自動化技術在煤礦采煤中的運用研究

摘?要：煤礦采煤技術經過多年發展，已經得到相應完善與創新，采煤自動化技術就是采煤技術發展的重點與關鍵。在實際采煤工作開展中，通過對采煤自動化技術的科學合理利用，可以在很大程度上促進各項工作的有序進行，同時保證采煤質量與采煤效率。而且在采煤自動化技術科學合理利用背景下，可以促使工作能夠朝著智能化與自動化方向發展。

關鍵詞：機電自動化;煤礦中的運用

隨著科學技術的發展，自動化技術在各個行業中都得到了應用，煤炭行業也不例外。目前，中國煤炭行業正處在從機械化開采向自動化開采及智能化開采轉變的關鍵階段。無論是自動化開采還是智能化開采，其關鍵都在于煤礦機電設備的自動化控制。因此，非常有必要認識煤礦機電設備自動化控制的優勢。自動化控制使機電設備按照預定的軌跡運行，從而將人從重復的勞動中解放出來。

1 煤礦自動化技術

計算機和通信技術的飛速發展，為自動化技術在煤礦中的運用創造了基礎條件，在一定程度上提高了煤礦行業的信息化和自動化程度。目前，發達國家的煤礦自動化程度較高，礦井在生產過程中引入了監控系統和保護系統，以防止突發事件造成人員傷亡，煤礦采煤、掘進、采煤運輸及供電、排水等輔助設施也均已實現信息化，采煤整個生產過程都完整運用了自動化技術，這為發達國家的煤礦機電一體化創造了發展優勢。當下是信息技術持續快速發展的時代，所以自動化技術也要符合網絡化、智能化以及多功能化的要求。我國作為一個發展中國家，近年來煤礦自動化技術的發展也有了較大進步，但與發達國家相比煤礦自動化水平仍有待提高，對于煤礦自動化技術應用的方法還需要不斷改進和完善。部分煤礦企業生產的小環節中已經實現了機電一體化，機電一體化的優勢也在生產過程中得到了凸顯，但由于我國自動化相關技術的落后，煤礦自動化技術和發展水平仍落后于發達國家。在目前的自動化技術運用中，我國大多數企業的自動化設備和系統都較為簡單，且均為獨立運行，自動化設施之間的網絡通信和信息共享具有局限性。

2 機電自動化在煤礦中的運用

2.1 自動化控制在礦井提升機中的應用

礦井提升機是煤礦開采的重要設備，其主要負責向井下輸送材料和設備。通常情況下，礦井提升系統的慣性大、控制程序復雜且對速度控制比較嚴格。提升機在工作時，需要頻繁地啟動和停止。若采用普通的機械式開關來進行控制，則對提升機的控制系統會產生較大的沖擊。因此，很多礦井的提升機都進行了自動化改造。將變頻技術應用于提升機的啟停控制，可實現提升機的平穩啟停，從而提升了提升機使用的安全性。此外，提升機可根據提升或下放的重物質量，自動調節運行速度，使得提升機處于最佳運行狀態。自動化控制技術的應用進一步優化了礦井提升機系統的內部結構，保證了提升機的整體性能，使得設備的安裝和操作也變得簡單。

2.2 自動化技術在挖掘設備中的應用

煤礦開采的大部分工作都集中在地下，因此，煤礦企業的挖掘設備必須注重對自動化技術的高度應用。煤礦的井下作業十分復雜，其工作環境、工作狀態也面臨著諸多影響因素，瓦斯、煤塵、地下水等都是影響煤礦開采的重要因素，因此，務必加強對煤礦挖掘的管理。派遣員工進行井下挖掘有許多不利影響，一方面，人力挖掘的速度較慢、效率不高，使得工人面臨極大的風險隱患;另一方面，員工進行井下作業具有一定的限制，工人不可能完全發揮自身的挖掘技術。自動化控制系統可以有效地引入大型挖掘設備即電牽引采煤機，該項技術的廣泛應用使得煤礦挖掘更加方便快捷，采煤機具有足夠的牽引力，即使發生地面沉降也能迅速地做出應對，保障工人安全。井下作業環境復雜，采煤機的合理安排能夠規避一定的操作問題，降低事故發生的概率，促進煤礦的順利開采。

