探討煤礦機(jī)電自動(dòng)化的實(shí)用技術(shù)

唐寶國(guó)

【摘要】科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為一些高新科技的出現(xiàn)提供了重要的保證。能為煤礦機(jī)電自動(dòng)化提供好的方法，就需要在煤礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用高新科技。本文根據(jù)實(shí)際的煤礦機(jī)電自動(dòng)化過程中出現(xiàn)的自動(dòng)化、集控化以及大型化的進(jìn)展趨勢(shì)，結(jié)合了控制精度、安全性和可靠性等方面，對(duì)煤礦機(jī)電自動(dòng)化的實(shí)用技術(shù)進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】煤礦；機(jī)電自動(dòng)化；對(duì)煤礦機(jī)電自動(dòng)化的調(diào)試

在進(jìn)展開采煤炭的時(shí)候，煤礦機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化程度對(duì)煤礦作業(yè)的生產(chǎn)速率有很大的影響。應(yīng)用煤礦機(jī)電自動(dòng)化不但可以智能的進(jìn)行控制煤礦作業(yè)，還可以提高煤礦作業(yè)的生產(chǎn)效率以及保障整個(gè)作業(yè)的安全進(jìn)行。煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)包含了機(jī)械、自動(dòng)化控制、計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)等多種技術(shù)，而且還將微電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)融合在了機(jī)械工程當(dāng)中，是能對(duì)整個(gè)煤礦作業(yè)起到重大影響的一種復(fù)合型的高新技術(shù)。所以，為了安全和效率兩個(gè)方面，要對(duì)煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)加強(qiáng)研究力度，對(duì)煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的資金投入也要加強(qiáng)。

一、煤礦機(jī)電自動(dòng)化在我國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化具有著智能化、信息化以及程序化等特點(diǎn)，還具有著很多的優(yōu)點(diǎn)，如：容易操作、容易維修、機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的體積較小、可靠性高以及減少了井內(nèi)的操作人員等優(yōu)點(diǎn)。所以機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在開采煤礦行業(yè)中受到了眾多的關(guān)注以及廣泛的應(yīng)用。煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)從員工的角度來看，對(duì)操作人員的工作難度進(jìn)行了降低；從企業(yè)的角度來看，對(duì)煤礦的安全性也有了很大的提高，利用科學(xué)進(jìn)行人員的分配，可以得到可觀的經(jīng)濟(jì)收益和巨大的社會(huì)影響力。

從目前來看，我國(guó)和其他國(guó)家在煤礦機(jī)電自動(dòng)化的普及程度方面存在很大的缺點(diǎn)，在技術(shù)的成熟程度方面也有著特別大的差距。所以，針對(duì)煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，要加強(qiáng)對(duì)其的研究力度，加大對(duì)其的投資以及加快應(yīng)用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展步伐。煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)作為煤礦企業(yè)的生產(chǎn)以及發(fā)展的核心技術(shù)，其的發(fā)展方向也很明顯，如對(duì)開采技術(shù)的開發(fā)特別的重視，加強(qiáng)對(duì)配套設(shè)備的設(shè)計(jì)，注重開發(fā)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。根據(jù)實(shí)際的教訓(xùn)，要想增加煤炭的開采量和煤炭的開采水平，以及加強(qiáng)作業(yè)的安全可靠性，就應(yīng)該生產(chǎn)出有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的的核心設(shè)備和核心裝置。還有就是，能夠增加煤炭開采量的主要因素就是產(chǎn)品在通信這一方面的能力，所以要加強(qiáng)設(shè)備收集信息的能力，同時(shí)還要能夠從收集到的信息中提取出有價(jià)值的信息，只有這樣做才能夠提高煤炭的開采能力和生產(chǎn)煤炭的工藝，因此未來的煤礦機(jī)電設(shè)備的發(fā)展方向就是要開發(fā)智能的自動(dòng)化的煤礦機(jī)電設(shè)備，微處理器在煤礦機(jī)電設(shè)備中起著重要的作用，所以如何可以把微處理器應(yīng)用到煤礦的運(yùn)輸設(shè)備和開采設(shè)備中，就成了該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵過程。

