淺析煤礦機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)及其應(yīng)用

摘 要：在市場經(jīng)濟(jì)日漸發(fā)展的過程中，煤炭的需求量不斷增長，為了滿足市場需求，煤礦企業(yè)自然地將工作重點(diǎn)放到了生產(chǎn)效率方面，如此各種先進(jìn)的機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)被應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)當(dāng)中，不僅提高了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)量，還在一定程度上提高了煤礦生產(chǎn)的安全性。文章分析探討了機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)及其在煤礦生產(chǎn)過程中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)電；自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)；應(yīng)用

從當(dāng)前社會(huì)發(fā)展形勢(shì)來看，煤礦企業(yè)以往采用的傳統(tǒng)作業(yè)方式已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)需要，并帶有更大的危險(xiǎn)性，機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)成為了現(xiàn)代煤礦企業(yè)穩(wěn)定、高效生產(chǎn)的重要保證。隨著科技的發(fā)展進(jìn)步，自動(dòng)化技術(shù)出現(xiàn)了，促使機(jī)電設(shè)備邁進(jìn)了自動(dòng)化、多功能化和綜合化的發(fā)展道路，優(yōu)化煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)、提高煤礦生產(chǎn)效率的同時(shí)大大提升了生產(chǎn)的安全性。下面就機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)及其在煤礦生產(chǎn)中的具體應(yīng)用做進(jìn)一步詳細(xì)探討。

1 煤礦機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)

機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)成功地將機(jī)械設(shè)備同微電子技術(shù)聯(lián)系在了一起，但卻不是將這兩項(xiàng)技術(shù)簡單地疊加在一起應(yīng)用，而是融合了很多項(xiàng)高水平的科學(xué)技術(shù)，并且在融合的過程中不斷“去舊出新”，將各自優(yōu)勢(shì)結(jié)合在一起，最終才使得煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)更加合理、更加實(shí)用。我國煤礦行業(yè)處于發(fā)展階段，使用的采煤設(shè)施已具備了一定的自動(dòng)化檢測(cè)診斷功能和監(jiān)測(cè)管理工程的功能，如此能夠?qū)⑺猩a(chǎn)全過程的信息及時(shí)采集，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的整理、計(jì)算和傳導(dǎo)，給操作人員的工作開展提供必要的參考依據(jù)[1]。同時(shí)還對(duì)煤礦生產(chǎn)當(dāng)中各項(xiàng)設(shè)施的及時(shí)診斷功能做了一定改善，讓設(shè)施維護(hù)和保養(yǎng)變得更加方便。下面具體從以下兩個(gè)方面入手介紹煤礦機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)。

1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

鑒于煤礦生產(chǎn)作業(yè)的特殊性，在應(yīng)用煤礦機(jī)電設(shè)備提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，還需要為之配備完善的安全保護(hù)措施作為保障。同時(shí)，隨著各種新型設(shè)備和技術(shù)的出現(xiàn)，煤礦企業(yè)也在逐漸向著自動(dòng)化、信息化方向邁進(jìn)，在此種情況下不僅可以對(duì)煤礦生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)予以監(jiān)測(cè)，進(jìn)而能隨時(shí)了解和掌握各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，使煤礦生產(chǎn)整個(gè)過程順利、安全進(jìn)行得到有效保障。在這個(gè)過程中，如果出現(xiàn)信息傳遞受阻或傳遞不及時(shí)等情況，就會(huì)直接影響到整個(gè)生產(chǎn)過程的順利開展，在一定程度上還增加了維修難度。針對(duì)此種情況，煤礦機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)的改進(jìn)和完善勢(shì)在必行，在其中加入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)所有生產(chǎn)過程、所有設(shè)備的進(jìn)展情況和運(yùn)行情況實(shí)時(shí)了解，并通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作，使操作人員對(duì)煤礦生產(chǎn)過程的管理和設(shè)施控制工作變得更加便利和高效。

