煤礦自動化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

計超

摘 要：我國社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對能源的需求量越來越大，煤礦作為我國重要的能源，對煤礦的資源運輸提出更高的要求，煤礦的發(fā)展初具規(guī)模，但傳統(tǒng)的煤礦運輸方式無法滿足目前的經(jīng)營要求，因此煤礦自動化建設(shè)將成為煤礦發(fā)展的主要方向，但我國煤礦自動化建設(shè)中存在諸多問題，本文主要根據(jù)目前我國煤礦自動化發(fā)展中遇到的問題和現(xiàn)狀進(jìn)行分析，結(jié)合實際煤礦的情況淺談煤礦自動化技術(shù)的發(fā)展及趨勢，為實現(xiàn)全國煤礦自動化提供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦；自動化技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；趨勢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.063

0 引言

我國煤礦資源分布廣泛，不同的礦井煤礦的開采形狀不盡相同，井下惡劣的生產(chǎn)環(huán)境，對井下作業(yè)人員的安全操作完全沒有保障，煤炭資源的運輸方式基本都是采用人工運輸貨馬拉方式，不利于資源的回收利用；我國的煤礦自動化生產(chǎn)技術(shù)從上世紀(jì)60年代開始發(fā)展，煤礦的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都具有較高的技術(shù)，經(jīng)過十幾年的發(fā)展盡管取得一定的成績，但與發(fā)達(dá)國家相比仍然存在加大的差距。

1 我國煤礦機(jī)電自動化的現(xiàn)狀

隨著我國信息技術(shù)的不斷發(fā)展，信息時代下的自動化技術(shù)逐漸呈現(xiàn)智能化、多功能化的趨勢，機(jī)電一體化的自動化設(shè)備廣泛應(yīng)用于各個環(huán)節(jié)，但仍然存在不足，主要提下在以下幾個方面：

1.1 挖掘設(shè)備自動化發(fā)展不平衡

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機(jī)與傳感器技術(shù)不斷廣泛應(yīng)用于煤礦自動化建設(shè)中，國際上大多采用智能挖掘機(jī)進(jìn)行機(jī)械控制，將開采、資源傳輸和液壓支架整個于一體，利用自動化技術(shù)可以實現(xiàn)煤礦資源的開采和傳輸，計算機(jī)可以通過技術(shù)操作進(jìn)行設(shè)備的故障診斷和檢測，采煤機(jī)經(jīng)過液壓到牽引，逐漸向大容量過渡，可以實現(xiàn)自動化控制和故障診斷。煤礦生產(chǎn)環(huán)境惡劣，對煤礦自動化建設(shè)投入很大，但行業(yè)的自動化水平處于發(fā)展不平衡的狀態(tài)，受資金和技術(shù)等方面的限制，自動化技術(shù)的規(guī)范處于被動狀態(tài)，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)劃，因此出現(xiàn)我國煤礦自動化設(shè)備都是獨立進(jìn)行，存在信息共享方面的缺陷和設(shè)備開發(fā)的缺陷，不利于整體系統(tǒng)的發(fā)揮。

1.2 傳送和運輸設(shè)備的自動化投入較少

煤礦企業(yè)在信息化方面的投入加大，主要投入在硬件設(shè)備中，占總投入的60%左右，多數(shù)煤礦采用局域網(wǎng)采購大型服務(wù)器構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)框架，但無法進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的開發(fā)和共享，無法為企業(yè)員工提供資源共享的服務(wù)，我國礦井沒有完整礦井自動化程序，物聯(lián)網(wǎng)和云技術(shù)的出現(xiàn)，為我國煤礦自動化建設(shè)提供良好的技術(shù)支持；在傳送和輸出方面，煤礦主要采用膠帶輸出，膠帶運輸時運用交流變頻控制傳送速度，利用運輸車對煤礦資源進(jìn)行傳輸，此時的計算機(jī)起到控制和操作的作用，防止在傳送過程中發(fā)生膠帶開裂或速度低等情況，但我國的煤礦運輸方式仍然采用軌道運輸方式，膠帶運輸方式在護(hù)肩應(yīng)用于大型礦井中，受計算機(jī)和綜合保護(hù)裝置的控制，因此在此基礎(chǔ)上安裝保護(hù)系統(tǒng)，通過計算機(jī)進(jìn)行操作控制可以很大程度上提升傳輸?shù)墓δ?，大大提升傳輸速度和質(zhì)量。