二、對(duì)煤礦機(jī)電自動(dòng)化應(yīng)用的分析

1.將煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在煤礦礦井的提升機(jī)中

煤礦礦井的提升機(jī)是一種難以控制、重量大、體積大的進(jìn)行開采煤炭的重要設(shè)備。對(duì)其應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，可以達(dá)到的效果就是提升滾筒以及部分整合達(dá)到提升驅(qū)動(dòng)。應(yīng)用這種技術(shù)，不但可以簡(jiǎn)化礦井提升機(jī)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，還可以根據(jù)全數(shù)字化的智能設(shè)備提高機(jī)器的可靠性，如可以利用微處理技術(shù)達(dá)到100%找到故障，使機(jī)電設(shè)備自動(dòng)診斷能力得到提高，從而給機(jī)電設(shè)備之間的通信帶來了很大的方便；而且為設(shè)備安裝提供方便的簡(jiǎn)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)這一能力，給系統(tǒng)的改版以及升級(jí)提供了很大的方便。目前，能夠提升礦井監(jiān)控系統(tǒng)安全性的原因就是，對(duì)數(shù)字直流提升機(jī)的研究得到了重大的成果，同時(shí)有關(guān)的核心部件也被研究了出來?，F(xiàn)今，我國(guó)開采煤礦的企業(yè)第一要選的礦井提升機(jī)就是我國(guó)自產(chǎn)的直流提升機(jī)。

2.將煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在監(jiān)控和監(jiān)測(cè)礦井的安全生產(chǎn)中

近幾年，礦井的安全監(jiān)控系統(tǒng)主要就是應(yīng)用煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，所以礦井的安全監(jiān)控系統(tǒng)就是衡量自動(dòng)化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的重要系統(tǒng)。我國(guó)的煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)一直是一般水平的原因就是，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展時(shí)間晚，缺少自己研制的能力，依賴進(jìn)口的設(shè)備，這也就致使了在與發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行比較時(shí)，缺少競(jìng)爭(zhēng)的能力。隨著我國(guó)不斷提升的科學(xué)技術(shù)，不斷提高的經(jīng)濟(jì)水平，不斷的將外國(guó)的設(shè)備進(jìn)行引進(jìn)，對(duì)引進(jìn)的設(shè)備進(jìn)行研究，對(duì)設(shè)備技術(shù)中的知識(shí)進(jìn)行理解，伴隨著我國(guó)的煤礦開采企業(yè)中的現(xiàn)實(shí)情況，漸漸地研制出了一批先進(jìn)的煤礦機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)。煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)的開采煤炭安全的領(lǐng)導(dǎo)下和根據(jù)實(shí)際情況定下的理念下，在很多的、大型的煤礦企業(yè)中得到了很好地應(yīng)用以及全面的推廣，對(duì)偵測(cè)瓦斯的準(zhǔn)確度有了很大的提高，而且也取得特別好的成果。

3.利用煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)電牽引采煤機(jī)

礦井采煤中的主要設(shè)備就是采煤機(jī)，而典型的利用自動(dòng)化技術(shù)的采煤機(jī)就屬電牽引采煤機(jī)了。把電牽引技術(shù)引用到采煤機(jī)中，不僅能夠確保電能可以為采煤機(jī)提供牽引力，還能夠利用采煤機(jī)的下滑制動(dòng)，進(jìn)行發(fā)電，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的完全利用。電牽引采煤機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有其性能穩(wěn)定、維護(hù)量小以及故障少，想要有效的提高電牽引采煤機(jī)的傳輸效率，僅需要在采煤機(jī)運(yùn)行前對(duì)系統(tǒng)中的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行適量修改就可以了。隨著高速發(fā)展的電子技術(shù)以及快速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)，電牽引的技術(shù)不僅能夠在采煤機(jī)上有新的發(fā)展而且一定會(huì)變成煤礦企業(yè)的動(dòng)力源泉。

