淺談自動化技術在煤礦機電設備方面的應用

趙國社

（河南省工業和信息化高級技工學校，河南鄭州 451150）

0 引言

在世界范圍內，煤炭行業一直是根基和重要的基礎能源，生產和消費都占據世界前列。在社會經濟快速發展的背景下人們對煤炭的需求越來越多，而行業的生產形勢卻無法和市場發展相匹配，尤其是針對一些陳舊煤礦而言。對于陳舊煤礦，設備陳舊、開采困難、開采難度越來越大等現象頻發，大大降低企業的生產效率，對企業的順利發展造成極大影響，同時企業也很難獲得經濟效益與社會效益。基于這一情況，企業積極投入資金實現自動化升級發展。

1 自動化技術在煤炭事業當中的發展和運用

1.1 發展歷程

當前自動化技術被廣泛運用在各個行業當中，促進行業的快速發展，且獲得極大的效益。自動化技術運用在煤礦機電設備生產加工當中，以自動化技術為基礎，用自動化技術來控制機械，實現對各個工序有效監督、控制生產，縮短生產過程中投入的成本、減少消耗。因此在實際的運用過程當中，應該增強重視力度來保證操作人員的相關操作可以順利進行。在上個世紀末就已經出現自動化技術，并在國外一些國家廣泛使用。國內的自動化技術起步尚處于起步階段，但是相信在現代技術的推動下能夠追趕上時代的步伐實現自我的發展和創新[1]。基于目前的發展，需要重視技術力量比較薄弱的方面，積極使用自動化技術，重視自動化技術的開發和運用。

1.2 發展現狀

梳理當前國內煤礦機電設備自動化的發展歷程，可以看出發展時間比較短。合理的梳理能幫助技術人員明確該技術的運用方向、重點環節，同樣能夠為自動化技術和煤礦機電設備的兩者之間的合理銜接做出準備，充分發揮自動化技術的優勢。與西方國家相比我國的自動化技術水平比較低，運用效果不理想，而且開發能力和自動化能力的發展無法滿足現代化發展需要。在西方的發展歷史上，西方國家用了50 年的時間來完成煤礦機電設備的自動化改造升級和運用，在實際的生產過程當中形成了綜合性的機械化生產模式，保證生產效率、安全性。國內在發展的過程中受到技術和環境的限制，技術研究能力薄弱、技術發展相對晚，在具體的使用過程中無法綜合且全面發揮出自動化應用程度。同時國內煤炭生產表現為多層次技術結構的復雜化特征，在這種情況下大型企業運用本身的資金和人才優勢，改變煤礦開挖方式和積極推進自動化技術的運用，從而調控煤礦的生產經營方式。但是部分缺乏資金和技術人才的煤礦，仍舊使用比較陳舊的生產方式。

2 煤礦機電設備自動化發展的必要性與方向

2.1 必要性

工業經濟的發展在新時期逐漸轉型，隨著市場經濟的快速發展，人們對煤礦的需求不斷增加，傳統煤礦開采技術已經與現代飛速發展社會對資源能源的需求形成矛盾。傳統煤炭作業過程中，煤礦的開采受到各種因素的影響，如開采事故、人員傷亡等。根據實際的發展可以知道自動化技術具備的先進性和智能性能夠提升作業效率同時還可以保證作業人員的安全，也能夠促進煤礦事業的健康可持續發展。而煤礦自動化技術的運用優勢有：①自動化技術的運用，可以從提升開采效率出發來優化開發技術，促進開發環節的整體發展；②自動化技術的運用，能夠實現機械設備的自動化監控管理與勞動力投入，相應的減少投入成本，增加資源的使用，同時也維護企業的發展；③減少傷亡事故的出現，確保煤礦作業的安全。即使在發生意外事故之后也可以在第一時間內進行救援從而減少傷害。因此可以看出自動化技術的運用具有非常豐富的意義[2]。

2.2 發展方向

從當前的發展可以看出自動化技術的運用如今已經成為煤礦機電設備發展的必然趨勢，但是我國的煤礦遍布各地，同時區域差異比較大，自動化技術的落實比較難。在實際的生產過程中，可以看到大型煤礦企業具備資深的自動化生產技術；而中小型煤礦由于規模小和缺乏資金，因此機械化水平不高，機電設備的自動化技術相對薄弱[3]。對于有限煤礦資源的開發在生存和生產效率方面都比較落后。總之在這個方面我國發展都還需要不斷前進，無論是機械設備的開發、制造、創新，還是設備與人才的研究和培養，都應該立足實際需要，在滿足生產和發展的基礎上，通過自動化和大規模機械化來完成[4]。

