試論電氣自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械采煤中的應(yīng)用

李寧森

（山西西山晉興能源有限公司斜溝煤礦，山西呂梁033600）

目前，電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成為很多機(jī)械制造行業(yè)研制和開發(fā)的重點(diǎn)，這一技術(shù)也因其良好的實(shí)際應(yīng)用效果在很多生產(chǎn)加工過程中得到應(yīng)用，煤炭開采行業(yè)也是如此。電氣自動(dòng)化已經(jīng)逐漸成為機(jī)械化采煤的發(fā)展方向，這一技術(shù)在采煤過程中的應(yīng)用能夠顯著提升煤炭開采工作的質(zhì)量和效率，是機(jī)械采煤發(fā)展的新方向。

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)

電氣自動(dòng)化技術(shù)有很強(qiáng)的適用性，從現(xiàn)實(shí)情況來看，這一技術(shù)目前在很多生產(chǎn)和機(jī)械制造等行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮著非常重要的作用。從電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展過程來看，這一技術(shù)同傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)相比最大的區(qū)別就在于它更加依賴于電子技術(shù)，依靠電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)來完成各項(xiàng)控制操作。其中，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)由信號(hào)的采集、信號(hào)處理、控制運(yùn)算等部分組成，所以在實(shí)際應(yīng)用的過程中，為了取得更好的控制效果，往往需要通過改進(jìn)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的電子設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用得越來越廣，這一技術(shù)也面臨著更高的發(fā)展要求，各行各業(yè)為了進(jìn)一步增加產(chǎn)品的份額、提高生產(chǎn)效率，開始逐漸要求電氣自動(dòng)化技術(shù)朝著更加高頻的方向發(fā)展。伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)和普及，電氣自動(dòng)化技術(shù)有了強(qiáng)大的推動(dòng)力，并借助計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)一步拓展了應(yīng)用的領(lǐng)域。

2 機(jī)械化采煤技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 設(shè)備特點(diǎn)

在煤炭開采的過程中，為了提升煤炭開采的效率，通常需要借助運(yùn)輸無軌化來完成煤炭的輸送工作，這樣能夠顯著提升單產(chǎn)工作的效率，在這一基礎(chǔ)上，整個(gè)煤礦工程的整體開采工作就能夠大大提升效率。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，通常會(huì)采用一礦一面或者一礦兩面的生產(chǎn)模式，這種集中化的生產(chǎn)方式能夠聚集機(jī)械化采煤設(shè)備的生產(chǎn)力，所以也是提升采煤效率的重要措施。如果綜合采礦工作面設(shè)備的整體生產(chǎn)能力未能得到高效提高，那么采煤效率將長(zhǎng)期內(nèi)得不到提升。

除此之外，大型的新型綜合采煤設(shè)備也是一項(xiàng)能夠確保采煤重量、質(zhì)量的全面提升的內(nèi)容，這也體現(xiàn)了采煤設(shè)備的未來發(fā)展道路，該設(shè)備具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力和承載能力，一般情況下，其在運(yùn)行中所牽引的采煤機(jī)的上身部位能力可以高達(dá)1000～1100t，并且其中的轉(zhuǎn)載、運(yùn)輸以及破碎設(shè)備在每個(gè)小時(shí)的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)煤量將在480～2000t之間，再加上其具有較強(qiáng)的自動(dòng)化水平，因此，對(duì)于促進(jìn)機(jī)電設(shè)施一體化的實(shí)現(xiàn)具有積極作用，這有助于采煤機(jī)設(shè)備滿足實(shí)際采煤需求，加之各項(xiàng)設(shè)備具有較高的可靠程度以及良好的性能，其在采煤過程中發(fā)揮著十分有效的作用。

2.2 施工的安全性得以確保

自動(dòng)化電氣采煤設(shè)備的合理、高效使用，在促進(jìn)煤炭企業(yè)開展正常的安全生產(chǎn)中發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用，采煤作業(yè)環(huán)境一般具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，因而往往引發(fā)一系列作業(yè)條件極其惡劣問題的出現(xiàn)，特別是在對(duì)巷道作業(yè)進(jìn)行施工時(shí)，采煤過程中引發(fā)的較多粉塵在潮濕陰暗的環(huán)境下，一旦被吸入人體的呼吸系統(tǒng)，將對(duì)人體的生命健康造成嚴(yán)重的不利影響。雖然，當(dāng)前，伴隨著現(xiàn)代技術(shù)的突飛猛進(jìn)，煤礦生產(chǎn)在各項(xiàng)技術(shù)以及先進(jìn)設(shè)備的支持下，安全性、高效性以及全面性明顯提高，但是仍然存在一些外在因素嚴(yán)重威脅著施工人員的安全，從而導(dǎo)致了煤礦開采事故的頻繁發(fā)生。煤炭開采設(shè)備自動(dòng)化程度的提高以及各種自動(dòng)化電氣設(shè)備的廣泛應(yīng)用，可以在很大程度上間接地對(duì)安全事故發(fā)生的頻率進(jìn)行合理降低，從而提升煤炭開采工作的綜合安全系數(shù)，并為施工人員提供更為安全、良好的環(huán)境。

3 自動(dòng)化電氣技術(shù)在當(dāng)代機(jī)械采煤中的關(guān)鍵應(yīng)用

當(dāng)前，自動(dòng)化機(jī)械技術(shù)在煤炭開采作業(yè)中的運(yùn)用已經(jīng)到了相當(dāng)高的程度，為了提升采煤機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用充分性，當(dāng)代的煤炭企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)采煤機(jī)的改良、提升采煤作業(yè)的人性化程度以及提高現(xiàn)代科技在采煤作業(yè)中的應(yīng)用程度。

