自動化技術在煤礦開采中的應用分析

馬貴生

摘? 要：隨著煤礦現代化的發展，越來越多的自動化技術應用于煤礦的開采生產。自動化技術的應用不僅提高了煤礦的生產效率，而且增加了煤礦生產的安全性。通過分析自動化技術應用優勢，該文介紹了自動化技術在煤礦開采中的具體應用，為煤礦生產自動化提供參考。基于對高生產率和高效采煤自動化的需求，研究了一種基于PLC和WinCC程序的聚類系統，即煤礦自動化采煤系統，可實現自動采煤和地面遠程監控。

關鍵詞：現代化? 自動化? 安全性? 應用優勢

中圖分類號：TD82? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2020）10（c）-0069-03

Abstract： With the development of coal mine modernization， more and more automation technologies are applied in coal mine production. The application of automation technology not only improves the production efficiency of coal mine， but also increases the safety of coal mine production. By analyzing the application advantages of automation technology， this paper introduces the specific application of automation technology in coal mining to provide reference for coal mine production automation. Based on the demand for high productivity and efficient coal mining automation， a clustering system based on PLC and WinCC program， namely coal mine automatic coal mining system， can realize automatic coal mining and ground remote monitoring.

Key Words： Modernization; Automation; Security; Application advantages

1? 自動化技術在煤礦開采中應用的優勢

煤炭是我國當前經濟增長的動力之一，提高煤的采掘效率和質量對我國經濟發展意義重大。所以自動化技術在挖掘生產、運輸等方面的優越性，能極大地提高整個煤礦系統的生產效率，同時也能減少安全事故的危害，為煤礦企業創造更大的經濟效益和社會效益。隨著我國煤礦開采業務的不斷加強，自動化技術在煤礦開采機械中占據了主導地位。該技術有效提高了機械設備的自動化程度，提高了煤礦機械的運行效率，縮短了設備的裝配過程，延長了設備的使用壽命，使設施維護更加方便。

1.1 提高煤礦開采安全性

拿過去的煤礦生產來說，機械設備自動化水平不高，許多危險的勘探和開采作業不得不人為操作，大大增加了煤礦開采的風險，這就不可避免地導致了許多煤礦安全事故頻發，造成災難。隨著自動化水平不斷提高，采礦過程逐步得到補充，采礦生產系統和設備迅速升級，采礦和采礦新技術不斷擴大和應用，在一些煤礦中能耗低，安全可靠。我們已經開始對底層安全系統實施優化和適應措施。由于自動化系統合理，設備齊全，風量滿足，穩定性高，為高產、高效以及安全生產提供了強有力的支持。

1.2 提高效率，減少投入

采煤量一般很大，但當人工完成如此大量的人工時，工作時間和人力成本都會增加，隨著煤層的加深，開采難度增加，人工開采效率逐漸降低。與人工開采相比，采用自動化機械開采煤炭，不僅準確測量和開采煤炭，而且顯著降低了勞動者的勞動強度。

1.3 資源充分利用

眾所周知，我國土地資源豐富、煤礦資源豐富，在許多地區都有良好的煤層。但由于基礎設施缺失、開采技術不完善、機器自動化效率低等原因導致難以開采幾條薄煤層。自動化技術的應用有效地解決了這一問題，很大程度上提高了我國煤炭資源的利用率。

2? 自動化技術在煤礦開采中的具體應用

2.1 采煤挖掘

許多自動化技術，如挖掘機自動照明系統、機電傳動系統、液壓控制系統和控制箱等，用于煤礦機械操作。通過提高和提高生產速度，可以有效地降低工人的勞動強度，降低開采成本，提高經濟效益，改善礦山的勞動條件。挖掘是煤礦開采的開始，挖掘的開展直接影響著隨后整個采礦活動的進行。開挖速度決定了后續作業的效率，采用挖掘機械自動化是保證開挖工作高效進行的重要前提，只有有效地做好其他后續作業才能有強有力的保證。所以隧道的自動化挖掘工作對于整個采礦過程具有重要的價值。自動化技術應用于挖掘過程中首先使用的就是這種裝備有安全開關的井筒，配合井下照明設備液壓控制系統，有效地實現掘進工作的自動化，為后續的掘進工作打下堅實的基礎。

采煤是煤礦生產的一項主要工作，在傳統的采煤過程中，工作人員必須隨時到井下修理機器，以達到提高采煤效率的目的，對人力需求也很大，實現采煤自動化后，可以最大限度地提高采煤效率，降低井下作業的人工勞動強度。當前最常用的采煤機就是采用自動化程度高、能按預定路徑挖掘等特點的技術方法，在遇到采煤機難以處理的煤層時，也可采用人工掘進。因而在各種采煤地點遙電動采煤機的出現，為復雜煤層的環境開采指明了新的出路，減少了人工維護和開采帶來的危險。

