煤礦機電自動化控制技術的優勢及運用探討

段加攀

（富源縣能源局中安能源分局，云南 富源 655500）

經濟發展帶動了我國科學技術的不斷革新，自動化技術在各行各業都得到了廣泛應用，尤其是煤礦行業，利用自動化、智能化的技術完成生產作業，能夠有效減少人力資源投入，為煤礦企業節省成本的同時，也提升了生產效率，能夠用最小的投入創造更多經濟和社會效益。但自動化技術在我國依然處于起步階段，還需要強化對該技術的進一步研究。

1 煤礦機電自動化控制技術

1.1 煤礦機電自動化技術概述

自動化技術主要是利用了網絡技術、信息技術完成的控制功能，從煤礦機電設備的角度來看，能夠利用上述技術實現編程控制，利用各種電子裝置、存儲器完成邏輯運算，讓煤礦機電設備完成指揮人員下達的各種指令，與此同時還具備數據收集、處理、分析、儲存等各項功能。煤礦機電自動化控制裝置中包含很多元件，例如中央處理器、電源、信息輸入和輸出系統等，各個部分協同合作才能夠實現設備的實時控制。

1.2 煤礦機電自動化控制的優勢

1.2.1 提升工作安全性

煤礦工作環境較為復雜，存在很多安全隱患，例如有毒有害氣體、煤礦塌方等，屬于高危行業，煤礦工作人員在日常工作中很容易受到突發情況的影響，對其生命財產安全造成巨大威脅。如果有關人員不具備操作設備的基本能力，或在工作中出現失誤，就很有可能造成安全事故。因此需要本著安全生產的原則，推動各環節安全展開，盡可能利用機械設備取代人工操作，提升生產過程的安全性。將自動化控制技術應用到煤礦機電設備中，不僅能夠在極大程度上提升工作效率，還有助于減少安全隱患，避免出現各種安全事故。與此同時，還能夠簡化操作流程、減少人為失誤、提升設備運行的安全性和穩定性，減少故障出現的幾率。利用集中控制系統將各項設備聯系在一起，能夠實現智能化管理，為煤礦開采事業提供安全性保障。

1.2.2 提升設備運行效率

近些年我國經濟社會發展迅速，各行各業對煤礦資源的需求量不斷增加，為煤礦機電設備的運行效率也提出了更高要求。在正常工作開展的過程中，煤礦生產系統主要由不同設備組成，如果某一部分的設備不能滿足高強度的工作要求，就會降低整體工作效率。不僅如此，考慮到煤礦生產的工作環境，長期處于陰暗潮濕的地下或山洞中，這也會增加設備出現故障的幾率。如果依然沿用傳統工作模式進行設備管理，不僅需要增加人力資源投入，在長時間的工作中，也不可避免會出現人為操作失誤的情況，對設備正常運行造成影響。為了有效解決這一問題，需要根據實際情況在原有管理模式上不斷進行創新，引入現代化的自動化控制技術，綜合考慮設備型號、參數等各方面信息，對設備系統進行不斷地改造升級，不僅能夠實現自動化生產，還能夠完成自動化檢測，及時發現設備出現的各種故障并有效處理，保證了工作效率。

1.2.3 提高煤礦生產水平

在煤礦事業不斷發展的過程中，企業要以盡可能少的成本投入來實現經濟效益最大化，自動化控制技術的引入，能夠將各個模塊集中起來進行統一管理，可以利用計算機軟件完成程序編寫，加強各個設備之間的聯系性。在系統的集中控制作用下，可以利用邏輯圖、梯形圖的形式來描述程序進程，能夠根據實際情況進行不斷調整，系統也能夠得到優化，生產水平和系統管理水平能夠得到進一步提升。就目前煤礦設備運行的實際情況來看，其中還加入了屏蔽模塊、抗壓模塊，能夠在沒有信號的地下正常工作，在惡劣環境中也有著良好表現，能盡可能減少突發情況給煤礦開采事業帶來的安全性威脅，推動機電生產穩定發展，在為煤礦企業節省成本的同時，有效加強各部分之間的聯系。

