煤礦機電設(shè)備中自動化技術(shù)的應(yīng)用探析

楊松

摘 要：將自動化技術(shù)應(yīng)用在煤礦機電設(shè)備中不僅可以使人工成本大大降低，提高了煤礦開采效率，還能夠提高生產(chǎn)作業(yè)的安全性。由此可知，《煤礦機電設(shè)備中自動化技術(shù)的應(yīng)用》這一課題具有重要的研究意義。為此，從自動化技術(shù)相關(guān)概述入手，對自動化技術(shù)在煤礦企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)勢進行了全面而深入地分析，并在此基礎(chǔ)上探究了自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煤炭機電設(shè)備;自動化技術(shù);優(yōu)勢;具體應(yīng)用

中圖分類號：TB ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.24.114

1 自動化技術(shù)相關(guān)概述

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化技術(shù)已經(jīng)在很多領(lǐng)域大放光彩，有效推動了這些領(lǐng)域的發(fā)展，不僅提高了其生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，同時還大大減輕了員工的勞動力，也使一些安全事故的發(fā)生概率大大降低，為企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了非常優(yōu)越的條件。自動化技術(shù)屬于一種綜合性比較強的科學(xué)技術(shù)，融合了很多技術(shù)的優(yōu)勢，具有非常明顯的復(fù)雜性、多功能性，在融合一些人工智能技術(shù)以后，還表現(xiàn)出來一定的智能化特點?？偟膩碚f，當前我們所應(yīng)用的自動化技術(shù)主要涉及到信息技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)、人工智能技術(shù)等。利用自動化技術(shù)，我們目標已經(jīng)可以對控制對象實現(xiàn)遠程監(jiān)控，這對于煤礦企業(yè)而言是大大的“福音”。我們知道，煤礦企業(yè)中應(yīng)用到非常多的大型設(shè)備，而這些設(shè)備一旦出現(xiàn)問題，那么不僅會使生產(chǎn)中斷，給企業(yè)造成經(jīng)濟損失，而且在排查故障時也相當?shù)刭M時費力。但是利用自動化技術(shù)就能有效處理這些問題，可以在一些設(shè)備出現(xiàn)問題以后能夠自行排查，在最短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。在這個過程中，自動化技術(shù)不僅大大提升了工作效率，同時也降低了維修成本，能夠讓這些出故障的設(shè)備早日投入生產(chǎn)。在國內(nèi)一些煤礦企業(yè)中，它們應(yīng)用自動化技術(shù)的方式略有不同，更多的是應(yīng)用于運輸設(shè)備以及釆挖設(shè)備上，至于其他設(shè)備則應(yīng)用比較少，仍然以人工為主，而且對于國內(nèi)一些小型企業(yè)而言，自動化技術(shù)普及程度較低，應(yīng)用自動化技術(shù)比較少。

2 自動化技術(shù)在煤礦企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)勢

當前，自動化技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)很多大型煤礦企業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，有效推動了我國煤礦企業(yè)的發(fā)展，同時也大大降低了人工成本，對于一些比較危險的工作也可以用自動挖掘設(shè)備替代人工來完成，使煤礦事故發(fā)生的概率大大較低。就目前自動化技術(shù)的發(fā)展前景而言，其在未來一段時間內(nèi)，將會在煤礦企業(yè)中有更大的應(yīng)用市場，同時表現(xiàn)出更明顯的應(yīng)用優(yōu)勢。

2.1 提高了煤礦開采效率

當前，露天煤礦基本上已經(jīng)被開采完成，所以很多采礦工作只能在深遠地地下完成，而與露天開采不同，很多時候都只能依賴于人工進行開采，所以開采效率非常慢，而且危險性也非常大。但是通過利用自動化技術(shù)可以有效緩解這個問題，使煤礦開采效率大大提升。將自動化技術(shù)應(yīng)用到釆挖設(shè)備上，通過預(yù)先編寫好的程序來控制挖掘設(shè)備的工作內(nèi)容，能夠使設(shè)備運行流暢性被提升。而對于人工而言，釆挖難度要比裝煤的難度大很多，利用具有自動化功能的挖掘設(shè)備可以將他們的工作難度降低，而把相對簡單的裝煤工作留給人工，從而使煤礦總體工作效率得到提升。

