自動化技術在煤礦機電設備中的應用

田傳明　王凱

摘 要：隨著科學技術的快速發展，自動化技術被廣泛應用到煤礦機電設備中，煤礦機電設備自動化水平越高，就越有利于促進煤礦企業綜合實力的提升。因此，研究自動化技術在煤礦機電設備中的應用具有重要意義。鑒于此，本文從煤礦機電設備自動化現狀入手，闡述了自動化技術在煤礦機電設備中的具體應用，并對自動化技術應用前景進行展望，希望本文能為提高我國煤礦機電設備自動化技術水平提供有益參考和借鑒。

關鍵詞：自動化技術；煤礦機電設備；應用策略

中圖分類號：TD67 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）32-0266-01

自動化技術主要指設備在生產或管理過程中，通過信息傳輸、自動檢測以及操縱控制等功能，在無人操作情況下實現自動工作的一種技術。自動化技術綜合運用了網絡技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術、機械技術等多個領域的高新技術。隨著科技的發展，自動化技術被廣泛應用到煤礦生產過程中，不僅提升了煤礦的生產效率，而且保障了員工和企業的生命財產安全。

1 煤礦機電設備自動化現狀

1.1 我國煤礦機電設備自動化現狀

從目前情況來看，我國煤礦企業在生產中呈現多層次技術結構。其中，大中型煤礦普遍處于綜合開采階段，中小型煤礦普遍處于普通機械化發展階段，而鄉鎮煤礦基本上還處于人工作業階段。由此可以看出，我國煤礦企業在開采過程中，自動化程度普遍不高，自動化技術水平有待進一步發展和提升。

1.2 發達國家煤礦機電設備自動化現狀

發達國家已有近60年的采煤歷史，其在生產條件和技術水平方面都明顯優于我國，具有安全性、技術性和效率高等特點。西方國家將自動化技術應用于煤礦機電設備以后，凸顯了高新技術在煤礦開采過程中的優勢和作用，極大提升了煤炭開采效率。

2 自動化技術在煤礦機電設備中的應用

煤礦機電設備自動化主要是指在開采煤礦的過程中，工作人員不需要直接參與作業，而是由機器設備自動完成信息傳輸、檢測、操縱等功能，實現自動作業目的。

2.1 在提升機中的應用

目前來說，在煤礦機電設備中，礦井提升機的自動化應用程度較高。礦井提升機通過高速往返運動，在礦井中實現下放設備、提升煤炭和升降人員等多項作業，是礦井中較為重要的機器設備。所以，提升機的穩定、安全運行對確保煤礦企業正常生產具有非常重要的作用。提升機的控制系統為電控系統，電控系統廣泛應用了自動化技術。如今，我國部分煤礦企業開始使用自動化水平極高的全數字提升機，監控和輔助功能全部由高性能PLC可編程控制器實現，不同控制器間通過總線通訊控制，有效提高了提升機的穩定性和工作效率。

2.2 在采煤機中的應用

煤礦井下環境惡劣，地質條件復雜，開采煤礦時還應注意瓦斯、地下水、煤塵等環境因素，操作稍有不當就有可能發生安全事故，降低生產效率。目前，大中型煤礦主要使用自動化采煤機開展工作，這類設備具有很強的自動化開采能力，大大減少了綜采面的人工作業。例如，電牽引采煤機是當前應用最為廣泛的一種采煤設備，其對自動化技術的應用已經非常成熟。電牽引采煤機具有良好的設備牽引特點，這是普通采掘設備無法實現的。電牽引采煤機運用自動化控制系統，在設備前進過程中能產生很大牽引力，在下滑時，可利用自動化控制系統產生制動作用，能在傾斜角度在40～50°煤層斜坡上正常工作。所以，電牽引采煤機可完成高角度作業，比較適合在地質條件復雜的井下開展作業，有效提升了煤炭開采率。

2.3 在人員定位中的應用

煤礦開采的危險性很高，因此，需要對煤礦挖掘過程實施全方位監控。目前，煤礦的監控系統已較為成熟，具有井下通訊、井下人員跟蹤定位、電網監控、安全檢測等諸多功能，能夠對井下作業各環節進行實時監測控制，監控的范圍涵蓋了傳輸系統、提升系統、井下排水系統、防爆系統、地面壓風系統等多個安全生產環節。

近幾年，因井下人員定位系統出現問題而引發的煤礦安全事故時有發生，嚴重威脅著人民群眾的生命財產安全，在這種情況下，自動化技術被廣泛應用到礦井監控系統中，實現了對井下人員的自動定位。自動化監測監控系統具有以下功能：①可借助自動通訊技術實時顯示地理信息，實現對井下相關情況的實時查詢；②監控系統可實時反映井下的情況，繪制井下坑道中工人的實時動態分布圖，更加直觀地呈現井下實際情況，為工作調度提供參考；③可利用井下自動監測監控系統，實現對井下人員的考勤，便于開展人員管理工作，假如礦井下出現安全事故，其他人員可利用該系統快速查明遇險的井下人員數量，并能迅速確定遇險人員身份，為后續開展救援工作提供準確資料；在實施搶救時，可借助自動化監測監控系統迅速確定井下遇險人員的具體位置，最大限度地提升搶險效果和搶險效率，從而為保護井下工作人員生命安全贏得寶貴時間。

2.4 在井下傳送帶中的應用

礦井下運輸煤炭主要依靠帶式運輸機，為確保傳輸帶上的煤炭連續運輸，提高安全性能和增加運輸量，就應不斷運用新技術。目前，我國已研發出全自動帶式運輸機，該設備利用機電一體化技術，借助CST可控軟件，可把原煤連續運輸到井上，且運輸過程全部實現了智能化監督，故障率、出錯率都非常低。盡管全自動帶式運輸機滿足了連續不斷運輸原煤的要求，但由于原煤運輸是長距離、長時間運輸，很難確保中間驅動點不出現意外情況，因此在一定程度上還是存在安全隱患，有可能對整個設備的可靠性、安全性造成影響。

3 自動化技術在煤礦機電設備中的應用展望

將自動化技術應用到煤礦機電設備中，優勢十分顯著。在煤炭開采過程中，運用自動化技術不但極大地提高了工作效率，同時對施工人員人身安全起到了重要的保障作用。今后，隨著自動化技術的不斷發展和更新，其必將在煤礦生產各領域、各環節得到更為廣泛的應用，不僅如此，未來還將實現各種新技術的融合，如數據挖掘技術、云計算技術、物聯網技術等相互融合，從而進一步提升煤礦機電設備的自動化水平，促進自動化技術在煤礦企業中的規模化應用。

4 結 語

總而言之，在煤礦機電設備中應用自動化技術，不但可以極大地提高工作效率，減少資源浪費，而且對促進煤礦企業發展具有非常重要的意義。相信，未來我國煤礦機電設備自動化程度會越來越高，技術也更趨成熟，進而更好地推動煤礦企業高效生產和安全生產目的的實現。

參考文獻

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收稿日期：2018-9-20