自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備方面的應(yīng)用分析

吳全國(guó) 潘俊鵬

鄭州煤礦安全檢測(cè)檢驗(yàn)中心 河南鄭州 450042

1 自動(dòng)化技術(shù)概述

自動(dòng)化的定義存在一個(gè)動(dòng)態(tài)化的發(fā)展過(guò)程。以前公眾將自動(dòng)化粗略地解釋為用機(jī)械取代人力操作，自行完成相應(yīng)的工作。然而隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)以及機(jī)械水平的提升，自動(dòng)化的定義已經(jīng)逐漸擴(kuò)大為通過(guò)機(jī)械替代人力操作并且輔助人類的腦力思考，進(jìn)而自行完成相應(yīng)的工作。其主要由程序單元、作用單元、傳感單元、制定單元以及控制單位等五個(gè)部分構(gòu)成。所謂的自動(dòng)化技術(shù)具體指的是，在工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)制造及管理過(guò)程中，能夠于無(wú)人操作狀態(tài)下做到自行生產(chǎn)、檢測(cè)以及信息檢測(cè)，進(jìn)而達(dá)到預(yù)期的生產(chǎn)目標(biāo)。

2 自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在發(fā)達(dá)國(guó)家的煤礦生產(chǎn)中，已經(jīng)有幾十年的歷史，生產(chǎn)水平和生產(chǎn)技術(shù)都得到了不斷地提升，尤其是隨著自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，其安全性和高效性越來(lái)越能夠得到保障。另外，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，使得煤礦采集工作的其他技術(shù)優(yōu)勢(shì)得以有效發(fā)揮，是實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電設(shè)備性能提升的重要推動(dòng)力。多層次技術(shù)結(jié)構(gòu)是我國(guó)煤礦生產(chǎn)的一大特點(diǎn)，綜合采集是很多大型礦井的主要工作方式，低水平的機(jī)械化一般存在于小型礦井工作中，有的地方甚至是人工作業(yè)，這大大降低了生產(chǎn)的效率，不符合我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的需求，也不能夠保障生產(chǎn)的安全性[1]。

3 目前自動(dòng)化在煤礦機(jī)電技術(shù)中的應(yīng)用

3.1 井下傳送帶的應(yīng)用

煤礦的傳送部分在正常的生產(chǎn)過(guò)程中是必不可少的，如果能夠較好的運(yùn)行，可以一定程度的提高煤礦的生產(chǎn)效率。井下的傳送系統(tǒng)主要具有三個(gè)特點(diǎn)：運(yùn)輸?shù)木嚯x比較長(zhǎng)、運(yùn)輸量相對(duì)較大、運(yùn)輸?shù)沫h(huán)境復(fù)雜。由于這三個(gè)因素，使得煤礦生產(chǎn)和運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)故障是不可避免的，十分容易出現(xiàn)安全隱患。所以，必須采用科學(xué)、先進(jìn)的技術(shù)和方法保證傳送帶可以高效的運(yùn)行。自動(dòng)化井下傳送帶使用帶式的方法，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。其中使用到了3GST啟動(dòng)裝置，能夠保證礦井中的原煤可以不停運(yùn)輸，而且可以在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中自動(dòng)、智能的解決一些操作性的問(wèn)題，極大的降低了工作過(guò)程中設(shè)備發(fā)生故障的可能性，減少出錯(cuò)的發(fā)生。然而，在較長(zhǎng)距離的傳輸中，雖然完成了不間斷傳輸?shù)哪繕?biāo)，但是還是存在一些不夠完善的部分，比如會(huì)出現(xiàn)傳送帶中間驅(qū)動(dòng)點(diǎn)不穩(wěn)定的問(wèn)題，沒(méi)有將故障完全清除，會(huì)直接影響設(shè)備的使用壽命以及可靠性。

3.2 提升設(shè)備方面的應(yīng)用

礦井提升機(jī)對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用程度較高，煤炭、矸石的提升以及設(shè)備、人員的升降等，都需要通過(guò)礦井提升機(jī)來(lái)完成。在工作人員和設(shè)備出入礦井的過(guò)程中，提升容器發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其質(zhì)量安全與工作效率是保障煤礦生產(chǎn)效率與安全的關(guān)鍵。電控系統(tǒng)應(yīng)用于提升機(jī)中，可以有效保障提升機(jī)的質(zhì)量。全數(shù)字化提升機(jī)是當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平較高的設(shè)備，PLC可編程控制器是其主要的構(gòu)件，對(duì)于設(shè)備的調(diào)節(jié)、監(jiān)控和輔助等具有重要作用。分布式控制是其主要的控制方式，總線通訊是不同控制器之間的控制方式。

