煤礦自動化設(shè)備的技術(shù)的應(yīng)用及意義

王亞非　房濤

【摘 要】煤礦自動化設(shè)備技術(shù)的應(yīng)用所包含的范圍極廣，對電子技術(shù)的應(yīng)用、機電一體化及其控制理論的應(yīng)用都包含在其中。在當(dāng)前的時代背景下，加緊對數(shù)字化控制系統(tǒng)的研究，發(fā)展節(jié)能型自動化控制系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)，實現(xiàn)礦井自動化，不斷滿足現(xiàn)代化礦井發(fā)展所需的技術(shù)需要，是煤礦自動化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢?；诖藢γ旱V自動化設(shè)備技術(shù)的應(yīng)用及意義進行了相關(guān)的研究與討論。

【Abstract】The application of the technology of coal mine automation equipment contains a very wide range， the application of electronic technology， mechanical and electrical integration and control theory are included in the application. In the context of the current era， stepping up to the digital control system research， development of energy-saving automatic control system， production system， to achieve mine automation， continue meeting the needs of modern mine technology required for development， is an inevitable trend in the development of the automation technology in coal mine. Based on this， paper discusses the application and significance of coal mine automation equipment technology.

【關(guān)鍵詞】煤礦；自動化設(shè)備；技術(shù)；應(yīng)用

【Keywords】coal mine； automation equipment； technology； application

【中圖分類號】TD82 【文獻標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0140-02

1 引言

在煤礦生產(chǎn)過程之中應(yīng)用自動化設(shè)備，能夠使煤炭生產(chǎn)效率以及煤炭生產(chǎn)質(zhì)量大大提高，還可以增強生產(chǎn)過程之中的安全性，在很大程度上使生產(chǎn)過程中的人力、物力資源得到節(jié)約。

2 煤礦自動化技術(shù)應(yīng)用的范圍

2.1 電子技術(shù)

所謂電子技術(shù)，指的就是將電子器件在各個科技領(lǐng)域中加以應(yīng)用的技術(shù)，微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)是現(xiàn)代電子技術(shù)中的兩種主要類型。電子器件反應(yīng)速度較快、具有較高的靈敏度，使用起來極其方便，以其為基礎(chǔ)的微電子技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用得到了迅速的應(yīng)用及發(fā)展。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，其在現(xiàn)代化生產(chǎn)中也逐漸起到了不可替代的重要作用。在煤礦的監(jiān)控系統(tǒng)以及自動化設(shè)備的應(yīng)用過程中，很多方面都涉及了信息的收集、檢測、傳輸以及處理等內(nèi)容；而煤礦在生產(chǎn)過程中也要對功率較大的設(shè)備，如采、掘、運、提、通風(fēng)以及排水等設(shè)備，進行功率以及轉(zhuǎn)速等方面的控制，這些都需要以對電子技術(shù)的合理利用與開發(fā)為基礎(chǔ)，因此，煤炭企業(yè)必須要對電子技術(shù)提起相當(dāng)?shù)闹匾暋?/p>

2.2 機電一體化技術(shù)

機電一體化技術(shù)，是指電子技術(shù)與機械技術(shù)有機結(jié)合所形成的一門新興技術(shù)。在機械系統(tǒng)中的機電一體化，是指在動力、機械功能以及信息控制等功能中融入電子技術(shù)，使電子技術(shù)、設(shè)備等與機械裝置有機相融而產(chǎn)生的系統(tǒng)。機電一體化技術(shù)要對相關(guān)的技術(shù)進行綜合應(yīng)用，從而實現(xiàn)技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計。在煤礦生產(chǎn)中，可利用電子控制、驅(qū)動裝置與設(shè)備和電力電子器件，來完成機械設(shè)備傳動、鏈接部分的相關(guān)動作，從而較大程度地簡化機械結(jié)構(gòu)，甚至讓某些機械結(jié)構(gòu)產(chǎn)生質(zhì)的提升，為生產(chǎn)的自動化打好基礎(chǔ)?？傊?，機電一體化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備一體化的進程中起著至關(guān)重要的作用，煤礦中的提升機、礦用開關(guān)電器等設(shè)備的設(shè)計中都涉及機電一體化技術(shù)，其對煤礦整體自動化水平的提升有著積極的促進作用。