1.3 監(jiān)控系統(tǒng)自動化技術(shù)落后

井下惡劣的工作環(huán)境，受粉塵、瓦斯等安全隱患的威脅，煤礦系統(tǒng)的自動化設(shè)置安全監(jiān)控系統(tǒng)成為煤礦發(fā)展重要的關(guān)鍵，針對井下事故頻發(fā)的情況，從上世紀(jì)70年代開始我國引進(jìn)先進(jìn)的監(jiān)管控制系統(tǒng)和技術(shù)，將自動化監(jiān)控系統(tǒng)引入煤礦發(fā)展中，盡管我國已有較多的煤礦安全監(jiān)控研發(fā)企業(yè)，但受到專業(yè)性的限制仍然存在很大的缺陷，缺乏創(chuàng)新和先進(jìn)技術(shù)，我國的監(jiān)控系統(tǒng)仍然處于使用壽命低、檢修困難和缺乏穩(wěn)定的狀態(tài)，增加了煤礦自動化監(jiān)控系統(tǒng)的利用率，缺乏可靠性。

2 煤礦機(jī)電設(shè)備自動化特點

就我國而言，煤礦機(jī)電技術(shù)主要是信息化和自動化，信息化作為未來發(fā)展的主要方向，煤礦機(jī)電自動化和信息化成為煤礦發(fā)展不可或缺的重要部分，想要推動我國煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)只有加大對煤礦自動化技術(shù)的投入，實現(xiàn)自動化和信息化的有機(jī)結(jié)合；自動化設(shè)備主要是可以通過在無人監(jiān)管的狀態(tài)下自主完成對信息的檢測、傳輸和分析等，從而實現(xiàn)人工成本的預(yù)定，通過計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等完成工作，以計算機(jī)為基礎(chǔ)，對井下操作進(jìn)行信息采集傳輸和處理等信息的整理，并通過處理器技術(shù)提升煤礦自動化設(shè)備對信息的處理，對提高經(jīng)濟(jì)效益和減少人工成本有重要作用。

3 煤礦自動化的發(fā)展趨勢

自動化技術(shù)的處理過程是將信息采集、處理并使用的融合過程，煤礦自動化技術(shù)在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)煤礦的信息技術(shù)融合的過程，煤礦自動化設(shè)備被應(yīng)用于生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，必須不斷依靠科技，保持煤礦工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，未來我國的煤礦自動化建設(shè)將向以下幾個方面發(fā)展：

3.1 挖掘功能自動化

未來煤礦自動化的發(fā)展，要考慮煤礦企業(yè)開采的實際能力，利用安全監(jiān)控系統(tǒng)對煤礦開采和運輸?shù)确矫孢M(jìn)行實時監(jiān)控，對挖掘機(jī)實現(xiàn)智能化操控，利用先進(jìn)的檢測設(shè)備，對設(shè)備的機(jī)械傳輸和分配，必須要對自動化的挖掘和傳輸功能進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)一步實現(xiàn)煤礦挖掘技術(shù)的自動化。

3.2 加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自動化

在煤礦自動化發(fā)展中，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)通訊的建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)通過對信息的采集、傳輸實現(xiàn)對設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，在安全優(yōu)先的基礎(chǔ)上將煤礦自動化加入網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)中，利用開采和傳輸設(shè)備進(jìn)行分析，對傳輸過程中出現(xiàn)的情況及時應(yīng)對，制定合理的開采方案，有效提高煤礦開采和傳輸?shù)男省?/p>

3.3 監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展

煤礦遠(yuǎn)程控制中心借助中心集控軟件可以監(jiān)視礦井內(nèi)各個設(shè)備的運行狀態(tài)，采用權(quán)限的監(jiān)控分布結(jié)構(gòu)，將存儲的信息進(jìn)行合理劃分，不僅可以提高數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)，還可以減輕數(shù)據(jù)庫的工作量，但高強(qiáng)度的開采有待進(jìn)一步研究開采，真正實現(xiàn)自動化控制，實現(xiàn)無人化管理是未來煤礦發(fā)展的主要方向，未來的礦井自動化是企業(yè)發(fā)展的主要方向，建立合理的監(jiān)控自動化發(fā)展，滿足煤礦的自動化需求。

4 結(jié)束語

自動化是信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和傳感技術(shù)等多種技術(shù)結(jié)合的綜合性最強(qiáng)的技術(shù)，我國的煤礦自動化發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界先進(jìn)水平，仍然有很多方面亟待研究，只有不斷的在實踐中提高自身的創(chuàng)新能力，促進(jìn)我國煤礦企業(yè)的自動化技術(shù)向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和多功能化方向發(fā)展。

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