4.將煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到礦井井下的傳送帶中

因?yàn)樵诘V井下的煤炭的運(yùn)輸中，要確保煤炭能夠在傳送帶中連續(xù)不斷的被傳送，所以對(duì)帶式的運(yùn)輸機(jī)的要求提高了，要求帶式的運(yùn)輸機(jī)在安全性以及運(yùn)輸量等能力都進(jìn)行提高。我國(guó)自己研制的運(yùn)用機(jī)電一體技術(shù)、應(yīng)用CST可控軟件的帶式運(yùn)輸機(jī)，得到了非常廣闊的市場(chǎng)，其能夠確保礦井下的煤炭在運(yùn)輸中能夠不間斷，能夠利用智能技術(shù)，采用辦法解決在運(yùn)輸過程中所出現(xiàn)的故障。雖然此種技術(shù)可以確保不中斷的進(jìn)行傳輸，但是傳輸?shù)木嚯x過長(zhǎng)時(shí)，因?yàn)闆]有消除徹底的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，使得該傳輸會(huì)影響到設(shè)備的可靠性以及會(huì)減少設(shè)備的壽命。由此可見，再利用礦井井下傳送帶的時(shí)候，需要進(jìn)行不斷地分析、不斷地探索，以此來實(shí)現(xiàn)具有穩(wěn)定性的運(yùn)輸系統(tǒng)。

5.將煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到其他的設(shè)備上

煤礦開采的重要設(shè)備之一就是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和液壓控制技術(shù)所完成的控制支架，它不但具有自動(dòng)移駕的功能，還可以對(duì)開采煤礦時(shí)對(duì)頂板和支架產(chǎn)生的沖擊力有效地避開。與此同時(shí)，可以為煤礦開采提供比較穩(wěn)定的供電系統(tǒng)以及還可以滿足大功率電器的用電量，該設(shè)備就是高壓開關(guān)柜。

三、對(duì)煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的調(diào)試

1.對(duì)煤礦機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的調(diào)試意義

正常的調(diào)試方法雖然易于理解、利于操作而且還注重實(shí)際的情況，但是其還有一些缺點(diǎn)，如安全性不夠高，耗費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，所以必須要提高正常的調(diào)試方法性能。新的調(diào)試方法要想做到可以保證工作人員的安全和所調(diào)試設(shè)備的安全，就需要具有很高的安全性，而且還要減少人力和物力的成本，要盡量得做到調(diào)試方法的簡(jiǎn)化。而且還要做到利用新的設(shè)備和技術(shù)來進(jìn)行煤礦機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的調(diào)試。

2.煤礦機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的調(diào)試方法

目前，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，在煤礦機(jī)械設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用的就是微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)裝置，微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)所有保護(hù)功能是根據(jù)數(shù)字算法來達(dá)成的，此裝置的特點(diǎn)有：維護(hù)方便、操作簡(jiǎn)單和接線簡(jiǎn)單。所以才會(huì)在機(jī)電系統(tǒng)中被廣泛的應(yīng)用，其的發(fā)展空間也是非常巨大的。如果要檢查微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)裝置的保護(hù)算法以及采樣的準(zhǔn)確度等功能，則需要通過現(xiàn)場(chǎng)對(duì)微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)裝置進(jìn)行試驗(yàn)。