2.3 控制理論

控制理論的應(yīng)用密切關(guān)系著煤礦的生產(chǎn)現(xiàn)代化。控制理論不僅是指近代控制理論，也就是為研究動態(tài)系統(tǒng)運動狀態(tài)的理論，其同時也包含了與自動化系統(tǒng)直接相關(guān)的、隨著自動化技術(shù)不斷發(fā)展而形成的理論體系，包括半導(dǎo)體變流技術(shù)、微型機控制技術(shù)等[1]。科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)手段的現(xiàn)代化過程中持續(xù)出現(xiàn)著新的要求與問題，這些都對控制理論的發(fā)展有著促進作用；與此同時，控制理論的發(fā)展也在推動著科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)水平的進步。

煤礦的自動化設(shè)備包括生產(chǎn)器械、驅(qū)動設(shè)備以及控制裝置等。目前煤礦的控制裝置基本已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)字化，完成了向現(xiàn)代自動化控制設(shè)備的轉(zhuǎn)變，電子技術(shù)和計算機技術(shù)是數(shù)字化控制的基礎(chǔ)，控制理論則是控制策略的依據(jù)。而電力驅(qū)動則是指煤礦的動力系統(tǒng)驅(qū)動功率主要靠電動機提供，其中現(xiàn)代交流和直流驅(qū)動系統(tǒng)，尤其是交流變頻調(diào)速系統(tǒng)和串級調(diào)速系統(tǒng)中都通過對變流裝置的利用來達到能量的轉(zhuǎn)換。

3 煤礦自動化設(shè)備應(yīng)用的作用以及意義

3.1 有利于煤礦生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量的提高

當(dāng)前我國要求煤礦生產(chǎn)更為高效與高質(zhì)，這就對煤礦生產(chǎn)設(shè)備提出了更高程度的要求，其技術(shù)水平不斷提高，對其的控制也日趨復(fù)雜，過去以人為主的操控方式已經(jīng)逐漸滿足不了煤礦設(shè)備的操作需求[2]。煤礦自動化設(shè)備的應(yīng)用則很好地解決了這一問題，健全的自動化系統(tǒng)可以較為智能地實現(xiàn)精準的信息監(jiān)測、數(shù)據(jù)收集和處理，從而實現(xiàn)控制策略的優(yōu)化，使生產(chǎn)設(shè)備能夠在較為理想的狀態(tài)下生產(chǎn)。

3.2 可以使生產(chǎn)設(shè)備的可靠性與生產(chǎn)安全性提高

現(xiàn)代自動化設(shè)備的硬件系統(tǒng)主要以高度集成化的電子器件、計算機以及專用集成芯片為基礎(chǔ)，因此其具有相對較高的可靠性；自動化控制系統(tǒng)則可以利用軟件的靈活性來對自身進行完善，并設(shè)置各種系統(tǒng)控制、故障檢測以及診斷等相關(guān)程序，來對自動化系統(tǒng)的可靠性進行高度的保證，進而實現(xiàn)煤礦自動化設(shè)備的離機操作，這對于煤礦的安全生產(chǎn)也有著極為積極的意義。

3.3 能夠節(jié)約勞動力和能源

在煤礦生產(chǎn)過程中，大多數(shù)企業(yè)都會優(yōu)先選用較為節(jié)能的設(shè)備裝置，來節(jié)約人力及能源。煤礦自動化可以根據(jù)情況所需來對設(shè)備的運行狀態(tài)、運行周期進行優(yōu)化，從而在最大程度上保證運行損耗的減少；而科學(xué)的自動化系統(tǒng)可以使設(shè)備的啟動較為平滑，使設(shè)備運行過程中的轉(zhuǎn)矩沖擊以及電流沖擊大大降低，減小設(shè)備的機電應(yīng)力，從而使機電設(shè)備的故障出現(xiàn)概率大大降低、故障維修費用大大減少，在保證設(shè)備正常工作時長的同時保證企業(yè)的經(jīng)濟效益。

