煤礦機電自動化技術的創(chuàng)新應用研究

趙海鴻

摘 要 本文針對煤礦機電自動化技術的應用特點展開分析，包括多樣化、集成化、智能化等，通過研究煤礦機電自動化技術在礦井煤炭傳送系統(tǒng)、礦井提升機系統(tǒng)、智能監(jiān)控系統(tǒng)、安全風險預警系統(tǒng)中的創(chuàng)新應用，其目的在于提高煤礦機電自動化技術的應用效果，促進煤礦經濟的穩(wěn)定發(fā)展。

關鍵詞 煤礦企業(yè);機電自動化技術;煤炭傳送系統(tǒng)

在科學技術快速發(fā)展的背景下，很多煤礦企業(yè)已經進入到自動化發(fā)展階段，不僅提高了煤炭資源的開采效率，而且還降低了生產成本，提高了企業(yè)的經濟利潤空間。與此同時，煤礦開采深度的增加，也提高了開采過程的復雜性，需要在原有機電自動化技術應用的基礎上，對其進行創(chuàng)新應用，從而提高煤礦開采過程的穩(wěn)定性，提高開采過程所帶來的經濟效益。

1 煤礦機電自動化技術的應用特點

1.1 多樣化

在煤礦開采的過程中，本身屬于一個比較復雜的開采過程，需要借助到多種類型的機械設備。針對不同機械設備的應用特點，在調控設備運行狀態(tài)時還需要借助多樣化的機電自動化技術，從而確保整個生產過程的穩(wěn)定性。這也意味著煤礦機電自動化技術具備多樣化的應用特點，依托于該技術的機電設備，也具備了多樣性的應用特征。

1.2 集成化

煤礦的開采流程涉及煤層探查、煤層開采、資源對外輸送、安全防護管理等多個應用流程，每一組模塊在正常運行的過程中，都會涉及到一項或多項自動化技術，如PLC技術、人機界面交互技術、數據信息采集技術等。如果對其進行分模塊管理，勢必會增加系統(tǒng)本身的工作負擔，對此在實際應用中，會對設備技術運行狀態(tài)進行集成化管理，對模塊內各機械設備的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)督，根據設備運行狀態(tài)及時調整運行參數，從而提高機械設備運行過程的穩(wěn)定性。

1.3 智能化

現(xiàn)階段，很多煤礦企業(yè)在開采的過程中，其技術體系已經比較傳輸，部分煤礦企業(yè)在煤炭開采的過程中已經實現(xiàn)了無人操作，借助機電系統(tǒng)本身的智能化控制能力，按照已經設置好的運行參數對指定煤層進行定向開采，提高了作業(yè)過程的安全性。另外，智能化控制模式的應用，可以結合設備采集到的相關數據信息，規(guī)劃出比較完善的開采方案，這樣可以在提高開采效率的同時，確保開采過程的可靠性。

1.4 開放化

除了上述應用特征以外，機電自動化技術還具備開放性的應用特征。由于煤礦開采環(huán)境多集中于地下，為了確保下達指令能夠及時傳達到指定區(qū)域，因此需要設備本身具備較強的通信能力。通常情況下，借助機電自動化技術可以組建控制系統(tǒng)，系統(tǒng)借助通信端口來完成與其他系統(tǒng)之間的信息交流，從而實現(xiàn)了機械設備運行狀態(tài)的實時監(jiān)管，提高信息采集后的應用效果。另外，在數據指令傳輸的過程中，能夠借助通信端口來完成機電設備的工作狀態(tài)控制，確保整個工作過程的穩(wěn)定性[1]。

2 煤礦機電自動化技術的創(chuàng)新應用分析

2.1 礦井煤炭傳送系統(tǒng)

