對煤礦機電從業人員如何適應煤礦“四化”新要求的探討

崔 健

（山西省煤炭工業廳，太原 030012)

1672-5050（2017)05-0001-03

10.3919/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2017.10.001

2017-08-17

崔?。?986-),男,山西呂梁人,工程碩士,從事煤炭科技裝備管理工作。

對煤礦機電從業人員如何適應煤礦“四化”新要求的探討

崔 健

（山西省煤炭工業廳，太原 030012)

隨著信息化與工業化的深度融合和“互聯網+”的迅猛發展，國家強力推動提升煤礦機械化、自動化、信息化和智能化水平，智能化采煤工作面、掘進工作面在煤礦得到推廣應用，勢必要求煤礦從業人員的知識水平也相應提高。本文對目前煤礦企業機電從業人員的知識現狀進行了分析，并針對機電從業人員知識結構不能有效適應煤礦“四化”新要求的問題，提出了調整的方向。

煤礦機電；知識結構；自動化；智能化

2015年5月19日,國家安全監管總局、國家煤礦安監局組織召開全國煤礦自動化開采技術現場會,要求提升煤礦機械化、自動化、信息化和智能化“四化”水平。6月11日,總局發出通知,決定在煤礦等重點行業領域開展“機械化換人、自動化減人”科技強安專項行動,到2018年6月底,實現高危作業場所作業人員減少30%以上。在煤礦,將重點推進煤（巖)巷掘進機械化自動化、煤礦綜采工作面機械化自動化、煤礦井下輔助運輸自動化、煤礦生產保障系統智能監測控制。

1 煤礦機電從業人員的知識結構表現

近幾年來,智能化采煤工作面、掘進工作面在部分礦井得到使用,但一段時期內會出現與普通的綜合機械化采煤系統沒有太大差別的情況。究其原因,主要與煤礦機電從業人員的知識結構有很大關系。主要表現在:

1)對各種傳感器的工作原理不了解,檢查維護工作不到位。傳感器是智能化系統的信息采集裝置,其能否正常工作將直接影響到設備運行的穩定性甚至礦井的安全狀況。在一個智能化采掘機組中,要求機器具有煤巖識別、姿態監測、位移監測、煤量檢測等功能,這就要用到溫濕度傳感器、壓力傳感器、位置傳感器、視覺傳感器、測距儀、傾角傳感器、速度傳感器、電流電壓傳感器等等。如果不能正確判斷這些傳感器的輸入輸出特性、不能科學合理地進行維護保養,在電纜敷設過程中未采取有效的抗干擾措施,必然會造成設備故障停機。

2)對網絡傳輸設備的基本配置方法未掌握,造成信息傳輸中斷或失真。網絡傳輸設備主要包括服務器、路由器、集線器、調制解調器、網關、交換機、存儲器等等。這些設備都需要設置正確才能可靠工作。因配置錯誤而造成采掘設備停機或啟動失敗的故障往往發生在更換網絡設備后,因忘記原來的IP地址,波特率、端口號、優先級、流量控制參數等設置錯誤或軟硬件不兼容而造成。更有甚者,因為電源瞬間停電,從業人員不知道有些網絡傳輸設備在電源恢復供電后,需要人工重新上電,只能等到服務工程師到位后才恢復了采掘設備的運行,嚴重耽誤了生產。

3)在零部件存儲、設備點檢方面仍然采用傳統的模式,工作效率低、差錯多。在設備維護保養方面,傳統的定期保養制度在煤礦安全生產中發揮過重要作用,但這種制度要達到理想的效果,前提是保養周期要科學合理。煤礦設備使用環境較差、工況變化較大,維護保養周期無法根據設備狀態及時進行調整,往往造成維護不足或過度維護。前者會造成設備故障頻發,后者加大了維護成本。近幾年來,設備狀態監測技術逐步趨于成熟,但由于現場沒有掌握組態軟件和Visual Basic相關知識的人員,所以未能發揮出應有的作用。在物料倉儲、發放工作中采用計算機管理,將會極大地提高工作效率,杜絕庫管人員記賬不準、不知道物料存儲位置、零部件型號規格弄錯等問題。煤礦設備種類繁多,為減少差錯,多數礦井要配備5人甚至更多人員來管理采掘設備零部件,如果采用計算機管理,結合射頻識別技術,不僅可以減少人員配置,而且可以杜絕差錯發生,提高工作效率。

2 煤礦生產智能化趨勢

在2017年6月8日,省國資委提出了國企國資改革的13個專項行動計劃,其中第七項是:探索省屬企業特別是煤炭企業在危險工種和崗位使用智能機器人技術。在煤炭安全生產過程中,智能機器人將會在惡劣環境、重體力勞動中廣泛使用。目前,已有部分礦井在綜采工作面沿空切頂留巷作業中應用機器人來搬運、碼垛重達200 kg的料石;應用機器人來清理煤倉;應用機器人對盲巷內進行有毒有害氣體檢測等。但面臨的困難是如果機器人出現故障,誰來維修、維修成本如何控制。