2 煤礦機電自動化控制原則

2.1 經濟性原則

當前我國經濟發展迅速，煤礦機電自動化控制技術的應用，有助于煤礦企業實現經濟效益、社會效益最大化，主要體現在以下幾個方面：（1）提升企業風險管理水平。自動化控制技術的應用，大大降低了安全事故發生的幾率，能讓煤礦企業管理者將更多精力放在提升生產效率方面，并制定全面的風險防范策略；（2）能有實現資源最優配置。煤礦機電自動化控制技術能夠促進資金回本，提升績效考核工作的深入性。

2.2 技術創新性原則

根據有關調查研究顯示，煤礦機電自動化控制管理能夠解決傳統設備管理中存在的各種問題，全面提升工作人員工作積極性，利用專人實現管理，能夠發現技術設備存在的問題，這是基于傳統管理模式的創新，能促進煤礦企業的可持續發展。

3 煤礦機電自動化控制技術

3.1 構建監控平臺

在煤礦機電自動化控制技術應用的過程中，不僅需要有關人員具備操控機電設備的基本能力，提升設備運行效率，還需要本著資源節約、環境友好的原則，優化資源配置，實現資源的最大化利用，充分發揮先進技術的應用價值。在當前經濟社會不斷發展的時代背景下，在機電設備正常使用的過程中，GIS、GPS 系統的應用，能夠滿足有關人員更加多樣化的需求。在設備運行過程中，煤礦機電設備操作人員可以設置自動監控模式，避免人為因素的干擾。除此之外，在技術優化的過程中，工作人員需要從多個方面思考問題，解決傳統技術存在的弊端和缺陷，根據實際情況制定更為科學合理的工作方案，在科學技術不斷發展的時代背景下，煤礦機電自動化技術的應用能夠有效提升監測效果，在先進技術的支持下，設備監測能夠實現現代化發展。

3.2 執行遠程監測

從傳統技術的角度來看，在機電設備運行過程中難以對設備運行情況進行監督控制，為了解決傳統技術存在的局限性，在自動化控制技術的應用背景下，煤礦工作人員可以利用GIS 技術，構建設備監測方案，凸顯當下先進技術的應用作用和價值。互聯網技術、信息技術、自動化技術的推廣和應用，能夠有效實現遠程監控，是基于傳統技術的創新升級。在實際應用過程中，有關人員需要嚴格按照規章制度和操作規范處理好每個細節，實現全方位、多角度的監督控制和管理，減輕工作人員負擔，實現高效調度。煤礦工作人員需要設置合理的工作指標，深入分析機電設備存在的各種安全質量問題，定期對設備進行保養和維護。煤礦企業可以安排專業人員全面檢查設備的功能性是否完好，這也是實現自動化控制的必要保障。

3.3 設備故障處理

根據以往的工作經驗來看，煤礦機電設備大多都在嚴峻的環境下進行工作，煤礦開采作業較為復雜，且不同地區在環境上也存在較大差異，這對機電設備穩定運行和自動化控制都有不小影響，如果煤礦企業不能對設備進行定期檢修，勢必會影響到工作和生產效率。為了有效解決這一問題，煤礦企業管理者就需要意識到先進技術的重要性，應用設備監測系統，對設備正常運行狀態進行監督和管理，嚴格按照各項要求落實安全標準。特別是在惡劣工作環境下的設備狀態，更需要引起充分重視，可以制定自動化安裝質量管理體系。除此之外，不管是人為操作還是外部環境因素，都會對機電設備正常運行造成影響，為了降低故障出現的概率，還需要利用計算機和信息技術搭建故障自動檢測平臺，及時發現設備運行時出現的各種問題，精確定位故障出現的部位，便于煤礦工作人員及時進行維修。

