煤礦機電自動化技術的創新應用分析

劉運啟 吳仲強 李國強

（山東裕隆礦業集團有限公司唐陽煤礦 山東汶上 272000）

基于我國科技發展水平的持續提升，市場競爭的趨勢愈演愈烈，煤炭行業的一個主導發展方向是機電技術與自動化技術的有效整合。煤礦機電自動化技術在煤礦采掘中的應用不但能夠實現煤礦產能的提升，而且能夠避免煤礦工人受到人身傷害。可是，在煤礦機電自動化技術的具體應用中，仍然面臨管控水平較低、工人技術能力不高等問題，這不利于煤礦機電自動化技術水平的進一步提升［1］。為此，務必持續創新應用煤礦機電自動化技術，完善技術應用的缺陷，從而提升煤礦企業的市場競爭優勢。本文主要對煤礦機電自動化技術的創新應用問題進行了簡要分析。

1 煤礦機電自動化技術概述

1.1 煤礦機電自動化

機電自動化即有效統一電力與機器，從而使生產效率提升、安全系數增加。其中，生產過程的機電自動化即技術工作者在科學調控機電設備的基礎上提升煤礦生產的效率、質量、安全［2］。生產過程的自動化屬于近年來科技應用和發展的成就，其跟煤礦機電的統一，不但減小了人力成本支出，而且增加了效益。

1.2 煤礦機電設備和計算機技術的統一

計算機技術的應用使煤礦機電設備的應用拓展了新的領域，煤礦企業可以結合計算機對生產流程進行監控，可以非常精準地感知不正常狀態，然后向有關部門工作者及時反饋信息，提醒其應實時排查安全隱患并實施有效的處理舉措，從而保障之后自動化生產的安全性。操作者還能夠結合計算機取得一系列關鍵的生產信息內容，進而確保生產的安全、精準、高效。

1.3 煤礦機電一體化

煤礦機電一起化生產也是煤礦機電自動化技術的重要表現，其可以作為一種單獨的系統在煤礦生產中應用，即煤礦企業可以結合實際需要和發展現狀進行選擇，從而確保生產流程的智能化、流暢性、便捷性。事實上，確保生產流程的轉換、防范形成錯誤是煤礦機電一體化技術的重要價值，這樣能夠提升煤礦生產的穩定性和安全性。

2 煤礦機電自動化技術的特點

2.1 多樣性

隨著現代科技水平的持續提升，一些新技術也不斷形成。煤礦機電自動化技術中能夠應用各種形態和類別的技術，也使煤礦企業具備更加多樣性的選擇。煤礦企業務必結合自身的發展現狀和優勢有效地選用技術，以提升技術應用價值，促進企業效益的增加。

2.2 智能化

現代科技的優勢日益凸顯，隨著智能化技術的應用，其會不斷完善，智能化技術的適用性、記憶性能、感知特點會更加優化，煤礦企業生產中應用智能化技術進行開采，能夠實現自身的穩定與健康發展。

2.3 集成性

煤礦機電自動化技術能夠結合人機管理系統，綜合優化與完善技術系統中的所有性能，進而使動態監控的目標得以實現。并且，科學監控煤礦生產中的一系列流程，能夠推動煤礦有關工作者結合具體情況科學把控生產狀態。與此同時，煤礦機電自動化設備重點結合計算機和信息采集設備及傳導部件開展有關工作，因為集成化設備非常高效，所以能夠大大提升煤礦生產效率。

3 煤礦機電自動化技術的應用存在的問題

3.1 缺乏完善的煤礦機電自動化技術應用的管理體制制度

完善的管理制度有助于創設良好的環境條件，而良好的環境條件能夠保障煤礦機電自動化技術的有效應用。只有科學建構層次化、整體性、系統化的管理制度，才可以推動煤礦機電自動化技術的應用。然而，根據當前煤礦機電自動化技術的應用情況，其依舊面臨管理制度不完善的問題，這會直接影響煤礦機電自動化技術的應用和發展前景。煤礦企業制定的有關管理制度浮于表面，未曾有效地推動煤礦機電自動化技術的應用，在指導實際開采工作中的效果不理想，從而不利于煤礦機電自動化技術應用效率的提升。