3.煤礦機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備調(diào)試的措施

（1）對(duì)機(jī)電設(shè)備的調(diào)試做出規(guī)范：煤礦機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的調(diào)試應(yīng)該經(jīng)過嚴(yán)格資格審查，采取招投標(biāo)的制度，規(guī)定招標(biāo)單位要具有良好的業(yè)績(jī)以及能夠遵守按要求進(jìn)行施工的能力才能有資格參加，在調(diào)試合同簽訂的同時(shí)，進(jìn)行調(diào)試的單位要上繳規(guī)定數(shù)額的保證金。設(shè)備的調(diào)試單位在進(jìn)行調(diào)試時(shí)，要先開展靜態(tài)測(cè)試，其次是開展動(dòng)態(tài)測(cè)量，靜態(tài)測(cè)試就是指發(fā)生設(shè)備故障時(shí)，在切斷電源后對(duì)煤礦機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備檢修的情況；動(dòng)態(tài)測(cè)試就是在通電的情況下對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備進(jìn)行檢修的情況。在現(xiàn)實(shí)的調(diào)試過程下，大多數(shù)的煤礦機(jī)電設(shè)備對(duì)其進(jìn)行故障檢測(cè)的時(shí)候，不可以通電檢修，通電檢修會(huì)導(dǎo)致更大范圍的發(fā)生故障，導(dǎo)致更多的元件被損壞，從此造成更大的損失。所以，對(duì)故障設(shè)備檢修的過程中，先不要通電，第一要做的事情就是對(duì)電阻進(jìn)行測(cè)量和分析，采取了可以保證設(shè)備安全的措施后，才可以通電，對(duì)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的檢修。

（2）建立有關(guān)質(zhì)量管理的運(yùn)行維護(hù)階段的規(guī)范：電氣設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)基礎(chǔ)就是電氣機(jī)械原理，特別是先進(jìn)的機(jī)電一體化設(shè)備，要保證機(jī)電一體化設(shè)備的實(shí)現(xiàn)則需要電氣和機(jī)械的最佳配合。通常情況就是因?yàn)闄C(jī)械部件的某一個(gè)地方發(fā)生了故障，而導(dǎo)致有關(guān)電氣系統(tǒng)的很多部件都不能夠發(fā)揮各自應(yīng)有的功能。所以在調(diào)試煤炭機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的過程中，應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的情況看到實(shí)際發(fā)生的故障，不要被表面所蒙蔽，在電氣系統(tǒng)中通常出現(xiàn)的故障都是由于發(fā)生故障的機(jī)械部件導(dǎo)致的，而不是電氣本身的原因造成的，所以要先進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)的檢測(cè)，其次在檢測(cè)電氣部位，這樣做才能達(dá)到最好的檢測(cè)效果。而且還要做到先檢測(cè)公用的電路，然后在檢測(cè)專用的電路，因?yàn)橹挥凶裱诉@樣的原則才能夠達(dá)到準(zhǔn)確的、快速的檢測(cè)出煤礦機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備所發(fā)生的故障。在最后還要做到先檢修通病，其次在對(duì)疑難問題進(jìn)行檢修。要做到經(jīng)常檢修常發(fā)生故障的煤礦機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備，因?yàn)檫@些設(shè)備總是發(fā)生故障，調(diào)試人員在檢修這些設(shè)備的同時(shí)，積累了許多的工作經(jīng)驗(yàn)，由此可以達(dá)到快速的檢測(cè)出該設(shè)備到底發(fā)生了哪些故障，有效地提高工作的效率，從而可以確保煤礦機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

4.煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展需要

煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)該抓住發(fā)展的重點(diǎn)，要著重于高效、高產(chǎn)的礦井開展的技術(shù)需要。這樣做有利于推廣成果，還有利于充分利用有限的員工資源和有限的金錢資源。應(yīng)該著重于實(shí)際的效果，使煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展成一種可以改善勞動(dòng)條件、提高工作效益以及可以發(fā)展生產(chǎn)的技術(shù)。低投資成本的自動(dòng)化技術(shù)表示在投資少、資金的回收期較短的條件下，在生產(chǎn)過程以及設(shè)備的重點(diǎn)部位應(yīng)用自動(dòng)化的技術(shù)，以此來達(dá)到在生產(chǎn)的過程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的要求，使得煤炭的生產(chǎn)運(yùn)用了先進(jìn)的技術(shù)，以此來達(dá)到著重實(shí)際效果的目的。