3.1 對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行改良

在采煤行業(yè)持續(xù)發(fā)展的進(jìn)程中，為了適應(yīng)不斷變化采煤技術(shù)的需求，采煤機(jī)性能也快速發(fā)生著變化，從最初的薄煤層采煤機(jī)，到后來的大功率采煤機(jī)以及再后來的高強(qiáng)力自動(dòng)化滾筒采煤機(jī)。采煤機(jī)的不斷更新，從另一方面也體現(xiàn)了我國(guó)采煤技術(shù)先進(jìn)性的持續(xù)提升。液壓支架作為采煤機(jī)的重要部分，其高度是隨著薄煤層、中厚煤層以及厚煤層開采的不斷深入而變化，并且支架形式也快速發(fā)展為兩柱式掩護(hù)形式和四柱式掩護(hù)形式。以上所提及到的采煤機(jī)更新內(nèi)容都是基于電氣自動(dòng)化而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)今，美國(guó)、澳洲等地區(qū)的液壓支架液化電氣控制系統(tǒng)已得到了較為普遍的運(yùn)用，作為一項(xiàng)關(guān)鍵、完善的采煤系統(tǒng)，其將有助于促進(jìn)煤炭開采事業(yè)的穩(wěn)步推進(jìn)，并且其在很大程度上還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)資源的有效節(jié)約。當(dāng)前，以經(jīng)濟(jì)效益、條件以及安全生產(chǎn)為根本出發(fā)點(diǎn)，對(duì)煤炭開采技術(shù)進(jìn)行分析、研究發(fā)現(xiàn)，液壓支架比較適用于年產(chǎn)煤量超過400×104t、超過600×104t的頂放煤工作面以及長(zhǎng)壁全高工作面等多個(gè)方面。

3.2 提高機(jī)械開采的人性化程度

在對(duì)煤炭進(jìn)行開采時(shí)，人性化不僅應(yīng)體現(xiàn)在采煤過程中，還應(yīng)有效地體現(xiàn)在設(shè)備操作中。在對(duì)采煤機(jī)械進(jìn)行研究時(shí)，應(yīng)將研究的重點(diǎn)放在發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障問題以及解決故障問題上，從而為煤炭開采工作面內(nèi)部設(shè)備的正常運(yùn)行提供合理支持，提升設(shè)備運(yùn)行的整體安全性和穩(wěn)定性。一般來講，煤炭具備高或低的硬度對(duì)采煤、挖煤速度會(huì)造成一定影響，合理根據(jù)煤炭硬度對(duì)采煤、挖煤速度進(jìn)行確定，有利于開采進(jìn)度的平穩(wěn)性。然而，如何對(duì)煤炭硬度進(jìn)行合理把握呢？自動(dòng)化煤炭開采技術(shù)為其提供了解決思路。憑借自動(dòng)化煤炭開采技術(shù)，煤炭的軟硬度以及性質(zhì)都能夠在最快時(shí)間內(nèi)得到確定，這有利于為選擇最有效的解決措施提供信息支持，根據(jù)液壓系統(tǒng)中各受力點(diǎn)的不同情況，開展調(diào)節(jié)、控制工作，操作支架的順利輸送、推移以及系統(tǒng)設(shè)備的自動(dòng)移動(dòng)將能夠快速實(shí)現(xiàn)。

3.3 提高現(xiàn)代科技在煤炭開采工作中的普及力度

對(duì)現(xiàn)代的采煤技術(shù)進(jìn)行持續(xù)強(qiáng)化，是提升煤炭企業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力水平的有效手段，其不僅可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的快速提升，還能夠節(jié)省對(duì)資源的不良消耗。為此，首先，煤炭企業(yè)應(yīng)從提升采煤機(jī)械設(shè)備的性能出發(fā)，將自動(dòng)化的電氣技術(shù)作為主要改進(jìn)內(nèi)容，并在研究過程中，加強(qiáng)對(duì)采煤設(shè)備性能發(fā)揮全過程的監(jiān)督和控制。對(duì)于隨時(shí)可能出現(xiàn)以及已經(jīng)出現(xiàn)的問題進(jìn)行有針對(duì)性的診斷，從而選取最佳的處理手段，為采煤機(jī)械運(yùn)行自動(dòng)化水平的提升奠定合理基礎(chǔ)。除此之外，這有助于對(duì)采煤設(shè)備全面性能的有效掌握，特別是處于機(jī)械設(shè)備迅猛發(fā)展的背景下，對(duì)于促進(jìn)采煤設(shè)備功能的全面發(fā)揮至關(guān)重要。另外，在實(shí)際的煤炭開采設(shè)計(jì)工作中，相關(guān)人員應(yīng)綜合作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的整體情況，包含現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件、氣候條件以及水文情況等，對(duì)煤炭開采的流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而滿足提高機(jī)械設(shè)備在各樣環(huán)境、施工技術(shù)水平下的適用性，進(jìn)而提升煤炭開采的整體效率。

4 小結(jié)

綜上所述，提升煤炭開采作業(yè)中電氣機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化程度對(duì)于提升作業(yè)的安全性以及煤炭開采效率的提升具有十分關(guān)鍵的意義。伴隨著現(xiàn)代新型技術(shù)多樣化、豐富化程度的持續(xù)提升，現(xiàn)代采煤設(shè)備逐漸向著智能化、自動(dòng)化的方法發(fā)展，這有助于降低施工人員的作業(yè)壓力，降低對(duì)資源的占用，從而有利于促進(jìn)煤炭企業(yè)整體采煤效益的快速提升。