淺議機電一體化煤礦技術的應用及發展

王豐

陜西小保當礦業有限公司，中國·陜西 榆林 719302

1 引言

煤炭屬于能源資源當中的一種，大多數都是在地下儲藏，所以需要在開采作業的過程中，通過相應的機電設施及技術才能夠實現開采作業。在當前社會發展的過程中，對煤炭資源的需求量是非常大的，但是在開采作業的過程中，有許多不可控的風險存在，這也就使得煤炭開采作業的技術水準要求越來越高。所以，在煤炭機電一體化技術的應用過程中，需要根據多方面技術應用及存在問題進行論述[1]。

2 煤炭開發技術的現狀

2.1 未形成有效的管理機制

在煤礦機電一體化技術的應用過程中，煤礦需要加強對該技術的應用管理，但是這就涉及各設備的管理權限的問題，在應用機電一體化技術的過程中，不僅需要獲取各個設備的應用權限，還要涉及各設備的管理人員的管理職責。在應用機電一體化技術之后，每個生產設備都不需要再配備專門的管理人員。因此，該選擇哪一設備的管理人員開展整個機電一體化系統的管理控制工作成為重點問題，如果處理不好這一問題，就會導致多頭管理的情況，同時造成權責不清的問題，所以缺乏有效的管理機制是當前機電一體化技術應用過程中的重要障礙。

2.2 煤礦機電一體化技術可拓展內容

對于機電一體化技術的發展來講，并不是在封閉的產業當中，因為工業和商業之間的聯系是比較密切的，農業也可以和服務業進行對接，對于任何行業的發展來講都是可以做到互通有無的。對于機電一體化技術來講，本身就是機電專業領域的分支內容，屬于專業性比較強的一種專業，煤炭機電一體化是最主要的一個發展趨勢，因為科學技術本身就在生產過程中經過大量實踐和實驗所得到的，所以科學技術最終還是要應用到生產作業當中。在機器不斷朝著智能化以及自動化方向發展的過程中，煤炭機電一體化也是符合未來發展趨勢的，這并不是開始，而是發展的最初階段，在未來的發展過程中，將不斷提升和進步。

3 機電一體化煤礦技術的發展方向

3.1 煤礦采掘設備中自動化技術的使用

因為在現實采掘的時候，煤礦井下的環境比較繁雜，需要考慮瓦斯、煤塵和地下水等各類因素，所以煤礦采掘工作者在井下的工作有著極大的安全問題。特別是傳統人力采掘效率不高，致使極大的生產矛盾發生，稍不注意還會出現重大的安全事故。

因此，在現代化礦井采掘的時候，經過使用各類大型采掘設備當做生產的關鍵力量，來達成自動化開采。自動化技術在煤礦開采設備中的經典運用，就是電牽引采煤機。其不單單具有普遍煤礦液壓牽引采煤機所缺乏的優勢以及特征，并且還具備極其強大的牽引效用。特別是自動化控制系統在電牽引采礦機中的運用，不單單促使采煤機可以在采煤進行時，給予充足的牽引力，還可以在采煤機下降的時候，實施發電制度，禁止機械下降。

所以，在作業的時候，不用其他有關的防滑機器。最關鍵的是自動化技術的運用，在極大限度上提升了采煤機對井下復雜環境的適用條件，增強了開采效率。

3.2 井下自動監控分析

采掘工作面位于井下，需要加強通風、煤炭運輸等各方面控制管理，保證井下作業高效開展。實現自動監控，能夠對各類信號進行采集，為機械設備控制提供數據支撐。在掘進作業期間，工作面可能排出瓦斯，需要利用通風系統將瓦斯排出礦井，以免因井下瓦斯濃度增加出現安全事故。

從系統組成上來看，包含控制站、集控中心和終端。集控中心位于地面，能夠獲取通風系統數據，并通過數據分析和顯示加強控制管理[2]。控制站由PLC控制器、光纖交換機等構成，能夠采集和傳輸信息。采用監控系統進行井下瓦斯濃度監測，并利用智能通風控制站實現風機等設備的運行調節，能夠使井下通風問題得到順利解決。針對煤炭運輸環境，還要采用自動化監控系統完成設備溫度采集，以免因為負荷重量過大導致電機長期超負荷運行，出現溫度突破臨界值的情況，最終出現停機問題。布置溫度傳感器等裝置，能夠將設備溫度轉化為信號，通過實時監控確認皮帶機工作狀態。

3.3 在煤礦提升設備中的應用

針對煤礦生產中最常用的煤礦提升設備這類基礎設施，在煤礦生產中主要起到對煤炭和煤矸石進行運輸以及對工作人員和各種物料進行下放的作用，還可以對生產中所需要的各種設備進行傳送。在煤礦生產中，需要確保此類提升設備的穩定運行來保證煤礦生產的有序開展，但是在此類設備每天重復同樣動作的過程中，也容易增加設備損耗并表現出具有較高故障概率的特點。

針對數量較多的提升設備，通過人工的方式進行此類設備故障檢測，也表現出故障概率較大而增加人工檢測工作量的問題。而在上述過程中，將自動化技術應用于煤礦提升設備中，在通過數字化控制方式實現對此類設備的系統性操作的同時，由于其中的PLC可編程控制其的應用來實現分布式控制，也可以實現提升設備自動化運行效率的提升。在上述分布式控制方式下還可以通過獨立控制器的應用來實現主控、調節以及制動等操作，進而實現對提升設備的遠程控制[3]。

總體來說，通過在提升設備中應用自動化技術，可以實現對設備運行狀況的全程自動監控、調節、制動和輔助功能，通過PLC技術的應用來實現上述控制功能的同時，也可以通過總線通信方式來實現對電控系統的監測、控制、變頻調節和通信等功能。

3.4 提升機自動化運用

在煤礦的生產開采工作過程環節中，提升機是一個十分關鍵的設備機械，承擔著生產開采設備、相關材料以及人員的運輸升降工作。而將機電自動化技術應用于提升機工作中，能夠在保證提升機工作效率與水平的情況下，充分提高提升機工作的安全性與可靠性。同時，應用機電自動化技術，能夠實現提升機應用時的遠程監控與數據傳遞功能，有效地對提升機工作狀態進行相關參數的調節與調整，滿足相關生產開采工作需要，并提高提升機工作的效率[4]。

4 結語

綜上所述，傳統的煤炭開采資源效率與當前快速增加的能源需求之間是不匹配的，所以在新時期發展背景下，需要根據當前機電體化煤礦技術的應用數據以及存在問題進行探討，主要目的就是能夠對當前煤礦機電一體化技術的發展現狀有一個清晰的了解，然后在此基礎之上對煤礦機電一體化技術未來的發展方向進行確定，從而更好地推動中國煤礦開采作業水平的提升。