3.3 煤礦采掘設(shè)備當(dāng)中的運(yùn)用

煤礦的開(kāi)采及生產(chǎn)需要深入礦井，礦井不僅地質(zhì)情況復(fù)雜，同時(shí)環(huán)境惡劣，隱藏著許多潛在的危險(xiǎn)因素，不僅有頂板及地下水，還有瓦斯、煤塵等易燃物質(zhì)。因此，在整個(gè)實(shí)地作業(yè)過(guò)程中，必須對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行全面考慮，同時(shí)還需要制定相應(yīng)的應(yīng)急措施，防止出現(xiàn)惡性安全事故，威脅生命財(cái)產(chǎn)安全。同時(shí)，現(xiàn)階段許多煤礦公司在開(kāi)采過(guò)程當(dāng)中，為了盡可能節(jié)約人力成本，投入的施工人員嚴(yán)重不足，致使煤礦的生產(chǎn)效率低下，供需矛盾日益激化。所以在很多時(shí)候，于礦井中開(kāi)采煤礦都需借助各種各樣的機(jī)械設(shè)施輔助采掘作業(yè)，與此同時(shí)推動(dòng)綜合采掘自動(dòng)化技術(shù)的推廣，縮減采掘工作當(dāng)中人工操作量[2]。

4 煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的有效途徑

目前，我國(guó)煤礦機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化應(yīng)用水平不高，發(fā)展層次不一致，還存在很多的問(wèn)題，對(duì)此，我國(guó)要不斷加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，針對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行研究，爭(zhēng)取在更多的煤礦機(jī)電設(shè)備中融入自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)采、掘進(jìn)等工作中全自動(dòng)化施工目標(biāo)。此外，要進(jìn)一步完善技術(shù)引進(jìn)制度，借鑒國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，不斷對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，優(yōu)化不完善的地方，降低技術(shù)的缺陷，提升技術(shù)服務(wù)水平。

煤礦企業(yè)要以“智慧化礦山”建設(shè)為引領(lǐng)，著力實(shí)施機(jī)電運(yùn)輸管理制度化、系統(tǒng)自動(dòng)化、設(shè)備生命周期化管理，創(chuàng)新強(qiáng)化提升機(jī)電運(yùn)輸管理，為生產(chǎn)一線提供安全高效服務(wù)。要堅(jiān)持以“機(jī)械化換人和自動(dòng)化減人”為目標(biāo)，積極開(kāi)展系統(tǒng)“可視化、無(wú)人化、信息化”改造，按照“課題牽引、專業(yè)搭臺(tái)、技術(shù)唱戲”要求，著力完善井上井下集中控制系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)自動(dòng)分析、自動(dòng)報(bào)表和自動(dòng)預(yù)警等功能；以機(jī)電設(shè)備日歷化檢修為抓手，排查落實(shí)在用設(shè)備運(yùn)行情況，健全完善設(shè)備生命周期化電子管理檔案，及時(shí)做好設(shè)備運(yùn)行維護(hù)和淘汰報(bào)廢管理工作，減少低效高耗資產(chǎn)使用，提升設(shè)備周轉(zhuǎn)使用效率。

5 結(jié)語(yǔ)

近些年，科技的發(fā)展對(duì)自動(dòng)化在煤礦機(jī)電技術(shù)中的應(yīng)用帶來(lái)了很大的影響，很多的設(shè)備開(kāi)始實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，更多的技術(shù)被應(yīng)用到開(kāi)采的過(guò)程中。自動(dòng)化的應(yīng)用，可以提高開(kāi)采的工作效率、減少工人的工作量、保證井下人員的安全等。雖然我國(guó)目前的自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展，但是還是存在一些問(wèn)題需要完善，需要應(yīng)用更多的新技術(shù)，擴(kuò)大自動(dòng)化的應(yīng)用范圍，保證更加安全、高效的生產(chǎn)，促進(jìn)煤礦企業(yè)發(fā)展。