2.2 運輸應用

部分煤機通過采用自動化技術可以達到更好的供應條件，利用自動化技術通過帶式輸送機加快系統運行，可以將開采的煤炭迅速運輸到指定地點或相關設施，并在指定地點用自動傳輸設施進行煤炭的密集運輸。隨著該技術的應用，一些煤礦運輸作業對整體運輸過程無人駕駛，具有廣闊的應用前景，因為它們可以降低運輸成本。此外，通過應用自動化技術，可以充分考慮煤礦的開采規模和開采條件，應用范圍更廣，采礦和運輸更順利。隨著自動化程度的提高，隨著一臺起重機械的使用，各種類型的起重機械的工作效率得到了提高，深度、坡度和礦山規格的范圍進一步擴大。

3? 自動化技術在煤礦開采的發展前景

近年來，先進的機器自動化理論已經與生產有機結合，現代化的機器自動化設備為煤礦企業提供了一個新的發電機組設備。隨著礦業公司的不斷發展，機器自動化技術在礦山的應用將具有更廣闊的空間。筆者將從以下幾個方面談談礦山機械自動化技術的發展前景。實現重點工作場所的機器自動化，這種現象源于采礦作業的性質，不僅需要大量的財富、力量和人力，而且往往面臨緊急風險。煤礦也是高風險行業之一，因此，沒有科學的指導，機器自動化技術的應用是不可能的。特別是在關鍵工作場所，小的錯誤會造成不可挽回的損失。

4? 自動化技術在煤礦開采的建議

自動化技術是指按照預先設定的程序和指令，使機器在不受干擾的情況下自行生產的操作自動化技術發展到現在已成為工業生產中一種先進的自動化控制技術，代表了先進生產力自動化的生產發展也標志著工業生產從傳統手工操作到機械生產的歷史發展過程，因此煤礦自動化技術的發展具有很好的前景。煤炭在開采過程中合理采用自動技術，可實現不間斷作業，并可按人的意愿進行調整操作，自動化技術應用于煤礦，可有效減少人力需求，提高效率和生產能力。毫無疑問，我國自主開發的電煤、液壓支架、廢料和皮帶運輸設施等與國外先進設施相比，具有很強的技術，在國外具有很強的競爭力。

4.1 通風功能多樣化

通風系統是煤礦重要的生產系統之一，可以改善煤礦的生產條件，保證作業環境的安全。將自動控制技術應用于通風系統，根據實際工況控制系統運行，控制操作方法，使通風系統的功能多樣化，最大限度地發揮其功能，保證煤礦生產的順利進行。

4.2 軟件創新

自動控制技術的作用在于軟件的完成程度，軟件的設計滿足了工作需求，科學地控制設備。因此，有必要結合煤礦生產過程中遇到的困難，不斷創新軟件的設計，并在實際操作中加以利用。

4.3 硬件創新

為了減少工作量、在操作上提供方便，硬件設計應更簡單、更容易使用、操作更方便，并在挖掘過程中順利操作，以避免不與硬件混合的情況。此外，還可以進一步減少由于硬件故障造成的損失，提高煤礦的開采效率。

4.4 系統創新

以自動化功能提升為目標，進一步完善自動化技術系統，使其更好地操作煤礦開采設施，保證系統穩定運行，以保證自動化技術的順利進行，減少系統故障，對于提高煤礦生產效率是有保障的。

5? 自動化技術在煤礦開采的發展趨勢

礦業公司可以實施采礦自動化軟件或操作，以更好地控制自己的工作。采礦自動化軟件創建報告，以幫助管理人員閱讀生產力挑戰和增加問責制，以更好地了解投資回報。為了解決提高煤礦生產效率和安全的問題，一些煤礦公司開始向機器人硬件和軟件技術等自動化設備的方向發展，車輛或設備獨立轉換為采礦單位。采礦設備自動化有4種類型：遙控、遙控操作、輔助操作和全自動化。

6? 結語

隨著煤礦生產規模越來越大，安全是煤礦工業的生命線，由于人類對自動化作業的強烈需求，煤礦生產采用自動化技術，保障了煤礦安全，保證了生產效率。自動化技術可以降低煤礦生產工人的勞動強度，提高他們的工作效率。自動化技術認識到煤礦的生產價值，提高其應用水平。該文分析和探討了自動化在煤礦生產中的應用特點，自動化技術在煤礦中的應用價值，以及自動化技術在煤礦中的應用，最終實現自動化技術在煤礦開采中的利益最大化。

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