煤礦生產(chǎn)中的自動化技術(shù)

李潤紅

【摘 要】隨著時代的發(fā)展，我國的國民經(jīng)濟(jì)水平也有了很大的提升，由于工業(yè)的發(fā)展，對煤炭資源的需求也在逐步增加。為了滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，保障煤炭開采工人的安全，就必須在開采的過程中采用新的技術(shù)，提高自動化生產(chǎn)的水平，從而提高煤炭的產(chǎn)量，保證其能滿足人們的需求。

【關(guān)鍵詞】煤礦；自動化技術(shù)；現(xiàn)狀；趨勢

我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，現(xiàn)在已經(jīng)成為了世界上煤炭消費(fèi)最多的國家，并且在將來的發(fā)展中，煤炭業(yè)占有非常重要的地位。隨著信息化速度的加快，新的技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用到了各行各業(yè)中，煤炭開采行業(yè)也不例外，在煤炭開采的過程中很多國家已經(jīng)采用了自動化機(jī)電一體的新技術(shù)，并且對于煤炭開采過程中的各個環(huán)節(jié)都采用了自動化的手段進(jìn)行控制，全面提高了煤礦的生產(chǎn)水平，但是仍舊存在一些問題，制約著煤礦生產(chǎn)技術(shù)水平的提升。

1.當(dāng)前煤礦生產(chǎn)中自動化的情況

煤礦開采的時候環(huán)境很差，并且煤礦行業(yè)和其他行業(yè)相比在自動化方面明顯落后。當(dāng)前，煤礦機(jī)械發(fā)展的速度很快，很多自動化的設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用到了生產(chǎn)中去，煤礦的生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品的質(zhì)量都有了顯著的提高。煤礦開采過程中的自動化主要是指以下幾個方面的自動化。

1.1煤礦開采機(jī)械的自動化

隨著科技的進(jìn)步，國外已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了煤礦開采作業(yè)的全自動化，利用計(jì)算機(jī)來控制機(jī)械進(jìn)行采煤、控制工作面和支架。計(jì)算機(jī)在操作的時候能夠?qū)崿F(xiàn)離機(jī)操作，并且可以對設(shè)備的故障進(jìn)行檢測和診斷。采煤機(jī)隨著時代的進(jìn)步已經(jīng)逐步向重型化、大運(yùn)量、高壽命、高強(qiáng)度的方向發(fā)展。

我國在近幾十年，煤礦開采機(jī)械化發(fā)展十分迅速，采用的設(shè)備機(jī)械九成以上是國產(chǎn)的，質(zhì)量和性能都不如國外的機(jī)械，在煤炭開采的時候機(jī)械自動化水平達(dá)不到實(shí)際的需要，采煤量也比不上國外。

1.2運(yùn)輸提升機(jī)械的自動化

現(xiàn)在，在井下對開采的煤炭進(jìn)行運(yùn)輸?shù)臅r候，國外采用的是膠帶運(yùn)輸方式，并且采取了一些先進(jìn)的設(shè)備輔助運(yùn)輸，比如說：齒輪車、高速車等。采用膠帶運(yùn)輸?shù)臅r候能夠進(jìn)行SCR-D直流調(diào)速和交流變頻調(diào)速的方式。診斷故障控制保護(hù)的時候則是使用計(jì)算機(jī)，保護(hù)的方面則包括了急停、斷裂、跑偏、溫度、煤位、煙霧等方面。

在我國大多數(shù)的煤礦中依然采用軌道運(yùn)輸為主的運(yùn)輸方式。上個世紀(jì)八十年代以后，在新建礦井和大型礦井中部分采用了膠帶運(yùn)輸，利用PLC或者計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，并且安裝了一些能夠進(jìn)行綜合保護(hù)的設(shè)備，并且和煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了聯(lián)網(wǎng)。開展工作的時候使用的是全數(shù)字化的軌道運(yùn)輸電機(jī)。在國外很多國家在進(jìn)行礦井提升運(yùn)輸?shù)臅r候使用了先進(jìn)的SCR-D系統(tǒng)。由于變頻交流系統(tǒng)發(fā)展的速度很快，運(yùn)用范圍比較廣的也是先進(jìn)的提升機(jī)，采用PLC控制也成為了標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。能夠進(jìn)行安全回路的檢測以及工況流程的控制。