（1）節(jié)能型自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展

國(guó)家的重要政策就是節(jié)能。煤炭企業(yè)在消耗能量的方面比較嚴(yán)重，伴隨著設(shè)備工藝的逐漸增大，現(xiàn)代化設(shè)備的集中生產(chǎn)，影響煤炭生產(chǎn)成本的主要因素就是電的消耗量，節(jié)能這一行動(dòng)是必須要做到的。與此同時(shí)，因?yàn)楝F(xiàn)在的設(shè)備的運(yùn)行方式不夠合理，所以可以節(jié)省的能量相當(dāng)?shù)拇?。運(yùn)用煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)來改造設(shè)備的運(yùn)行方式，合理的調(diào)整、設(shè)置設(shè)備的運(yùn)行情況，這樣做可以為煤礦企業(yè)節(jié)約很多的能源。

（2）數(shù)字化控制系統(tǒng)的發(fā)展

控制技術(shù)發(fā)展大概經(jīng)歷的幾個(gè)階段就是：模擬控制、數(shù)字控制以及開關(guān)量控制。目前控制技術(shù)的關(guān)鍵方向就是計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的數(shù)字控制，當(dāng)今的自動(dòng)化系統(tǒng)可以安全運(yùn)行和可靠運(yùn)行的主要保障，就是數(shù)字化的診斷、保護(hù)以及數(shù)字化的監(jiān)測(cè)。數(shù)字化控制技術(shù)在膠帶運(yùn)輸機(jī)、電控制系統(tǒng)和提升機(jī)等系統(tǒng)中得到了特別成功的應(yīng)用。因此，煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向就是數(shù)字化控制系統(tǒng)。

總體來說，煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)該達(dá)到對(duì)靈敏性、可靠安全性和速度性的要求，以此來保證整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的安全可靠的運(yùn)行。一定要為了節(jié)省人員和物品的消耗成本來盡可能的對(duì)調(diào)試方法進(jìn)行簡(jiǎn)化。

四、對(duì)煤礦機(jī)電自動(dòng)化的情景進(jìn)行預(yù)測(cè)

煤礦機(jī)電的自動(dòng)化和智能化重要的影響著煤炭開采行業(yè)的安全生產(chǎn)以及持續(xù)的發(fā)展。隨之而來的信息時(shí)代，發(fā)展自動(dòng)化和智能化為煤炭行業(yè)的發(fā)展提供了捷徑，也給節(jié)約成本提供了好的方法。比如，在沒有人看守的情況下，可以對(duì)地面礦井中的操作情況進(jìn)行控制的遠(yuǎn)程操控技術(shù)，其可以保證煤炭的開采和運(yùn)輸?shù)恼＿\(yùn)行，同時(shí)還可以對(duì)礦下的生產(chǎn)情況做出準(zhǔn)確的記錄，而且還可以分析出已經(jīng)收集到的數(shù)據(jù)中最好的工作方式。還可以為煤礦產(chǎn)業(yè)的智能化提供捷徑的就是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的WIFI技術(shù)，其可以達(dá)到提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本的效果。致使礦井內(nèi)部發(fā)生事故的主要原因就是火災(zāi)、沖擊地壓以及瓦斯泄漏等情況，所以要想保證對(duì)工作人員在井下的工作安全，就需要使用可以準(zhǔn)確定位的斷點(diǎn)控制裝置和傳感器裝置。如果針對(duì)一些薄的煤層，則需要研制出相應(yīng)的自動(dòng)化綜合開采設(shè)備，這樣就會(huì)提高煤炭的開采率。

五、結(jié)語(yǔ)

總體來說，對(duì)煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著重要作用的煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，在我國(guó)已經(jīng)取得了重大的成就。同時(shí)，煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)也存在著很多的不足之處，需要對(duì)其增加資金的投入，以及對(duì)其的研究力度也要增強(qiáng)，要解決煤礦開采產(chǎn)業(yè)的各種情況，以此來達(dá)到高效率的開采煤礦。

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