3.2 煤礦機電設備的安裝和維護不力

當前，相當一部分煤礦企業對應用的煤礦機電自動化技術缺少深刻的認知和豐富的經驗，很多企業僅引入了一部分機電自動化設備或技術，難以從實質上推動煤礦機電自動化技術實現理想的應用效果。煤礦企業中應用機電自動化技術存在很多特殊和復雜的情況，而絕大部分煤礦企業缺少高素質、專業化的安裝和維護人才，這造成煤礦機電自動化設備的安裝不合理、維護不科學，這直接影響后續的應用和操作，從而不利于煤礦企業經濟效益的提升。

3.3 煤礦機電自動化技術的應用水平低

在專業技術領域，煤礦機電自動化技術的優勢非常顯著。然而，在煤礦機電中應用該技術，需要指導和培訓有關工作者。縱觀煤礦企業的實際應用現狀，煤礦企業開采工作應用的機電自動化技術水平較低，依舊處在應用的初期或層次較低的狀態，從而影響到煤礦企業的整體機電設備的操作，難以有效地體現自動化技術應用價值。并且，相當一部分操作者的專業素養較低，這造成有關技術的應用面臨不足之處。由于在煤礦機電自動化專業的學習中缺少系統和全面的概括、缺乏相關操作經驗、應用自動化技術太過隨意，從而造成煤礦企業生產中機電自動化技術的錯誤或不當應用，這不但不利于生產效率的提升，而且會形成安全隱患［3-4］。

4 煤礦機電自動化技術的持續應用方面

4.1 煤礦機電自動化技術在采掘設備中的應用

在煤礦生產中，采掘設備屬于十分重要的一個組成部分。在礦井生產中，由于工作環境惡劣，礦井結構十分復雜，采掘設備較易受到煤塵和地下水的影響，不利于工作效率和生產安全性的提升。鑒于此，應根據實際要求，創新煤礦采掘設備的應用，加快提升煤礦采掘設備的自動化技術水平，以使采掘效率提升，例如，以電牽引采煤機，結合牽引力開展采掘工作，這樣采煤機可以實現自動下滑。煤礦采掘中的采煤機往往存在傾斜的現象，從而導致采掘喪失動力，這不利于煤礦采掘工作的順利開展。以電牽引采煤機，可以保持固有的動力，從而實現采煤機工作效率和安全性的提升，確保有效監控整個采煤流程，并且安裝的傳感器可以傳輸數據信息，以及結合計算機實施有效的控制和優化，從而有效地保障煤礦采掘整體效率及安全性。

煤礦機電自動化技術的應用旨在以煤礦機電自動化設備充當生產主導，以自動化機械取代人力，進而大大緩解生產過程受到危險環境的不利影響。基于數據技術的持續發展，機電設備的智能化與自動化水平越來越高，可以有效地取代人力開展有關工作。煤礦企業應結合檢測或探測設備觀察礦井的動態，進而實時向調度管理中心反饋，以有效地探究設備故障問題。例如，在煤礦生產中應用微電子技術和模擬計算，能夠進一步提升煤礦提示的自動化、智能化、安全化水平，防范機電設備故障問題導致的生產事故。除此之外，煤礦提升機中應用自動化技術，結合技術完善和系統優化，其可以具備故障診斷功能，從而改進固有的內部結構，有利于設備維修和故障處理工作的順利開展。

4.2 煤礦機電自動化技術在液壓支架中的應用

當今液壓支架中普遍地應用機電自動化技術。煤礦開采的支架控制主要應用電液方式，以及通過應用計算機對電液閥組合壓力傳感器的控制，液壓支架不但能夠自動移架，而且能夠防范對頂板的沖擊影響，這顯著提高了液壓支架的移架效率，基于計算機程序的控制影響下，其逐步從以往的人工操作向電子化操作轉變。液壓支架中各個位置的傳感器可以向計算機準確、及時地傳輸環境信號及液壓支架動態信號，并且向液壓支架電壓閥發送自動控制信號，確保工藝技術的自動化控制。除此之外，液壓支架還能夠借助遠程通信設備開展工作，即在液壓支架中應用地面監控主機，結合光纖，能夠對主機的實時通信進行有效監控，從而及時掌握液壓支架的動態［5］。