1.2 機(jī)電一體化技術(shù)

柔性化和智能化是煤礦機(jī)電設(shè)備一體化技術(shù)最為顯著的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。具體來說就是，在通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行指示操作和對(duì)各項(xiàng)設(shè)施進(jìn)行管理、控制的時(shí)候，既能夠快速更改操作設(shè)備的整體順序，還無需更新任何硬件，即柔性化[2]。另外，應(yīng)用煤礦機(jī)電一體化技術(shù)開展生產(chǎn)作業(yè)時(shí)，想要對(duì)煤礦生產(chǎn)過程中各項(xiàng)設(shè)施進(jìn)行及時(shí)檢驗(yàn)，以了解其工作情況時(shí)，只需要預(yù)先在設(shè)備中配置一些特定程序即可，這樣就輕易實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)煤礦生產(chǎn)過程的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、檢驗(yàn)和管理等，當(dāng)有故障發(fā)生時(shí)，能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，大大提高了設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化水平，相應(yīng)的在很大程度上減少了煤礦生產(chǎn)工作人員的工作量，并保證了煤礦生產(chǎn)效益的提高。

2 煤礦機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)在煤礦生產(chǎn)過程中的具體應(yīng)用

2.1 煤礦機(jī)電礦自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)在礦井提升機(jī)上的應(yīng)用

作為煤礦井下開采作業(yè)當(dāng)中最為關(guān)鍵的運(yùn)輸設(shè)備，礦井提升機(jī)是煤礦企業(yè)產(chǎn)量和生產(chǎn)效率的重要保證之一。提升機(jī)不僅重量大，體積也比較龐大，而且控制起來比較復(fù)雜，在其中引入機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)之后，對(duì)提升機(jī)操作的全過程進(jìn)行數(shù)字化監(jiān)測(cè)保護(hù)與控制變得可能。具體如下：

其一，不同于以往的操作控制系統(tǒng)，煤礦機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)中應(yīng)用了PLC-可編程控制器，成功實(shí)現(xiàn)了礦井提升機(jī)信號(hào)系統(tǒng)與邏輯控制系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)字化，在很大程度上降低了提升機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的可能性，進(jìn)而節(jié)省了花費(fèi)在系統(tǒng)維修保護(hù)上的費(fèi)用和時(shí)間。此外，還能夠大大降低現(xiàn)場噪音，改善作業(yè)環(huán)境。

其二，在控制系統(tǒng)的啟動(dòng)上采取了軟啟動(dòng)的方式，讓礦井提升機(jī)的無沖擊平滑啟動(dòng)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，為設(shè)備的安全運(yùn)行提供有力保障[3]。同時(shí)，全數(shù)字化調(diào)速控制方案的應(yīng)用不僅讓系統(tǒng)性能變得更加優(yōu)良，還具有更高水平的安全性和可靠性，并且單一的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)有為現(xiàn)場調(diào)整提供了便利條件。

其三，應(yīng)用了數(shù)字化監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)之后，可以對(duì)提升機(jī)的位置、速度和電機(jī)電流等工況參數(shù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并且當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障現(xiàn)象時(shí)還能自動(dòng)切斷主電動(dòng)機(jī)的電源，開啟安全制動(dòng)保護(hù)模式，為煤礦的安全生產(chǎn)提供了有效保證。

2.2 煤礦機(jī)電礦自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)在電牽引采煤機(jī)上的應(yīng)用

我國煤礦采煤機(jī)的牽引方式在機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展成熟的推動(dòng)下已經(jīng)逐漸由原來的液壓牽引向著電牽引方向邁進(jìn)。相對(duì)于采用液壓牽引方式的采煤機(jī)來說，電牽引采煤機(jī)擁有更高的傳動(dòng)效率以及更加簡單、安全可靠的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，下面具體從以下兩方面入手對(duì)自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)在電牽引采煤機(jī)上的應(yīng)用做具體論述。

