煤礦機電自動化技術的創新應用

邵珠振 白銀庫

（山東能源魯西礦業集團單縣能源有限責任公司，山東菏澤 274300）

當前，我國煤礦行業發展迅猛，煤礦產值不斷增加。尤其是在煤礦產業結構調整的發展背景下，煤礦企業對作為第一生產力的科學技術的運用越來越重視。在實際的煤礦開采中運用自動化技術，使得煤礦生產工序更加簡單化、程序化，煤礦生產效率不斷增加，生產智能化水平也日益提升，促進了煤礦企業的發展。但是，在自動化技術的實際運用中難免存在許多問題，直接影響了自動化發展水平。因此，對機電設備自動化技術的探討具有重要的現實意義。

1.煤礦機電自動化技術概述

煤礦機電自動化技術是在煤礦機電設備的運行中，借助于編程邏輯控制器，根據設備運行中的相關指令實現對機電設備的智能化控制。在煤礦機電設備自動化技術的運用中，能夠對設備運行中的各項數據進行實時掌握，對機電設備運行狀況進行檢測與分析，以此來判定設備是否存在運行故障，并對其中的安全隱患及時解決[1]。自動化技術并非指一種單一的技術，而是集計算機技術、控制技術與傳感技術于一體的綜合性技術，將其運用到煤礦機電設備管理工作中，主要體現出以下3大特征：

第一，多樣化特征。煤礦機電設備在生產與運行過程中，涉及了多個領域的不同技術，決定了自動化技術的多樣化特征，以滿足機電設備多樣化的運行管理需求。

第二，集成化特征。煤礦機電自動化技術的運用需要數據采集技術、人機界面、單片機以及PLC等多項技術的支持。工作人員借助于以上技術實現對煤礦機電設備的信息采集，還能對其運行狀態進行準確檢測，以此體現其集成化特征。

第三，智能化特征。在煤礦深井作業中，充分借助于智能化技術實現無人操作，對煤炭綜采面的具體參數進行準確采集，同時在人工智能控制系統的支持下，實現對煤礦機電設備的智能化管理[2]。

2.煤礦機電自動化技術的應用現狀

2.1 煤礦機電管理機制建設欠完善

在煤礦企業的運行與管理中，科學完善的管理機制是保障自動化技術得到充分運用的重要因素。但是，從當前現狀來看，許多煤礦企業在機電管理機制建設方面并不完善，使得機電自動化技術的應用與發展受到不良影響。許多煤礦企業即使制訂了相應的機電管理制度，但是并沒有對煤礦開采與生產實際情況相結合，與自動化技術在煤礦機電設備管理中的應用不相匹配，導致制度與實踐不相適應，使得管理制度僅存在于形式上，很難發揮其真正的作用。對于煤礦企業而言，要想實現機電自動化管理就必須建立健全機電管理機制，提升自動化技術的系統性，促進煤礦生產效益的提升。

2.2 煤礦機電自動化技術的操作水平不高

在煤礦機電設備的運行中，運用自動化技術對工作人員的專業素質與操作水平提出了較高的要求。就當前階段來講，煤礦企業中精通自動化技術的專業人才相對缺乏，對自動化技術的操作水平并不高，導致在實際的煤礦開采作業中對自動化技術的應用不夠充分，一般多用于對煤礦開采的初期階段，整體的自動化操作水平并不能滿足煤礦開采作業的實際需求，導致自動化技術的優勢得不到充分發揮?，F有煤礦機電自動化操作人員對于自動化技術的知識儲備相對較少，工作經驗欠豐富，一旦遇到設備故障，就會陷入技術困境，不能在第一時間解決問題，為機電設備的運行埋下安全隱患[3]。