4 煤礦自動化設(shè)備技術(shù)的發(fā)展

煤礦自動化技術(shù)的發(fā)展需要抓住時代的特征，順應(yīng)高產(chǎn)高效礦井建設(shè)的時代需求，這有利于煤炭企業(yè)對有限的人力以及資金進行充分的利用，同時也可以達到以點帶面的推動效果[3]。低成本自動化指的是在原有工藝不變、投資較少且資金回籠較快的前提下，在生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵之處應(yīng)用自動化技術(shù)，從而實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化，在對先進技術(shù)進行了充分利用的同時節(jié)省了開支，達到了注重實效的目的。

4.1 注重數(shù)字化控制系統(tǒng)的發(fā)展

開關(guān)量控制、模擬控制、數(shù)字化控制是控制技術(shù)發(fā)展所經(jīng)歷的幾個階段。就目前情況來看，大力發(fā)展應(yīng)用電子技術(shù)以及計算機技術(shù)的數(shù)字化控制，是當(dāng)前人們主要依賴的控制手段，現(xiàn)代自動化系統(tǒng)能夠安全運行的重要保障就是數(shù)字化技術(shù)手段。到現(xiàn)在，數(shù)字化控制系統(tǒng)已經(jīng)在電控系統(tǒng)、提升機以及膠帶運輸機等方面得到了成功且廣泛的應(yīng)用，也正是因此，數(shù)字化控制系統(tǒng)應(yīng)該是煤礦自動化設(shè)備發(fā)展過程中需要重視起來的內(nèi)容。

4.2 注重自動化控制系統(tǒng)的節(jié)能化發(fā)展

節(jié)能是我國當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展的重要前提之一。煤炭企業(yè)由于其生產(chǎn)特性，在生產(chǎn)過程中的能源消耗較大。如今隨著設(shè)備工藝的不斷發(fā)展，其用電量越來越大，能源的消耗成為煤礦生產(chǎn)過程中不可忽視的問題之一。當(dāng)前煤礦生產(chǎn)過程中設(shè)備的運行方式并不十分合理，也正因此，其具有極大的節(jié)能潛力。在煤礦生產(chǎn)之中應(yīng)用自動化技術(shù)手段，可以合理控制設(shè)備的運行狀態(tài)，使煤礦生產(chǎn)中能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。

4.3 實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)及礦井的自動化

我國煤礦在可編程序控制應(yīng)用方面進步較為迅速，同時我國的監(jiān)測、監(jiān)控技術(shù)也得到了較大的發(fā)展，在此基礎(chǔ)之上我國的煤礦生產(chǎn)自動化取得了一定的進步。就當(dāng)前看來，應(yīng)該完善煤礦設(shè)備單機的自動化，使其在系統(tǒng)性能、軟件技術(shù)等方面都能夠達到標(biāo)準化，以便對其進行推廣，并在此基礎(chǔ)之上，逐步實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的整體自動化。

5 結(jié)語

總體來說，我國煤礦自動化過程之中還存在著許多問題亟待解決，相關(guān)工作人員要對此提起重視，對煤礦自動化應(yīng)用中存在的問題進行深入的探究，爭取早日實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)整體的自動化，保證煤礦的生產(chǎn)效率與安全性，為我國經(jīng)濟的發(fā)展打好基礎(chǔ)。

【參考文獻】

【1】楊金波，谷裕.煤礦自動化設(shè)備的技術(shù)的應(yīng)用極其意義[J].甘肅科技，2005（03）：131-132.

【2】李新倬.煤礦機械設(shè)備電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用[J].起重運輸機械，2016（02）：106-108.

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