煤礦機電自動化集控的發展與應用

鄒嘉暉 張志佳 王凱

摘要：煤炭資源作為一種不可再生資源，其重要性不言而喻。隨著科學技術的不斷發展，對于煤炭資源的利用率與之前相比得到了極大的提高。尤其是我國近年來開始在煤礦機電自動化集控技術上進行了重點的研究，不斷投入新型的機械設備以及高新的計算機技術與信息處理技術，使得煤礦的資源利用率以及所產生的經濟效益不斷提高。但是在煤礦機電自動化集控的發展與應用上還存在著一些問題，需要進一步地完善改進。

關鍵詞：煤礦機電;自動化集控;發展與應用

一、煤礦機電自動化集控的特點與作用

1.1煤礦機電自動化集控技術的特點

由于煤礦機電自動化集控融合了計算機技術以及信息處理技術，使得當前的煤礦機電自動化集控技術實現了一定程度上的智能化、高度的程序化和信息化，具有操作簡便、自動化程度高以及性能優越等特點，可以在煤礦生產中大幅度提高生產效率與使用效率。

1.2煤礦機電自動化集控的作用

煤礦機電自動化集控在煤礦開采生產中的主要作用有：迅速對施工中的故障進行搶修，能夠保障煤礦機械設備的使用壽命與有效的抗腐蝕能力。煤礦機電自動化集控技術還能夠監測煤礦機械設備的運行情況與使用情況，從而有效減少人為監測的成本。與此同時，由于煤礦機電自動化集控技術采用了溫度傳感裝置，可以通過機械設備的異常溫度區域來診斷設備材料的損害程度，從而進行科學的控制管理，保證煤礦機電設備的開采效率。

二、煤礦機電自動化集控的應用情況

2.1幫助完成礦井的監控工作

煤礦企業安全系統中的自動化集控程度通常被視為其機電自動化集控技術應用水平的衡量標準。因此，機電設備的人員已經在礦井的監控工作中應用煤礦機電自動化集控技術，從而為煤礦開采人員對礦井內部情況的熟悉提供幫助，并有助于工作人員的安全得到保障。但是，相比國外的發達國家，對于自動化技術的研究，我國的研究人員還面臨著技術瓶頸，而且欠缺創造力。目前我國針對礦井內部的瓦斯濃度問題出臺了相關安全章程，這對瓦斯事故的發生也起到了一定程度的抑制作用。

2.2幫助完成煤礦開采工作

煤礦開采工作自然少不了礦井提升機。這一設備具有較大的體積和重量，而且操作比較繁瑣。假如將機電自動化集控技術引進煤礦礦井提升機當中，那么提升機系統內部結構就可以實現整合。該過程既將提升機內部結構進行簡化，在其內部增設全了數字化的智能設備，這就促使提升機的工作更加穩定、準確，實現自動化提升。

2.3幫助完成煤炭的輸送工作

就煤礦生產的整個過程來看，在煤礦開采工作之外，還有礦井下煤碳的運輸工作。為了保證煤礦開采工作的持續性，就一定要促使運輸機性能進一步提高，實現煤炭運輸的安全性、持續性。因此，運輸機設計者就一定要在運輸機中應用機電自動化集控技術。盡管基于機電自動化集控技術運輸機的應用促使煤礦企業生產效率大大提高。然而因為煤礦有著比較長的運輸距離，這就會使得帶式運輸機中間驅動點無法維持良好的穩定性，運輸故障就易于出現，而且運輸機的壽命也會縮短。因此，相關研究人員還很有必要針對運輸系統加大研究力度，促使運輸系統更加穩定。

2.4幫助完成采煤機的截割、牽引工作

從機電自動化集控技術的應用來看，采煤機是是比較典型的設備。大功率智能化電牽引采煤機在牽引消耗電能和下滑制動發電節約電能方面能很好地結合。同時，可以通過定位傳感器及煤質傳感器實現實現記憶截割及自動調整采高的智能采煤，配合工作面紅外視頻的輔助監視，從而實現采煤機的無人值守，操作人員只需在集控中心即可完成采煤機的割刀、牽引等操作。這一智能割刀的實現，就需要高精度、智能化、穩定性好的定位傳感器及煤質傳感器的研發，從而實現高效、智能化開采。

2.5煤礦機電自動化集控應用于液壓支架

頂板支護質量一直是液壓支架操作工的重要工作，也是安全事故多發的設備。為解決支護質量及操作安全，電液控支架是首選。它有效結合了液壓控制與計算機兩種技術，兼具自動移架、成組移架、自動升降架、自動推移刮板機的功能，可控制支架盡量減少對頂板的沖擊，取消了支架操作工，從而實現了真正的本質安全。但是在實際應用過程中，配合采煤機實現自動移架的傳感器，支護壓力傳感器、推移缸推移步距傳感器的研發還處于初步階段，電液控閥組對煤礦井下多煤塵、抗沖擊的效果應用還較差，成為了目前智能化綜采工作面的瓶頸，導致目前電液控支架的應用還不廣泛，高質量的傳感器及電液控閥組的研究還有待于進一步加強。

三、煤礦機電自動化集控技術的未來發展方向

首先，電子技術的革新誕生了大量的各種類型的傳感器，新型傳感器的應用能夠給集控系統提供更多的數據，這表示集控系統可以做的事情的增多，也是系統可接納的部件增多，最終反應出來的就是系統功能更加豐富、強大。集控系統中微處理器的發展也給了集控系統更強的計算能力，能夠使用許多計算量龐大但是效果更好的控制算法，進而提升系統的運行效果。

其次，計算機技術的發展誕生了大量的更富有智能的人工智能算法。電子技術的發展為集控系統使用這些人工智能算法提供了硬件平臺，人工智能算法引入的最大意義在于處理更為龐大復雜的系統數據以及提供更優的控制策略。它的必要性在于機電自動化集控系統必然會越來越復雜，涵蓋內容也會越來越多，同時還有子系統之間的協調運作問題，這些都需要更高級的算法來進行控制。

四、結論

煤礦企業作為我國國民經濟發展中的重要組成部分之一，對煤礦企業的采礦生產過程加強管理和控制十分重要。尤其是在互聯網技術發達的今天，必須要對采礦技術和采礦工藝進行研究，特別是要加強對煤礦機電自動化集控的發展與應用進行深層次的研究，不斷提高其應用水平，進而確保煤礦企業經濟效益的增長。

參考文獻：

[1]于世麟.煤礦機電自動化集控的發展與應用[J].中小企業管理與科技（中旬刊），2016（05）：157-158.

[2]趙若云.自動化技術在煤礦機電設備方面的應用[J].電子技術與軟件工程，2016，16：148.

（作者單位：遼寧工程技術大學）

作者簡介：

鄒嘉暉（1999.9.25-），男，內蒙古赤峰市，漢族，本科，采礦工程。

張志佳（1999.10.15-），男，黑龍江省佳木斯市，漢族，本科，采礦工程。

王凱（1999.12.30-），男，山東省煙臺市，滿族，本科，采礦工程。