4 煤礦機電自動化控制技術的應用

4.1 在煤礦采掘設備中的應用

在煤礦采掘工作開展的過程中，自動化控制技術能有效提升設備性能，自動化技術可以實現采煤機運行軌跡的計算，完成自動切割管理。利用計算機、信息技術實現對設備的集中控制，設備具有自動記憶功能，根據實際情況合理調整切割參數，推動煤礦開采工作順利開展。液壓牽引機是煤礦開采工作中必不可少的設備之一，要利用自動化技術對其進行合理改造，加入實時監控系統，有效收集煤礦作業中的各項數據信息，根據工作環境合理調整設備參數；在部分煤礦開采作業中，也會應用到空壓機，但如果人為操作不當，就很容易出現排氣量猛增的問題。而自動化控制技術就能夠有效解決這一問題，變頻器的引入能夠將設備排氣量保持在合理范圍之內，減少能耗，提升工作效率。煤礦開采工作具有一定的安全性威脅，利用自動化控制技術，能夠讓設備進入到人工無法前往的惡劣環境和工作場所，收集工作環境的各項信息，并完成實時反饋，便于工作人員對現場進行評估。

4.2 在煤礦儲運設備中的應用

在煤礦開采工作完成后，還需要將其運輸到指定地點，從以往工作的實際情況來看，一旦儲運設備出現故障，就會影響整體的工作效率，自動化控制技術的應用，能夠提升儲運設備運行的穩定性和安全性，強化運輸效率。就目前我國煤礦行業儲運系統發展的實際情況來看，西門子PC7S 系統的應用較為廣泛，能夠在實現設備集中管理的同時，對設備各個功能進行有效區分。現場總線技術是系統通訊中常采用的方式之一，能在環境惡劣、信號差的地區完成通信，加強各個部門之間的聯系，使設備穩定性得到有效保障。在井下膠帶輸送機運行的過程中，利用自動化技術對其進行有效控制，能夠增加制動力；在先進設備的應用背景下，能夠將各項設備的運行參數控制在合理范圍之內，從而進一步提升工作效率。如果膠帶運輸機發生故障，監控系統能夠及時發現，實現立即停車，保證安全性，也減少安全事故發生的幾率。

4.3 在礦井提升機中的應用

提升機是煤礦開采中的重要設備，具有慣性大、速度快等一系列特點，在其正常運行的過程中也容易受到各種因素的影響，即便采取了一定的保護措施，依然難以取得理想化成效。自動化控制技術的應用，能夠提升礦井提升機在運行過程中的安全性和穩定性，也讓設備具有自查功能；自動控制技術中還具有微處理功能，能讓設備完成自動檢修工作，進一步優化其內部結構。

4.4 在安全監控系統中的應用

煤礦本身的工作環境較為復雜，其生產過程中的安全性也得到了社會各界人士的廣泛關注，因此為了保證煤礦工作人員的生命財產安全，設置安全監控系統是十分有必要的。就目前情況來看，很多煤礦企業為了提升生產過程中的安全保障，都廣泛利用自動化控制技術建立了井下監控系統，監控的內容十分廣泛，主要包括對有毒有害氣體的監控、對電網的監控、對工作環境的監控等，在降低出現安全事故幾率的同時，還有助于提升生產效率，一旦出現安全隱患，安全監控系統就能夠實現自動預警，提示煤礦工作人員出現異常的部位，并及時解決問題。與此同時，該系統還能夠讓煤礦企業管理者提前制定風險預警機制，預測意外發生的可能性，如果機械設備出現故障或發生了人員被困的情況，監控系統能夠及時告知工作人員，并完成營救。

5 結束語

總而言之，煤礦能源是當前我國能源的重要組成部分，能夠對我國經濟發展起到重要的推動作用，也能夠有效保障社會穩定。在科學技術不斷發展的背景下，我國煤礦開采效率得到了進一步提升，但依然難以滿足人民群眾日益增長的需求，且受到設備老化、故障等一系列因素的影響，生產效率不高，對此，需要加強自動化控制技術的應用，提升機電設備性能，保障煤礦工作人員生命財產安全，推動我國煤礦事業穩定發展。