2.2 使人工成本大大降低

將自動化技術(shù)應(yīng)用到煤礦機電設(shè)備中，可以使人工成本大大降低。在實際生產(chǎn)過程中，只需要技術(shù)人員進行遠程操控就可以讓設(shè)備替代很多人的工作，并且還可以保證工作效率，從而使人工成本降低。比如，對于整個采礦環(huán)節(jié)來說，在沒有自動化挖掘設(shè)備之前，基本上所有的工作都只能依靠人工來完成，即使有一些挖掘設(shè)備，由于沒有自動化技術(shù)的幫助，所以必然需要人工現(xiàn)場操作挖掘設(shè)備進行工作，這在無形之中就增加了人工成本。而利用自動化技術(shù)可以讓一個技術(shù)人員同時操控好幾臺挖掘設(shè)備，這就使挖掘人工成本成倍降低，這對于提高這些煤礦企業(yè)的市場競爭力是非常有利的。

2.3 提高生產(chǎn)作業(yè)的安全性

煤礦企業(yè)生產(chǎn)是個比較危險的工作，尤其是對于一些比較危險的工作崗位更是如此。就拿煤礦機電設(shè)備來說，充分應(yīng)用自動化技術(shù)能夠提高生產(chǎn)作業(yè)的安全性，給機電技術(shù)人員創(chuàng)造一個更為安全、舒適的工作環(huán)境。對于某些比較危險的工作，他們完全可以讓自動化設(shè)備來完成，防止安全事故的發(fā)生?！鞍踩笥谔臁笔敲總€煤礦企業(yè)都具備的意識，而如何才能真正地做好員工安全防護工作，將產(chǎn)生安全事故的概率降至最低，是每個煤礦企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)都應(yīng)該思考的問題。生命只有一次，防患于未然永遠要比亡羊補牢的效果好，而自動化技術(shù)的出現(xiàn)就為煤礦企業(yè)做好防范奠定了基礎(chǔ)，而如何能夠最大程度上地將其應(yīng)用到企業(yè)生產(chǎn)活動中，同樣也是機電技術(shù)人員應(yīng)該考慮的問題。

3 自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的具體應(yīng)用

自動化技術(shù)在國內(nèi)很多煤礦企業(yè)中都得到了較為普遍化的應(yīng)用，尤其是在一些機電設(shè)備中更是顯露出了極其明顯的特性優(yōu)勢。而且由于自動化技術(shù)是由很多其他技術(shù)融合而成，所以在實際應(yīng)用中還表現(xiàn)出其他科學(xué)技術(shù)特點，給煤礦企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)創(chuàng)造了非常優(yōu)越的條件。目前國內(nèi)煤礦企業(yè)對于自動化技術(shù)在機電設(shè)備中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在提升機、壓縮機、運輸機、釆挖設(shè)備以及生產(chǎn)監(jiān)控等設(shè)備中，而且在不同的設(shè)備應(yīng)用中體現(xiàn)出不同的功效，但都有效地改善了其工作效率和工作質(zhì)量，對于這些煤礦企業(yè)未來發(fā)展具有十分重要的意義。

3.1 自動化技術(shù)在機電設(shè)備中提升機的應(yīng)用

提升機在煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中是最為普遍和常見的一種運輸設(shè)備，主要用于對員工以及一些設(shè)備的上下井。在過去，煤礦企業(yè)的提升機的正常運作是利用交變電流來實現(xiàn)的，而對升降速度的控制往往需要依賴于內(nèi)置電阻。當然，在實際工作中往往還需要應(yīng)用一些輔助設(shè)備來對速度進行精準控制，而在這個過程中對電流的利用率非常低，存在非常嚴重的電能浪費現(xiàn)象，增加了企業(yè)生產(chǎn)成本。不僅如此，由于提升機隨時運行，而且在不同的時候可能需要運輸?shù)奈锪腺|(zhì)量不同，所以在工作中對于設(shè)備的質(zhì)量有著較高的要求，如果這些設(shè)備質(zhì)量存在問題或者沒有做好日常的檢修工作，那么其一旦出現(xiàn)事故，那往往都是災(zāi)難性的。這就要求煤礦企業(yè)能夠借助于其他科學(xué)技術(shù)手段優(yōu)化該工作，通過優(yōu)化工作路線來避免此類事故的發(fā)生，同時給企業(yè)員工創(chuàng)造更安全的工作條件。在當前的社會背景下，通過將自動化技術(shù)融入其中，達到數(shù)控的要求，不僅可以實現(xiàn)智能化精準控制升降速度的目標，而且還有效增加了設(shè)備運行的可靠性。在一些人眼中，將自動化技術(shù)融入其中就意味著設(shè)備更新，而這就增加了企業(yè)成本，但是將目光放長遠一些就會發(fā)現(xiàn)，雖然從表面上來看企業(yè)設(shè)備成本上升，但是對于電能的節(jié)約以及對事故的預(yù)防所帶來的貢獻卻是十分客觀的。融入自動化技術(shù)以后，技術(shù)人員還可以對設(shè)備進行實時監(jiān)控，而且當設(shè)備出現(xiàn)問題時還可以及時自動檢測出故障產(chǎn)生的原因，給后續(xù)的維修工作提供參數(shù)，提高維修效率和質(zhì)量，同時也使維修難度大大降低。

