煤礦機(jī)電自動(dòng)化的實(shí)用技術(shù)

[摘 要]煤礦機(jī)電自動(dòng)化的實(shí)用技術(shù)改善了煤礦構(gòu)造。筆者對(duì)煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的需求性、實(shí)用性進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析；并在此基礎(chǔ)上，闡明了該技術(shù)在煤礦井下作業(yè)中應(yīng)用前景。

[關(guān)鍵詞]煤礦；機(jī)電自動(dòng)化；實(shí)用技術(shù)

中圖分類號(hào)：U85 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）07-0385-01

隨著我國(guó)科技水平的不斷提高，各行各業(yè)的機(jī)械化水平也在不斷提高。在煤礦行業(yè)也是一樣，煤礦機(jī)電設(shè)備在整個(gè)煤礦開采過(guò)程中占據(jù)十分重要的地位，自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的引進(jìn)大大提高了煤礦開采的效率和安全化程度，對(duì)煤礦機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)進(jìn)行探討具有現(xiàn)實(shí)意義。為了更好地推動(dòng)中國(guó)煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提高其企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，必須要加大煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)管理力度，在企業(yè)發(fā)展過(guò)程中，通過(guò)實(shí)施先進(jìn)的機(jī)電自動(dòng)化管理技術(shù)和實(shí)用技術(shù)，不斷提升煤礦設(shè)備的發(fā)展程度，尤其是自動(dòng)化信息技術(shù)能夠有效提高中國(guó)煤礦機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化管理水平。

1 煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的意義

1.1 提高了煤礦生產(chǎn)效率與現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化

煤礦機(jī)電自動(dòng)化的實(shí)施，可以對(duì)煤礦開采信息進(jìn)行有效的處理，使得管理得以程序化和更加精準(zhǔn)化，也使得產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用都能較準(zhǔn)確地按照起初設(shè)計(jì)進(jìn)行，確保質(zhì)量達(dá)到想要的標(biāo)準(zhǔn)。煤礦機(jī)電自動(dòng)化在運(yùn)行過(guò)程中不容易受操作者誤操作的影響，能夠按規(guī)定程序高效高質(zhì)量地完成產(chǎn)品生產(chǎn)，并且一臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備可以經(jīng)過(guò)適當(dāng)改裝，用來(lái)生產(chǎn)其他產(chǎn)品，提高了機(jī)電設(shè)備的利用率。

1.2 提高生產(chǎn)的安全性

由于煤礦開采尤其是井下作業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境非常復(fù)雜、惡劣，而煤礦生產(chǎn)又需要作業(yè)的連續(xù)性，這就對(duì)機(jī)電設(shè)備的安全性和可靠度提出了很高的要求。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，一方面在設(shè)備的硬件系統(tǒng)中，通過(guò)高度集成化的電子元件、可編程控制器PLC以及計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以極大的提高設(shè)備硬件的可靠性；另一方面，在設(shè)備的軟件系統(tǒng)中通過(guò)設(shè)置各類故障診斷、系統(tǒng)控制和狀態(tài)監(jiān)測(cè)程序，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)診斷、監(jiān)測(cè)和糾錯(cuò)功能，確保了設(shè)備使用的安全與可靠。同時(shí)，由于多數(shù)自動(dòng)化機(jī)電設(shè)備無(wú)需人工直接干預(yù)，這也有效節(jié)省了勞動(dòng)力，保障了作業(yè)人員的人身安全。

2 煤礦機(jī)電自動(dòng)化的實(shí)用技術(shù)

機(jī)電自動(dòng)化作為科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的自動(dòng)化成果，是指使微電子以及機(jī)械設(shè)備技術(shù)良好聯(lián)系的進(jìn)程。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)包含了數(shù)項(xiàng)高水平科學(xué)技術(shù)，它不是簡(jiǎn)單的將微電子以及機(jī)械設(shè)備技術(shù)這兩項(xiàng)技術(shù)相加，而是在相加的前提下一直除舊布新，揚(yáng)長(zhǎng)避短，其最終是使煤礦機(jī)電自動(dòng)化更加實(shí)用、合理?，F(xiàn)如今，我國(guó)煤礦行業(yè)的采煤設(shè)施均具備自動(dòng)化的檢測(cè)診斷功能以及工程監(jiān)測(cè)管理功能，使其能夠及時(shí)整理、采集、計(jì)算、傳導(dǎo)和采煤設(shè)施工作過(guò)程的所有信息，作為操作人員下一步工作的參考，并且改善了煤礦生產(chǎn)過(guò)程中各項(xiàng)設(shè)施的及時(shí)診斷功能，這將有助于設(shè)施的維護(hù)以及保養(yǎng)。