2.3 煤礦機電自動化技術人才隊伍建設不足

當前，自動化技術在煤礦開采與生產過程中的運用還處于嘗試階段，工作人員經驗不足，對自動化技術的專業知識認知有限，通常是在實踐中摸索，在遇到問題時往往需要借助于他人經驗。這就導致自動化技術在煤礦開采與生產中的運用較為落后。在煤礦機電自動化技術的運用中，通常會面臨許多技術難關，因為企業缺乏自動化技術方面的高精尖人才，再加上對現有技術人員及操作人員的培訓工作不到位，使得當前煤礦企業現有人才隊伍自動化整體應用水平不高。另外，在實際的管理工作中，許多操作人員因對自動化技術認知不足，時常存在操作失誤現象，增加設備故障的發生概率，對煤礦企業的正常運行產生不利影響。

2.4 煤礦自動化技術管理體系不科學

在煤礦開采與生產作業中，自動化技術的合理應用能夠有效減輕作業人員的工作負擔，提升煤礦開采效率。目前，自動化技術在煤礦機電設備中的運用日漸廣泛，煤礦開采環境也越來越復雜，在具體的開采作業中往往會面臨各種技術難題。許多煤礦企業在自動化技術的應用中并沒有建立起系統完善的管理體系，管理人員的工作職責并沒有明確規定，導致實際的工作效率受到直接的影響，對自動化技術的有效應用產生阻礙作用，影響煤礦生產效益的提升[4]。

2.5 煤礦工程設計欠合理

在自動化技術的實際應用中，應充分對煤礦開采環境與生產條件進行全面分析，了解自動化技術的實際應用特點，以此為依據制訂科學有效的應用設計方案，以保證自動化技術與煤礦生產需求的相互適應。就當前階段而言，許多企業在煤礦工程作業設計中往往對自動化技術的應用產生忽略，使得在煤礦開采的后續環節與自動化技術的應用很難匹配起來，直接影響了煤礦開采自動化技術的應用效果，甚至導致煤礦開采安全事故的發生。對此，煤礦企業應引起足夠的重視，在工程開采方案的設計中應積極引進自動化技術對實際的開采作業與自動化技術的應用進行充分考量，加強兩者的融合，進一步提升生產效率。

3.煤礦機電自動化技術的創新策略

煤礦機電自動化技術在煤礦生產過程中的創新應用主要體現在礦井煤炭傳送系統、礦井提升機、煤礦采掘環節、煤礦液壓支架以及礦井監測系統等方面的運用上，下面對其進行分別探討：

3.1 礦井煤炭傳送系統

在煤礦開采與生產過程中，煤炭傳送系統是煤礦生產系統中的重要環節之一，尤其是在當前煤炭需求量不斷增加的新形勢下，煤炭傳輸量越來越大，傳輸距離也越來越遠，生產環境越來越復雜，對煤炭傳送系統的穩定性提出了更高的要求?？梢哉f，煤炭傳送系統是保證煤炭安全傳輸、提升傳送效率的關鍵要素。但是在現實情況下，煤炭傳送系統穩定性不足，甚至會出現移位、跑偏等情況導致煤炭傳送效率低下。而將自動化技術運用于煤炭傳送作業中，對整個煤炭傳送過程進行全面監控，一旦發生煤炭移位或跑偏的情況就會立即報警，以此來確保煤炭資源的安全傳送。同時，采用自動化技術能夠根據實際的煤礦生產要求對煤炭傳送系統進行有效控制，以防存在空轉的情況，導致能源浪費，增加生產成本[5]。

另外，通過自動化技術的運用能夠實現對煤炭傳送設備的集中管理與控制，對不同功能區進行科學區分。而現場總線技術的運用能夠實現在惡劣環境下的通信功能，即使通訊信號差也能保證不同部門之間的有效溝通，充分保證設備的穩定性。借助于自動化技術對井下膠帶輸送機進行智能化控制，能夠保證輸送機的制動力，保證設備運行參數的合理性，進而提升煤炭輸送效率。

