煤礦機(jī)電設(shè)備中自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用

米文科

大同煤礦集團(tuán)華盛萬杰煤業(yè)有限公司

煤礦機(jī)電設(shè)備中自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用

米文科

大同煤礦集團(tuán)華盛萬杰煤業(yè)有限公司

煤炭是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要的物質(zhì)能源，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，自動(dòng)化技術(shù)也在不斷地發(fā)展和完善，并且自動(dòng)化技術(shù)已在煤礦機(jī)電設(shè)備中大量應(yīng)用，它不但保障了煤礦生產(chǎn)的安全性和煤碳的產(chǎn)量，同時(shí)也降低了工人勞動(dòng)的強(qiáng)度。自動(dòng)化是一門跨學(xué)科的技術(shù)，綜合性比較強(qiáng)。在實(shí)際中進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，對(duì)于工藝流程可以不用人進(jìn)行參與，只是利用信息傳輸和處理，以及自動(dòng)檢測(cè)和判斷操縱控制等進(jìn)行自動(dòng)處理來完成，將生產(chǎn)和管理工作進(jìn)行自動(dòng)完成。

煤礦工程；機(jī)電自動(dòng)化；技術(shù)應(yīng)用

1 煤礦機(jī)電自動(dòng)化控制原則

1.1 經(jīng)濟(jì)效益原則

①有助于提升企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理水平。煤礦機(jī)電自動(dòng)化是企業(yè)開展全面風(fēng)險(xiǎn)管理的重要工具和動(dòng)力，其能夠有效識(shí)別企業(yè)的信用風(fēng)險(xiǎn)、市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)和操作風(fēng)險(xiǎn)等，有效地預(yù)防企業(yè)面臨的各種風(fēng)險(xiǎn)，彌補(bǔ)可能產(chǎn)生的非預(yù)期損失，增強(qiáng)企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理的科學(xué)化和精細(xì)化水平。②有助于增強(qiáng)企業(yè)資本戰(zhàn)略使用和最優(yōu)配置水平。有助于采礦工程實(shí)現(xiàn)企業(yè)價(jià)值最大化。企業(yè)推行煤礦機(jī)電自動(dòng)化的關(guān)鍵就在于要將機(jī)電自動(dòng)化理論融入到企業(yè)績(jī)效考核中，改變以往只靠賬面利潤(rùn)衡量績(jī)效和分配資本的狀態(tài)，通過引入資本回報(bào)和經(jīng)濟(jì)增加值來補(bǔ)充內(nèi)部績(jī)效考核體系，提高績(jī)效考核的全面性、有效性和科學(xué)性，增強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)防范和控制能力。

1.2 安全生產(chǎn)原則

采礦行業(yè)是從事生產(chǎn)、加工、銷售等活動(dòng)的產(chǎn)業(yè)，機(jī)電設(shè)施(HEA)主要指在家庭及類似場(chǎng)所中使用的各種電器和電子器具，如：冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)等。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)機(jī)電行業(yè)進(jìn)入“冷冬”，中小品牌煤礦機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備甚至出現(xiàn)倒閉局面，這是由于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制深化改革，市場(chǎng)對(duì)機(jī)電行業(yè)企業(yè)發(fā)展提出嚴(yán)格要求，小品牌、小規(guī)模的機(jī)電企業(yè)逐漸退出市場(chǎng)。相反，對(duì)于大品牌的機(jī)電企業(yè)，其行業(yè)發(fā)展依舊面臨著轉(zhuǎn)型與升級(jí)的困境，機(jī)電企業(yè)必須重視內(nèi)外經(jīng)營(yíng)決策的調(diào)整，利用經(jīng)濟(jì)學(xué)理論指導(dǎo)發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)整與分析，為市場(chǎng)控制決策提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。

2 自動(dòng)化技術(shù)價(jià)值

在信息化技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代背景下，煤礦開采等重型工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度逐漸提升，而電氣自動(dòng)化主要是指在工業(yè)自動(dòng)控制基礎(chǔ)上，再結(jié)合儀表儀器控制技術(shù)、通訊技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多種現(xiàn)代化技術(shù)，優(yōu)化煤礦企業(yè)生產(chǎn)程序，對(duì)機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)過程進(jìn)行合理的調(diào)控、監(jiān)測(cè)、管理，以達(dá)到提升生產(chǎn)效率的目的。雖然電氣自動(dòng)化技術(shù)不能直接增加經(jīng)濟(jì)效益，但有利于規(guī)避生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，提升工業(yè)生產(chǎn)效率，間接擴(kuò)大煤礦企業(yè)影響力，增強(qiáng)其綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

電氣自動(dòng)化技術(shù)朝著智能化和信息化的方向不斷發(fā)展，首先，從計(jì)算機(jī)領(lǐng)域而言，其編程接口變得更加標(biāo)準(zhǔn)，在IEC61131誕生后，不僅較好地明確系統(tǒng)語義和語法，更縮短整體編程時(shí)間，有利于保管程序，提升代碼的應(yīng)用率，其已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在電氣自動(dòng)化中。其次，從IT技術(shù)的角度分析，電氣自動(dòng)化與IT技術(shù)相互影響，對(duì)于管理層而言，通過IT技術(shù)可動(dòng)態(tài)提取工業(yè)生產(chǎn)情況，并對(duì)其進(jìn)行監(jiān)督，以優(yōu)化煤礦企業(yè)生產(chǎn)程序；對(duì)于機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)程序而言，IT技術(shù)可融入機(jī)械結(jié)構(gòu)與設(shè)施中，如融入傳感器、執(zhí)行器等，進(jìn)而更好地保障煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率。