2.1 控制計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)

由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及與發(fā)展，現(xiàn)如今，需要更加完善的安全保護(hù)措施以確保煤礦機(jī)電設(shè)備高效工作，同時(shí)，越來(lái)越多的煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要完善的監(jiān)測(cè)功能，以確保第一時(shí)間掌握各環(huán)節(jié)的運(yùn)行情況，從而，確保整個(gè)煤礦生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行。然而，如果煤礦生產(chǎn)各環(huán)節(jié)一旦出現(xiàn)信息傳導(dǎo)沒有及時(shí)、順暢等情況，將導(dǎo)致整個(gè)煤礦生產(chǎn)過(guò)程無(wú)法順利進(jìn)行，并且增加了維修各設(shè)備工作的難度。因此，為了解決這一難題，必須改善煤礦機(jī)電自動(dòng)化的實(shí)用技術(shù)，借助于完善的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，盡可能使煤礦生產(chǎn)過(guò)程中所有的設(shè)備的運(yùn)行情況都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)了解與操作，這將進(jìn)一步方便操作人員控制與管理煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)設(shè)施，從而，確保煤礦生產(chǎn)過(guò)程的順利運(yùn)行。

2.2 煤礦機(jī)電一體化

煤礦機(jī)電一體化技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)為柔性化、智能化。柔性化是指使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作以及管理煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)設(shè)施時(shí)，可以高效更改設(shè)備的整體操作順序，最重要的是，在此過(guò)程中無(wú)需更新任何硬件。智能化則是指煤礦機(jī)電一體化工作過(guò)程中，能夠借助于事先配置某些特定的程序及時(shí)檢驗(yàn)煤礦生產(chǎn)中每項(xiàng)設(shè)施的工作情況，從而，實(shí)現(xiàn)整個(gè)煤礦煤礦生產(chǎn)的自動(dòng)化管理以及監(jiān)管、檢驗(yàn)等，可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障，極大的提高了設(shè)備的自動(dòng)化水平，這不但降低了工作人員的工作強(qiáng)度，而且提高了煤礦生產(chǎn)效益。

3 煤礦機(jī)電自動(dòng)化的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用于礦井監(jiān)測(cè)及監(jiān)控和礦井安全生產(chǎn)

煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于礦井監(jiān)測(cè)和監(jiān)控是為了實(shí)現(xiàn)礦井的安全生產(chǎn)和事故的有效處理。由于我國(guó)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)起步晚，許多監(jiān)控設(shè)備都是從國(guó)外引進(jìn)的，國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的設(shè)備及技術(shù)相當(dāng)少，這一方面是技術(shù)存在國(guó)別差異，可能與我國(guó)煤礦開采的具體情況不是特別符合，從而造成一定的生產(chǎn)難度；另一方面是長(zhǎng)期使用國(guó)外技術(shù)，會(huì)使我國(guó)逐步喪失自主研發(fā)能力，缺少應(yīng)有的競(jìng)爭(zhēng)力，從而阻礙我國(guó)技術(shù)水平的發(fā)展。但隨著我國(guó)煤礦業(yè)的不斷發(fā)展壯大，對(duì)國(guó)外引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行剖析，從而開發(fā)出適合國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的完整監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。煤礦機(jī)電自動(dòng)化就是其中較為重要的系統(tǒng)，煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)強(qiáng)化了煤礦生產(chǎn)的安全監(jiān)測(cè)工作，包括瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測(cè)、通風(fēng)環(huán)境的監(jiān)測(cè)等，大大提高了煤礦開采的安全程度。

3.2 應(yīng)用于礦井的安全生產(chǎn)和安全檢測(cè)