1.3安全監(jiān)控系統(tǒng)的自動化

煤礦開采大都是進(jìn)行井下作業(yè)的方式，條件非常艱苦，并且作業(yè)的時候也會受到火、水、瓦斯等災(zāi)害的威脅，所以對其作業(yè)的過程進(jìn)行監(jiān)控是非常有必要的，能夠及時的發(fā)現(xiàn)井下出現(xiàn)的問題，保證煤礦開采工人的生命健康安全。我國在20世紀(jì)七十年代就引進(jìn)了一系列安全監(jiān)控的先進(jìn)技術(shù)，并且經(jīng)過研究，已經(jīng)研發(fā)出了大量的安全監(jiān)控系統(tǒng)。但是就其整體水平而言，相當(dāng)于國外先進(jìn)采煤國家上世紀(jì)九十年代的水平，但是就傳感器而言，種類還是比較少，并且壽命短穩(wěn)定性也不夠，進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)的時候，工作量很大。并且由于很多軟件水平比較低下，決策和診斷的水平達(dá)不到實(shí)際的需要，直接導(dǎo)致了監(jiān)控系統(tǒng)的利用率和可靠性都比較差。

2.煤礦生產(chǎn)自動化的趨勢

我國是一個產(chǎn)煤大國，并且煤炭在能源中的比重占得也比較大。很多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都需要大量的煤炭，為了滿足工業(yè)發(fā)展的需要，必須進(jìn)行科技方面的創(chuàng)新，在煤礦開產(chǎn)的時候?qū)崿F(xiàn)全方位的自動化，確保煤炭資源的開產(chǎn)能夠滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

2.1對現(xiàn)場信息進(jìn)行自動化的控制

遠(yuǎn)控集控對于現(xiàn)場信息的控制要求比較高，而現(xiàn)場總線、儀表技術(shù)的發(fā)展和因特網(wǎng)的發(fā)展給現(xiàn)場信息控制打下了基礎(chǔ)。在確保設(shè)備自動化的前提下，盡量實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、自動化、數(shù)字化的生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)管理系統(tǒng)的數(shù)字化。在進(jìn)行現(xiàn)場采集的時候利用先進(jìn)的傳感器并且系統(tǒng)的對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制，將采集到的現(xiàn)場信息傳到監(jiān)控中心去，并利用監(jiān)控設(shè)備對現(xiàn)場信息進(jìn)行分析、控制以及管理。

2.2全礦井過程集中控制的自動化

所謂的對全礦井過程進(jìn)行自動化控制，是指利用控制中心實(shí)現(xiàn)對于礦井采礦全過程的自動化控制。在作業(yè)的時候使用先進(jìn)的設(shè)備，對于整個作業(yè)過程以及作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)控，并且進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，確保能夠讓煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)對作業(yè)全過程的監(jiān)控和操作。利用先進(jìn)的軟件進(jìn)行編程，盡量實(shí)現(xiàn)設(shè)備或者系統(tǒng)的參數(shù)化，并且能夠?qū)υO(shè)備或者系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程的診斷，能夠?qū)κ鹿实脑蜻M(jìn)行分析并且傳達(dá)給礦井中的工作人員，讓其進(jìn)行及時的處理，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部資源的統(tǒng)一調(diào)度。煤礦自動化發(fā)展的終極目的是實(shí)現(xiàn)控制中心的企業(yè)級自動化控制，能夠?qū)崿F(xiàn)資源利用最大化，從大局出發(fā)對管理層和作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行合理的控制，改變以往的生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)模式的管控一體化。

2.3煤礦遠(yuǎn)程控制中心的自動化

遠(yuǎn)程集控中心在對煤礦進(jìn)行控制是利用自動控制網(wǎng)和通訊傳輸網(wǎng)，從而確保企業(yè)對礦井生產(chǎn)的遠(yuǎn)程操作以及有效的控制。利用軟件對各個礦井內(nèi)部的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，確保其能夠正常合理的運(yùn)行，并且對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和診斷，對于設(shè)備的異常情況及時的進(jìn)行反應(yīng)，將異常情況反應(yīng)給井下的人員，讓其盡快的進(jìn)行處理，避免出現(xiàn)不必要的事故，造成人員和經(jīng)濟(jì)的損失。并且還能夠根據(jù)實(shí)際的情況，制定合理的生產(chǎn)計(jì)劃，對設(shè)備監(jiān)控進(jìn)行分析，利用監(jiān)控拍攝到的動態(tài)畫面，及時的了解生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際環(huán)境，對煤礦開采作業(yè)進(jìn)行跟蹤，確保能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)的安全，并且對于現(xiàn)場進(jìn)行了解還能夠幫助企業(yè)正確的決策，確保企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

3.結(jié)語

現(xiàn)如今，我國煤礦自動化水平還沒有跟上發(fā)達(dá)國家的腳步，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際的需要，在煤礦開采的過程中依舊存在很多問題，必須在實(shí)際的煤礦開采中通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)并解決，盡量早日實(shí)現(xiàn)煤礦開采的全自動化，滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。 [科]

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