3 自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用

3.1 升降系統(tǒng)設(shè)備中的應(yīng)用

在煤礦生產(chǎn)中，升降系統(tǒng)設(shè)備是必不可少的，自動(dòng)化程度相較于其它的機(jī)電設(shè)備來說也比較高，在煤礦生產(chǎn)中扮演著重要角色，其能夠運(yùn)輸井下煤炭資源、作業(yè)材料和設(shè)備，因而在升降系統(tǒng)中，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用十分重要，尤其是在煤礦生產(chǎn)過程中，作業(yè)人員要依靠升降系統(tǒng)下到井下，因而對(duì)設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性有較高要求，這樣才能夠充分保證作業(yè)人員的安全。在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)當(dāng)中，一般是將PLC技術(shù)應(yīng)用到升降系統(tǒng)當(dāng)中，通過對(duì)PLC軟件進(jìn)行控制操作來實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦升降系統(tǒng)的操控。同時(shí)，PLC軟件還帶有報(bào)警作用，能夠?qū)ο到y(tǒng)故障及時(shí)報(bào)警，從而有效保證升降系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。也有相關(guān)報(bào)道稱，升降系統(tǒng)在應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)后的安全效率能夠達(dá)到98%以上，因而在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)該重視自動(dòng)化技術(shù)在升降系統(tǒng)中的應(yīng)用，從而不斷促進(jìn)提升煤礦生產(chǎn)的安全性。

3.2 在大型開采機(jī)械設(shè)備中的運(yùn)用

當(dāng)前，我國(guó)大型機(jī)械逐漸增多，且呈現(xiàn)出自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)，部分機(jī)械設(shè)備中已經(jīng)加入電力驅(qū)動(dòng)裝置，雖然減小了設(shè)備生產(chǎn)空間、還增加設(shè)備總體重量，但能夠更好地保護(hù)生產(chǎn)人員的生命安全。如采煤機(jī)中轉(zhuǎn)機(jī)功率大多不小于1000kW，部分煤礦企業(yè)采煤機(jī)轉(zhuǎn)機(jī)功率不小于1500kW，而設(shè)備中電力牽引機(jī)器額定功率為120kW，運(yùn)行速度約為35m/min，此種電氣自動(dòng)化設(shè)備的操作程序較為簡(jiǎn)單，且抗污染的能力較高，因此，電氣設(shè)備類型的大型開采機(jī)械設(shè)備應(yīng)用范圍較廣。

3.3 在煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備中的應(yīng)用

在自動(dòng)化技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠?qū)⒌V井下作業(yè)的環(huán)境進(jìn)行全面而有效的監(jiān)督控制，從而使作業(yè)人員的生命安全得以保證。在監(jiān)控監(jiān)測(cè)的設(shè)備中，有效地應(yīng)用自動(dòng)化的技術(shù)能夠使井下作業(yè)的安全性得到很大程度的提升，主要的功能為：第一，對(duì)于井下的地理信息，監(jiān)控人員能夠利用自動(dòng)通訊技術(shù)準(zhǔn)確而快速地進(jìn)行獲取，對(duì)于井下實(shí)際作業(yè)的環(huán)境能夠很快地掌握；第二，自動(dòng)通訊技術(shù)能自動(dòng)應(yīng)用信息，對(duì)于井下坑道的分布將動(dòng)態(tài)效果圖進(jìn)行制動(dòng)，隨時(shí)對(duì)生產(chǎn)的作業(yè)進(jìn)度進(jìn)行了解，從而方便調(diào)度工作；第三，應(yīng)用自動(dòng)化對(duì)于井下工作人員的位置能夠精準(zhǔn)地進(jìn)行定位，明確工作人員位置，一旦有突發(fā)的狀況發(fā)生，能夠輔助作業(yè)人員及時(shí)脫離困境，還能夠?qū)⒂欣男畔⑻峁┙o救援的工作。

總之，由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)機(jī)電行業(yè)監(jiān)督工作缺失，機(jī)電行業(yè)設(shè)定的控制模式達(dá)不到機(jī)電行業(yè)戰(zhàn)略調(diào)整保護(hù)要求，尤其工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展出現(xiàn)的機(jī)電行業(yè)戰(zhàn)略調(diào)整問題更加普遍。在機(jī)電自動(dòng)化呈現(xiàn)出的總體態(tài)勢(shì)下，將機(jī)電行業(yè)采礦項(xiàng)目的機(jī)電自動(dòng)化現(xiàn)狀進(jìn)行深入分析，為資源開發(fā)與利用提供了綜合保障。

[1]程亞帥.煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀及應(yīng)用[J].機(jī)械管理開發(fā)，2016，31(11)：129-130.

[2]候海軍.試論煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014，(01)：246.