當(dāng)前煤礦機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用能夠有效用于礦井的安全生產(chǎn)和檢測(cè)工作。中國(guó)大多數(shù)煤礦企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中采用自動(dòng)化集約管理方式，有效提升煤礦企業(yè)的安全運(yùn)行效率，比如使用較多的遠(yuǎn)程操控技術(shù)，這種自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人監(jiān)管，對(duì)礦井整個(gè)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行安全監(jiān)督管理，做好相應(yīng)的工作記錄，對(duì)于數(shù)據(jù)獲取和收集方面也發(fā)揮很好的作用，減輕管理人員的工作量，提高工作效率。

3.3 應(yīng)用于煤礦礦井提升機(jī)

在煤礦開采過(guò)程中，需要用到許多設(shè)備，煤礦礦井提升機(jī)就是其中較為主要的一種。為保證提升容器在整個(gè)煤礦開采過(guò)程中能安全實(shí)施往復(fù)工作，提高設(shè)備運(yùn)行安全效率，在煤礦提升機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，必須要加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)的應(yīng)用。煤礦礦井提升機(jī)體積和重量比較大，加上操作和控制過(guò)程比較復(fù)雜，如果將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于其中，將得到突破性的發(fā)展，特別是對(duì)其驅(qū)動(dòng)能力的提升和滾筒效果的改良。通過(guò)采用自動(dòng)化全數(shù)字管理方式，能夠很好地實(shí)現(xiàn)控制和調(diào)節(jié)過(guò)程，通過(guò)采用一些控制性能好的儀器，有效調(diào)節(jié)程序運(yùn)行過(guò)程，加強(qiáng)主動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控管理功能、調(diào)節(jié)功能等，保證煤礦提升機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的安全、高效，同時(shí)也有效提高了煤礦機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)在提升信號(hào)方面的應(yīng)用。

3.4 應(yīng)用于礦井井下傳送帶

礦井井下傳送帶是用來(lái)運(yùn)輸煤礦及其他設(shè)備的主要傳送裝置，由于傳送帶存在一定的坡度，如果出現(xiàn)設(shè)備故障很有可能會(huì)造成煤礦滑坡等安全事故，所以將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于傳送帶，可以提高傳送帶的穩(wěn)定性，從而提高設(shè)備的安全性。我國(guó)目前普遍采用的帶式運(yùn)輸機(jī)就是運(yùn)用了機(jī)電一體化技術(shù)，通過(guò)控制啟動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)傳送帶的不間斷運(yùn)輸，降低出錯(cuò)率和故障率。

3.5 應(yīng)用于煤礦采掘方面

采掘工作的危險(xiǎn)度較高，以往采掘工作中，工人需要進(jìn)入煤礦井下作業(yè)，一旦發(fā)生事故很容易造成人身傷害，同時(shí)對(duì)于這種事故無(wú)法提前監(jiān)測(cè)和預(yù)防。但隨著煤礦機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)很好地應(yīng)用到牽引采煤機(jī)的工作過(guò)程，在特定環(huán)境條件下能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電制動(dòng)管理，同時(shí)通過(guò)對(duì)牽引機(jī)實(shí)施牽引制動(dòng)，保證在傾斜角達(dá)到50°的煤層環(huán)境下作業(yè)，提高工人的安全作業(yè)率，有效地提升了中國(guó)煤礦采掘效率。

3.6 在其他設(shè)備上的應(yīng)用

除了上述幾種應(yīng)用設(shè)備以外，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)還應(yīng)用于煤礦開采的其他相應(yīng)設(shè)備，包括電業(yè)控制支架和高壓開關(guān)柜等。這些設(shè)備在使用了自動(dòng)化技術(shù)后，工作效率和工作的安全性得到大大提高。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著中國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)不斷更新發(fā)展，中國(guó)各行各業(yè)都步入一個(gè)高速發(fā)展階段，這些都為中國(guó)煤礦機(jī)電技術(shù)及自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。綜上所述，煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)是我國(guó)目前煤礦行業(yè)較為先進(jìn)的技術(shù)，也是應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一。這一技術(shù)的使用不僅提高了生產(chǎn)的安全性，還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化控制和管理，為中國(guó)煤礦的安全生產(chǎn)提供了有效保證。

作者簡(jiǎn)介

劉江輝，2006年7月畢業(yè)于陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化，主要研究方向?yàn)槊旱V機(jī)電自動(dòng)化方面。