3 淺談自動化技術在煤礦機電設備方面的應用

3.1 監控及監測自動化技術

監控、監測技術設備能夠實現開采環節的動態管理，堅持以人為本的基礎，在強調以人為本的原則下，合理運用監測技術保證作業安全性。進入新時期之后人們采煤可以開挖的場合越來越少，采煤作業的危險系數越來越高，導致安全系數增加從而影響到人們的生命安全，最終降低煤礦的開挖效率。基于這種需求，運用自動化技術與監控、監測設備相結合，運用在煤礦開挖的過程中，能夠實現對煤礦開挖整個環節的生產監控，保證更好地對作業實現監督管理。自動化監控、監測技術的合理運用能夠幫助管理人員及時掌握井下開挖的實際情況，掌握地下環境的具體情況，根據實際情況，管理人員可以在了解的基礎上規劃合理的安全作業方式，從而保證作業人員能夠安全生產。自動化技術的合理運用也能實現對員工的監督、管理和控制。在生產過程中如果發生安全事故，可以幫助管理人員及時開展相關的救援工作，收集井下的實際信息來減少人員傷亡損失的擴大，避免對企業造成不利的影響。但是在目前的發展過程中，自動化技術尚且在研究和深入階段，在這種情況下需要加大研究力度、創新力度，讓其能充分發揮功能。

3.2 設備升級優化

煤礦生產的過程中需要使用大量的機電設備與輔助設備，以起重設備的使用為例，煤礦生產過程中無論是土方還是煤礦都需要使用不同的轉移設備，同樣也需要升級和改造設備，但是這對起重設備本身性能的穩定性和可靠性提出了更多的要求[5]。在生產的過程中起重設備每天的運行都是一樣的，造成設備的極大損耗。為保證工作人員的安全性和降低設備的損耗，對其的改造有很大必要性。升級起重設備，能夠保證起重設備運行過程當中的穩定性和可靠性，降低使用過程當中的實際損耗，保證運行精度在可控范圍內。自動化技術在起重設備當中的運用，主要是借助自動化控制、數字電子控制系統來保證起重機的穩定性，從而有效實現監控、控制、調節、分布式控制的方式。在電子控制系統的使用當中，控制頻率、通信等功能都是依托自動化技術來實現。

3.3 挖掘設備的升級

煤礦開挖是一個具備危險因素的工作，但是煤礦開挖是煤礦生產環節當中重要的一個環節，采煤作業不僅地下環境惡劣而且安全事故頻發，對于這種情況自動化技術的運用是要將勞動力的使用降低到最小。使用自動化技術就能夠實現這一要求，因此在采礦的過程中積極增加現代化設備，從根本上實現自動化采礦的完成。要實現挖掘設備的升級，在典型的牽引采煤機當中，增加自動控制系統實現這個功能，尤其是電動牽引采煤機的使用增加效率。在采煤機下滑的時候該系統還可以自動發電來實現制動，在實際的采煤工作當中，其他防滑裝置的設計也可以效仿，實現自動化技術的運用。

3.4 液壓支架

液壓支架自動化技術的實現，能分析設備的運行參數、調整設備的開挖速度，還能實現液壓支架的自動化移動，從而保證采煤工作的順利開挖。頂板支護的施工當中使用計算機設備與傳感器來進行控制施工，能夠保證施工可以順利進行，更好控制支架的移動來調節實際的壓力值。在煤礦開挖的過程中這些工作都是遠程通信控制完成的，縮減了人力的投入，能夠有效保證工作人員的安全性，因此在實際的生產工作中應該引起重視[6]。

3.5 井下傳送設備

井下傳送設備的自動化運用，能夠改善傳統傳送設備緩慢的方式，增加傳送量、保證傳送效率，傳統的傳送是人工操作完成，效率低下且安全性無法保證。在當前的使用過程當中，全自動帶式傳輸是目前煤礦開挖過程中使用最頻繁的一項技術，該自動化設備實現了一體化設備，能夠保證煤礦開挖的效率和質量，加快傳輸速度。但是安全速度比較低，在井下的上時間作業存在較多問題，對實際工作的開展形成阻礙。在實際工作當中，還需要加強對自動化傳動帶設備的研究，改善工作性能以及保證傳輸安全性。

3.6 電氣設備的自動化

煤礦開挖過程中使用到大量的機電設備，比如電機、風機等設備，這些設備能夠為煤礦井下作業的提供充足的電能。這些機電設備構件復雜，雖然對專業性要求不高，在實際的運用過程中，對管理的要求非常高。與自動化技術相結合，能夠促進電器設備的正常運行，優化生產過程的管理的提升開挖效率。自動化技術在機電設備當中的使用，充分運用自動化技術，讓電器設備自主運行、自動檢測故障、自動報警、自動維修等，保證開挖工作的順利進行，縮短管理時間，也降低開發成本。

4 結語

自動化技術在煤礦機電設備當中的使用呈現出明顯的系統性和全面性的特征，為適應這個特征需要技術人員從煤礦機械設備的現狀出發，從煤礦設備、采集、監測等個方面入手來形成科學且高效的自動技術運用體系，為相關技術的開展提供科學合理的方向引導。