其一，將PLC-可編程控制器和高度集成電子元件置入于采煤機(jī)的控制系統(tǒng)后，能夠?qū)Σ擅簷C(jī)的監(jiān)測(cè)功能、顯示功能和診斷等多方面功能實(shí)行自動(dòng)化控制[4]。具體來說就是，通過多種傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有關(guān)采煤機(jī)設(shè)備位置、溫度、牽引力、電壓、流量、負(fù)載以及速度等信息，既能夠?qū)崟r(shí)獲得有關(guān)采煤機(jī)工作狀態(tài)與健康狀態(tài)的準(zhǔn)確描述，又能夠及時(shí)對(duì)各種情況采取相應(yīng)處理措施，即自動(dòng)化監(jiān)測(cè)功能。自動(dòng)化的診斷功能與顯示功能就是對(duì)采煤機(jī)中各關(guān)鍵元器件進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)故障診斷，然后形成圖形數(shù)據(jù)傳遞給調(diào)度中心。

其二，變頻調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用能夠自動(dòng)將設(shè)備的工作參數(shù)信息記錄下來，并進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，使得電牽引采煤機(jī)可以軟啟動(dòng)，并是始終保持在恒功率運(yùn)行狀態(tài)，保證設(shè)備安全可靠運(yùn)行的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效。

2.3 煤礦機(jī)電礦自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)在井下傳送帶上的應(yīng)用

煤礦生產(chǎn)中傳送系統(tǒng)的安全性與可靠性、高效性與煤礦整體生產(chǎn)效益息息相關(guān)。在煤礦生產(chǎn)中一般都是使用傳動(dòng)帶來傳送煤炭，傳送帶不僅要承擔(dān)大量的煤炭運(yùn)輸任務(wù)，還有著長距離的運(yùn)輸路徑以及復(fù)雜的運(yùn)輸環(huán)境條件，所以，很容易在生產(chǎn)運(yùn)輸過程中出現(xiàn)故障，隱藏著很多危險(xiǎn)因素[5]。所以，可以利用自動(dòng)化技術(shù)對(duì)位于井上部分的上倉傳送帶和手選矸石傳送帶以及末煤傳送帶、電磁除鐵器、傳送帶制動(dòng)器、振動(dòng)篩等運(yùn)輸環(huán)節(jié)以及有關(guān)設(shè)備溫度、煤位等運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)信息進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)與管控，以便當(dāng)有跑偏、打滑等現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理。

3 結(jié)束語

煤炭是我國人們生產(chǎn)生活中不可或缺的能源物質(zhì)，被人們稱為黑色的金子，在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中一直發(fā)揮著重要的帶動(dòng)作用。為此，面對(duì)當(dāng)前煤炭社會(huì)需求量日漸增多的發(fā)展形勢(shì)以及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展成熟，煤礦企業(yè)應(yīng)在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中大力引進(jìn)和廣泛應(yīng)用機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)，提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，為安全生產(chǎn)提供有力保障，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]唐寶國.探討煤礦機(jī)電自動(dòng)化的實(shí)用技術(shù)[J].電子世界，2014（12）：320-321.

[2]張和平.淺述煤礦機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)及其應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（18）：152.

[3]車振輝.煤礦機(jī)電自動(dòng)化的實(shí)用技術(shù)分析[J].南方農(nóng)機(jī)，2015，46（10）：61+89.

[4]劉玉強(qiáng).煤礦機(jī)電自動(dòng)化的實(shí)用技術(shù)淺析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（23）：996.

[5]谷立波，岳躍敏.煤礦機(jī)電自動(dòng)化的實(shí)用技術(shù)探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)（中旬刊），2015（8）：159-160.

作者簡介：劉德超（1974，8-），男，漢族，籍貫：山東單縣，新疆煤炭高等?？茖W(xué)校，機(jī)電一體化專業(yè)。