傳送系統(tǒng)在使用過程中經常存在跑偏、撒裂和移位等問題，采用自動化控制技術可以對傳送系統(tǒng)偏差情況進行監(jiān)控，如果出現(xiàn)故障可以及時報警，可以快速組織人員來進行搶修。也可以根據生產要求對傳統(tǒng)系統(tǒng)進行控制，避免由于空轉造成的能源浪費[2]。為了更好地保證煤礦生產安全，需要在監(jiān)測控制系統(tǒng)中設置聲光報警裝置，也可以設置視頻監(jiān)測系統(tǒng)，如果出現(xiàn)故障監(jiān)測控制系統(tǒng)利用通信端口及時通知管理人員。控制系統(tǒng)中應該對故障狀態(tài)進行識別和判斷，發(fā)出控制命令實現(xiàn)緊急停車，避免對設備附近工作人員造成傷害。故障監(jiān)測系統(tǒng)會在人機界面中顯示出故障所在位置和具體信息，從而提高設備的搶修效率，減小傳送設備的故障率。

2.2 礦井提升機系統(tǒng)

地下采煤活動根據煤層距離地表的深度，可以分為淺層開采活動與深層開采活動。在煤炭資源開采的前期，主要以淺層開采為主，隨著資源損耗速度的加快，企業(yè)也開始轉向深層開采[3]。提升機系統(tǒng)作為運輸機械設備或人力資源到作業(yè)面的主要載體，如何控制好系統(tǒng)運行速度與輸出功率也成為人們重點關注的問題。機電自動化技術在該系統(tǒng)運行中，其承擔的主要責任是進行系統(tǒng)運行情況的精細化控制，在原有系統(tǒng)運行的基礎上，引入了更高性能的處理器和為微處理技術，這也使得整個管控過程更加便捷，而且在故障識別方面的精準度也得到了提升，從而提升了煤礦生產的可靠性。

2.3 智能監(jiān)控系統(tǒng)

相較于地面生產，煤礦開采過程的不確定性更強，而且在開采過程中還需要預防一些突發(fā)情況，如頂板塌落、巷道塌陷等。對此，可以借助機電自動化控制技術來組建智能監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主要工作內容是對整個煤礦開采過程進行監(jiān)督，針對突發(fā)的異常事故，及時利用相應措施對其進行處理，從而提高系統(tǒng)的應用效果。另外，在組建智能監(jiān)控系統(tǒng)時，還需要構建一些子監(jiān)控系統(tǒng)，如地面壓風監(jiān)控系統(tǒng)、地下排水監(jiān)控系統(tǒng)、電網運行監(jiān)控系統(tǒng)等，借助這些子系統(tǒng)來共同輔助主系統(tǒng)展開管理工作，在確保開采活動順利推進的同時，降低安全問題的發(fā)升概率。

2.4 安全風險預警系統(tǒng)

除了上述應用系統(tǒng)之外，安全風險預警系統(tǒng)的建立也是非常重要的應用環(huán)節(jié)。與智能監(jiān)控系統(tǒng)相類似，借助機電自動化技術對其進行組建時，需要提前劃分好多個應用模塊，如地下水位監(jiān)督模塊、頂板變形量監(jiān)督模塊、有害氣體濃度監(jiān)督模塊等，每一類模塊負責采集相應的數據信息，并且各個模塊中還會設置一預警參數，在傳感器傳回的數據信息臨近或者超過預警數值時，整個安全風險預警系統(tǒng)啟動，及時疏散井下作業(yè)的開采人員，并對隱患進行處理，在滿足安全開采標準之后，重新恢復施工作業(yè)，從而提高整個作業(yè)過程的安全性。

3 結束語

綜上所述，煤炭資源作為不可再生資源，如何對其進行合理開采一直都是企業(yè)重點關注的問題，在技術快速發(fā)展的背景下，很多煤礦企業(yè)已經開啟了自動化開采模式，在很大程度上提高開采效率。從長遠角度來看，機電自動化技術還具備創(chuàng)新的應用價值，加強技術的創(chuàng)新應用，對于提升技術與開采過程的契合度，提高煤礦開采效率有著積極的作用。

參考文獻

[1] 劉玏.煤礦機電自動化技術的應用[J].當代化工研究，2019，（15）：65-66.

[2] 劉山峰.簡析煤礦機電自動化技術的創(chuàng)新應用[J].南方農機，2019， 50（19）：226，234.

[3] 王軍輝.煤礦機電自動化技術的創(chuàng)新應用研究[J].內蒙古煤炭經濟，2019，（17）：199.