傳輸過程存在很多地理條件的限制，輸送過程長且曲折，加上操作環境濕度高，大大降低了機械的壽命，這也是目前自動化集控不可避免的短板。在實現傳輸自動化的同時，也要加大資金投入和人才研發針對傳輸過程進行更好的改進，重新定義傳輸效率。

（四）提升機

煤礦規模越大，所需設備越多，給煤礦開采帶來的難度也越高。大型煤礦企業開采一般都離不開提升機，煤礦機電自動化集控技術的應用可以有效整合提升機的驅動和滾筒，簡化內部構造，加強提升機的安全和穩固性。煤礦機電自動化集控技術讓提升機自身具有自我診斷和修復的功能，可以脫離人為操作環境，真正做到智能化。其反饋系統能讓操作人員第一時間清楚提升機問題狀況和自我修復是否成功。提升機決定了采煤安全生產的流暢度，也是耗能較大的一個環節，煤礦機電自動化集控技術改善了傳統意義上的提升機，使其越來越靠近如今的科技水平，使科技在提升機的應用更為廣泛。

（五）其他設施

煤礦機電自動化集控技術在其他設施的應用也有了大幅度的改進和更新，改善整個煤礦工作環境，減少人員工作量，也使技術人員更加精簡，著重于信息自動化的綜合能力。在安全方面更是具有革命意義，盡可能減少人員在采礦前線的工作量，逐步實現地下操作機械自動化和遠程控制普及化。

三、結束語

我國煤礦機電自動化集控技術在大型煤礦企業中的應用證明了該技術的可靠性，也反映了眾多不足和局限性。為了更好地實現我國煤礦產業的經濟效應、減少不必要的安全問題和資源損失，我國研發人員必須加大力度深入針對核心技術進行改善和創新，使我國自動化控制早日躋身世界前列，造福我國傳統工業。

參考文獻：

[1] 蘇偉. 探索企業持續發展新途徑——京煤集團工會在集團化解產能中主動作為[J]. 中國工人， 2015， No.307（7）：55.

[2] 楊佳鑫， 駱弟華， 賈瑞堂，等. 突出礦井局部通風機遠程監測集控系統研究與應用[J]. 煤礦機械， 2016， 39（4）：29-31.

（作者單位：山東能源臨礦集團古城煤礦）