煤礦生產技術的發展趨勢必然是“智能化、無人化”,這樣才能實現“少人則安、無人則安”的安全發展理念。但設備出現故障后,只有等供貨商派技術人員到場才能解決問題的局面不改變,將會導致煤礦企業維修成本高,生產秩序恢復時間長的不良后果。信息采集與傳輸技術、智能控制技術方面的人才奇缺,將無法滿足“機械化換人、自動化減人”的需求。

圖1 智能化綜采工作面網絡圖Fig.1 Network diagram of intelligent fully-mechanized mining face

3 煤礦機電從業人員知識結構的調整方向

從圖1智能化綜采工作面網絡圖可以看出,信息化智能化時代,煤礦機電從業人員的知識結構急需從以下幾方面進行調整:

1)學習傳感器原理及應用。在圖1中,用到了狀態監視裝置（如圖中紅圈內),它集傾角、位移、振動、溫度、電流等傳感器功能于一體,檢測設備的俯仰角、位置、軸承狀態、電動機出力等,根據檢測結果,智能化地改變運行方向、截割速度。傳感器是實現自動檢測和自動控制的首要環節。傳感器的存在和發展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。就像是人的眼、鼻、耳,是智能化系統快速準確響應的基礎,同時也是故障的多發環節。傳感器通常做為智能化系統的輸入信號或反饋信號,是智能化系統執行任務的基本依據。但是其靈敏度、精度、特性、誤差范圍、負載能力等參數指標相互之間不可兼顧。對傳感器而言,往往靈敏度愈高,測量范圍愈窄,穩定性也愈差,因此,在更換時,不僅要合理選擇傳感器的參數,而且必須注意傳感器要求的環境溫濕度、耐受震動極限值、量程、工作電壓、輸入輸出信號類型、與系統的兼容性等因素。

2)學習計算機網絡相關知識。計算機網絡是按照網絡協議,將生產現場分散的、獨立的傳感器按照一定規則連接到計算機,經處理后送達各個終端或執行元件。要求使用者掌握網絡拓撲結構、網絡協議、網絡模型、地址分配、操作系統等基本知識。在生產現場,常常由于系統偶然掉電、設備搬遷等因素造成系統數據丟失、數據線連接錯誤,進而導致智能系統不能正常工作的現象。由于缺乏具備上述知識的人員,只有通過電話請教供貨方技術人員,甚至是等他們到達現場才能解決問題。

3)學習掌握計算機軟硬件日常維護技術。計算機是整個智能化系統的核心,是信息處理的中樞。據統計,計算機的故障,80%以上是由于維護保養不及時造成的。在智能化系統中,計算機每天24小時連續工作,處理大量數據信息,也存儲大量數據信息,需要定期清理內存以及失去保存價值的文件,以保證計算機能夠保持足夠的響應速度。因此,要求機電從業人員具備計算機的日常維護知識,掌握定期清理內部積塵、清理垃圾文件、磁盤清理、磁盤碎片整理、硬件配置、端口設置、重要文件備份等。要具備軟件安裝、板卡更換、軟硬件故障排除等技能。

4)掌握智能機器人的基本編程技術,使機器人能適應不同場合,完成不同的工作。煤礦生產條件復雜多變,機器人的作業地點總是處于變化之中,其動作軌跡也會發生相應變化。為使其發揮應有的作用,這就需要機電從業人員掌握基本的編程技術,能安全正確地操作和使用示教器,并具備故障排除能力。也要求機電從業人員在弄懂機器人結構的基礎上,及時對機器人的部件、安全設施進行維護保養。

4 結束語

隨著煤礦生產自動化、智能化水平的不斷提高,機電設備以及機電設備的管理在安全與效益中的比重將逐步加大。機電從業人員的知識結構將會嚴重地影響到煤礦機械化、自動化、信息化、智能化技術的推進和最終成效。及時地對機電從業人員的知識結構進行調整,使之能適應科學技術的前進步伐,不僅是對機電從業人員的關愛和培養,更是企業生存和發展的迫切需要。

ToDiscussHowCoalMineMechanicalandElectricalWorkersAdapttotheNewRequirementsof“FourModernizations”inCoalMine

CUIJian

（BureauofShnaxiCoalIndustry,Taiyuan030012,China)

With the depth of the integration of informationization and industrialization and the rapid development of “Internet +”, The state has strongly promoted and hoisted mechanization ,automation, informatization and intelligent level. Intelligent coal working face and driving face are used in coal mine, it is certain that the knowledge level of coal mine workers should be improved accordingly. This paper analyzes the current knowledge of mechanical and electrical workers in coal mining enterprises, In view of the knowledge structure of electromechanical workers can not effectively adapt to the new requirements of coal mining, the direction of adjustment is put forward.

coal mine electrical machinery; knowledge structure; automation; intelligence

TD67

A

（編輯:薄小玲)