4.3 煤礦機電自動化技術在儲運設備中的應用

縱觀當今國內煤炭領域的儲運系統發展現狀，西門子PC7S 系統的使用比較普遍，其可以統一管控設備，可以很好地區分設備的一系列功能。在系統通信中，現場總線技術屬于經常使用的一種模式，其可以在信號質量差、環境復雜的區域實現通信，以強化一系列部門間的溝通，確保設備運動的安全性與可靠性。機電自動化技術在礦井膠帶輸送機中的應用可以提升制動力。并且，基于先進設備應用的影響下，可以在合理的范圍之內把控設備的工作參數，進而有助于生產效率的深入提高。倘若膠帶輸送機存在故障問題，那么監控系統可以迅速停車或及時發現，以降低安全事故的形成概率。當今，國內可以將機電自動化技術應用于全自動輸送機中，基于自動輸送機CST 可控軟件的支持下，能夠確保煤礦輸煤工作的不間斷性。并且，基于智能化技術應用的影響下，煤礦機電輸送設備運行的差錯率和故障率大大降低。總之，煤礦井下的運輸條件非常復雜，在長時間和遠距離的運行狀態下，煤礦儲運設備較易形成安全隱患，而煤礦采掘中傳送帶自動化技術的應用水平不斷提升，有效地確保了煤礦采掘原煤輸送的不間斷性［6］。因此，煤礦采掘傳送帶中自動化技術的應用有著非常廣闊的發展前景。

4.4 煤礦機電自動化技術在通風監控系統中的應用

煤礦生產中，為了確保采掘工作的安全性，需要根據采掘的實際情況很好地把控通風的狀態，以及遵循時效性原則，借助通風監控系統，實現礦井通風質量的提升。縱觀當今的實際情況，煤礦采掘施工中，一般應用智能化控制通風的方式，此系統的主要組成部分是終端設備、電源控制中心、智能控制系統。對于此通風控制方式而言，地面控制中心屬于其核心點，地面控制中心可以分析和處理一系列數據信息，從而有助于工作者實時把控采掘過程中的通風狀態。并且，通風監控技術的應用還能夠對采掘工作面瓦斯含量進行檢測和監控，再結合數據分析，明確瓦斯的分布狀況，且對采掘工作面的風速參數和通風狀況進行綜合、系統地監控，像是能夠在應用通風技術時實施通風系統的局部智能化控制，且對相應的甲烷、風量等進行智能決策分析。并且，應用此系統還能夠精準地采集傳感數據、迅速決策、自動化調控風機風量，以及結合傳感器數據技術反饋通風模式的應用情況，從而有助于煤礦采掘效率和安全性的提升［7］。

5 煤礦機電自動化技術創新應用的發展趨勢

煤礦機電自動化技術的創新應用具備良好的發展趨勢，重點體現在以下幾點。

第一，煤礦機電自動化技術在應用其他一系列先進技術形式上能夠實現設備性能的顯著優化，從而大大降低能耗，且在機電設備體積上也有所優化，體積越來越小，即其占用的空間面積越來越小，從而使設備布置位置的空頂面積減小，給設備檢修及員工安全通道創設更大的空間。

第二，煤礦生產發展中，創新應用機電自動化技術，能夠很好地完善傳統技術導致的不足之處，推動一系列設備提升智能化水平，像是在控制室即能夠對設備進行調控，從而保障煤礦機電設備應用的安全與穩定。并且，在煤礦生產中，通過創新應用一系列機電自動化技術形式，能夠減小工人的勞動負荷，以及使真正智能化、自動化的生產方式實現，從而大大提升生產效率和質量。

第三，煤礦生產中應用機電自動化技術，可以降低故障率，這重點表現為對機電設備工作情況的統一監測，判斷其是否面臨安全隱患或故障，實時處理，推動機電設備運行的規范化和標準化。

第四，煤礦機電自動化技術能夠推動多元化、精致化生產方式的建構，以及在生產過程中具備相應彈性，以優化生產方式，更大限度地實現社會對煤炭資源的需求。

第五，環境友好型發展趨勢。煤礦機電自動化技術的應用可以深入處理信息，從而實現整體工作效率的提升。基于科技的持續發展，有效統一管理創新和信息技術的應用，可以創設良好的整體環境。因此，其具備環境友好型的發展趨勢［8-10］。

6 結語

綜上所述，基于我國科技水平的持續提升，煤礦采掘中越來越注重機電自動化技術的應用。煤礦機電自動化技術的持續應用起到非常關鍵的作用，不但提升了煤礦開采效率和質量，而且確保了煤礦生產的安全性。