3.2 礦井提升機

在煤礦開采作業中，礦井提升機的應用非常關鍵。在煤炭開采中，需要使用礦井提升機將開采出的煤炭以及殘渣輸送出來，作業人員也需要借助于礦井提升機出入礦井，對礦井提升機的安全性與穩定性提出非常高的要求，礦井提升機一旦發生故障就會造成嚴重的人員傷亡事故。因此，必須采取有效措施保證礦井提升機的穩定性與牢固程度。而自動化技術在礦井提升機中的應用，能夠將提升機的具體工作數據反饋至系統終端，系統根據具體的工作數據實現對提升機工作狀態及性能的安全監測。一旦發現數據異常，就會立即開啟制動器，將運行中的提升機控制在停止運行狀態下，以防導致不良事故的發生。另外，在礦井提升機的運行中，將多個控制器分別安裝于不同節點，借助于自動化技術實現對多個控制器的獨立控制實現對提升機的多線程控制，在保證提升機運行穩定性的同時，為實際操作帶來更大的便利[6]。

3.3 煤礦采掘環節

在煤礦開采與生產過程中，煤炭采掘是一項非常重要的中心工作，對整個煤礦開采效果產生著關鍵的影響。但是，在實際的煤炭采掘工作中往往受到多種不確定因素的影響，例如環境因素、技術因素、人為操作因素等對采掘工作帶來不良影響的同時，容易增加安全事故的發生概率。在煤礦采掘環節中應用自動化技術，能夠有效提升采掘工作的安全性，在減少勞動損耗的同時降低風險因素對采掘流程產生的不利影響，避免安全事故的發生。例如，電牽引采煤機的應用不僅牽引力強，穩定性突出，能夠很好地適應惡劣復雜的開采作業環境，有效地提升了煤礦采掘效率，促進了煤礦企業生產效益的提升[7]。

3.4 煤礦液壓支架

在煤炭開采與生產過程中，液壓支架作為常用設備，能夠保證煤礦生產的順利進行。一般情況下，液壓支架多用于工作面與煤層支撐面環境下，以保證作業環境的安全性與穩定性。自動化技術在煤礦液壓支架中的應用能夠對液壓支架的運行狀態、工作參數進行自動化分析與科學調整。在頂板支護中，如果支架壓力出現不良變化就會直接反應到傳感器與計算機系統中，對液壓支架進行自動移動，并對頂板壓力值進行有效調節，使其達到合理范圍內。以上操作無需在礦井內環境中進行，借助于遠程通信技術只需要在地面就能完成操作，在保證人員安全的同時，還能實現工作效率的提升[8]。

3.5 礦井監測系統

在我國的煤礦開采與生產過程中，受煤層深、傾角大以及沖擊地壓等多種因素的不良影響，導致我國煤礦開采自動化監測技術的應用面臨諸多困難。當前階段，我國自動化技術在礦井監測系統中的應用還處于不斷嘗試與實踐的階段，監測系統的落實程度相對不足。但是，在煤礦開采與生產過程中，礦井監測系統的應用非常重要，是保證煤礦安全生產的重要手段。因此，應加強對礦井監測系統的創新應用。

例如，在煤礦生產中，為了保證安全性可安裝視頻監測系統，或者在監測系統內安裝聲光報警裝置。一旦發生故障，監測系統通過通信端口立即傳輸給設備管理人員，由管理人員進行及時處理。同時，礦井監測系統還能對故障的發生狀態進行有效識別，并發出指控命令將運行中的設備控制在停止狀態下，以防對作業人員的人身安全造成威脅。另外，礦井監測系統還能對故障發生的位置與相關信息進行明確定位，為工作人員的搶修節省時間，提升搶修效率，使設備在最短時間內得到搶修，并恢復至正常的運行狀態。

4.結語

將自動化技術運用于煤礦作業中，能在很大程度上提升作業效率，為煤礦企業帶來巨大的生產價值。在煤礦企業的運行與管理中，要想使自動化技術的作用與優勢得到充分發揮，在實際的工作管理中，必須對自動化技術應用過程中存在的問題進行全面分析，提升作業人員的安全生產意識，強化技能培訓，使作業人員對自動化技術熟練掌握，提升其專業水平與綜合能力。本文對煤礦企業機電自動化技術的運用展開了詳細探究，以期改善當前煤礦機電自動化技術的應用現狀，提升煤礦生產與管理自動化水平，進而促進煤礦企業的健康發展。