2.3 保證系統的可維護性及適用性

在實際的煤礦作業過程中，有很多工作可應用自動化技術來完成，在不同條件下借助自動化系統可以產生截然不同的效果。怎樣才能最大限度地發揮系統優勢，是需要考慮的關鍵問題。目前，煤礦領域的機電自動化技術主要用于礦井監測、生產作業、提升機、傳送帶、采煤機等幾個方面，這些都是當前比較成熟可靠的技術運用形式。在實際的煤礦作業過程中，必須高度重視安全，所有新興自動化技術都必須經過論證才能實踐。另外，不同的自動化系統對應的控制算法都有其獨特的使用范圍，即便功能相似也不可輕易地移植，需確定它的具體適用范圍，在確定有效之后方可正式應用。

2.4 在監測設備中的應用

雖然自動化技術已經逐步的普及和完善，但是煤礦的安全事故發生總是無法避免，既然不能很好的解決這種問題，那為何不從源頭阻止煤礦事故的發生呢。這樣不就可以保證到工作人員的生命安全嗎。煤礦的安全事故發生嚴重威脅到了工作人員的生命安全，所以這就要求在每次作業時要嚴格監測，保證每次作業的安全程度，只有保證工作人員的工作環境是安全的才是最重要的。自動化技術在煤礦監測設備的應用就可以很好的幫助解決這個問題，自動化監測技術可以有效的探測煤礦的環境，并且可以快速的做出是否可以進行工作的判斷。自動化監測技術還可以監測到每一位工作人員的具體動向，了解到每一位工作人員的狀況，并且及時向礦上的技術人員進行匯報。這樣就確保了一旦發生突發狀況，技術人員可以立即利用有效信息進行救援活動，可以有效的保證到每一位工作人員的生命安全。

2.5 應用于煤礦礦井提升機上

在煤礦開采生產過程當中，礦井提升機是主要的工作設備之一，礦井系統極為復雜，這一系統的復雜性主要有運行速度快所造成的慣性以及操控復雜性，所以將會出現交替著轉換工作情況。同時，礦井提升機的應用情況和環境也有著極大的聯系，即便有礦井系統的保護，礦井提升機如果在惡劣環境之下，其應用將會受到極大的影響，降低其使用效果。當前，我國科學技術越來越高，礦井生產自動化技術應用程度也越來越高，可以采取機電設備以及控制系統能力進行提升以及優化，可以大大提高機電設備以及拖動控制系統的能力，微電子技術、模擬技術等技術也逐漸應用到礦井提升機控制工作當中。在煤礦機電自動化集控技術的發展之下，數字化智能設備能夠對機器設備運行安全系數進行提高，同時還可以對設備自我診斷水平進行提升、精簡和優化礦井提升機當中的結構，提升設備安裝以及維修的便利程度。

3 結語

伴隨自動化技術的快速發展，煤炭資源的開采將變得更加方便和快捷，實際的開采效率及企業效益都將得到明顯提高。需要相關工作人員對采煤自動化技術有正確認識，發揮自動化技術優勢，強化煤礦開采各環節的技術管理，推動智能化生產，以提高煤礦開采的整體水平。機電自動化的實現能降低工作安全風險，為中國煤礦開采事業未來的發展創造良好的條件。

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作者簡介：

任運濤，1982年3月，男，漢族，河北石家莊人。2006年畢業于遼寧工程技術大學，電氣工程及其自動化專業，本科學歷，電氣工程工程碩士學位。現中級工程師;現在鄂爾多斯市中鈺泰德煤炭有限公司，從事機電技術工作。