3.2 自動化技術(shù)在運輸機的應(yīng)用

煤礦運輸機是將煤炭從井下運輸?shù)骄媳夭豢缮俚墓ぞ?，而煤礦企業(yè)一般應(yīng)用到的運輸機設(shè)備的傳動動力主要依賴于多個驅(qū)動器，而實際啟動中需要借助于液力耦合器來實現(xiàn)，然而在這個過程中會給皮帶以及其他組成部分帶來瞬間大電流所形成的高壓，這對于運輸機其他部位零件的壽命會帶來非常大的影響，并最終導(dǎo)致運輸機的壽命大大降低。摩擦生熱也是皮帶傳送經(jīng)常面臨的一個問題，所產(chǎn)生的熱量會使皮帶出現(xiàn)老化的問題。不僅如此，過去的運輸機運行狀況并不平穩(wěn)，煤塊掉落的現(xiàn)象時有發(fā)生，所以往往需要配備專門的工作人員負責(zé)清理這些掉塊，給企業(yè)增加了人工成本。而通過將PLC系統(tǒng)應(yīng)用到運輸機相關(guān)設(shè)備中，就可以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，達到數(shù)控要求，保證運輸機可以根據(jù)實際生產(chǎn)的情況對運輸速度進行動態(tài)調(diào)整，保證運輸過程的穩(wěn)定性，從而使皮帶與煤礦之間盡可能不產(chǎn)生相對滑動，避免熱量的產(chǎn)生，提高皮帶的使用壽命，也使運行可靠性大大提升。與此同時，也可以避免煤塊掉落情況的發(fā)生，所以企業(yè)不需要安排專人去清理這些掉落的煤塊，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，也使設(shè)備產(chǎn)生故障的概率大大降低。

3.3 自動化技術(shù)在壓縮機中的應(yīng)用

壓縮機基本上煤礦所有設(shè)備的動力源頭，而有關(guān)研究結(jié)果表明，對于很多煤礦企業(yè)而言，其使用的壓縮機所花費的電費金額達到十幾萬乃至幾十萬元，這對于一些中小型企業(yè)而言是非常大的一筆生產(chǎn)負擔。產(chǎn)生這種情況的原因非常明顯，主要是因為煤礦機電設(shè)備有時候并不需要其滿負荷工作，而壓縮機設(shè)備工作形式比較“呆板”，不能根據(jù)實際生產(chǎn)的需要而智能化地進行調(diào)整，所以造成了電能上的浪費。一般來講，壓縮機工作往往需要與交流電機進行配合才能保證動力支持。壓縮機在實際運行過程中的情況并不是固定不變的，滿載、空載無規(guī)律地交替轉(zhuǎn)換，所以導(dǎo)致交流電機也要跟著不斷變化，不僅給電網(wǎng)帶來非常大的工作壓力，同時還降低了煤礦勞動效率。將自動化技術(shù)引入到壓縮機設(shè)備中，就可以實現(xiàn)該設(shè)備的自動化調(diào)節(jié)功能，使壓縮機可以根據(jù)生產(chǎn)實際的需要進行智能化調(diào)節(jié)，使電能大大降低，并且降低了電網(wǎng)工作壓力，延長了電網(wǎng)使用壽命。

3.4 自動化技術(shù)在采掘設(shè)備中的應(yīng)用

采掘設(shè)備在煤礦企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)中的重要性不言而喻。眾所周知，井下挖煤是一項比較危險的過程，而且由于井下環(huán)境惡劣，產(chǎn)生塌方冒頂?shù)那闆r往往不能有效避免，而且危險產(chǎn)生時并沒有任何的表現(xiàn)，所以工人不能對一些潛在的危險進行預(yù)判。這就使工人在采礦過程中不僅要承受很大身體上的壓力，同時他們心理負擔也非常沉重。傳統(tǒng)的人工采掘效率比較低，而在應(yīng)用傳統(tǒng)的機械采掘方法時對于技術(shù)人員要求比較高，不僅需要他們掌控采掘的角度和力度，同時還要做好滑脫的準備。有些地方并不能依靠機械來幫助挖掘，而只能依靠最原始的人力進行挖掘，這就進一步增加了人工勞動力和發(fā)生事故的概率。將自動化技術(shù)應(yīng)用到采掘設(shè)備中的比如當前應(yīng)用比較多的電牽引采煤機就是應(yīng)用自動化技術(shù)的典型案例。其實質(zhì)上就是利用自動化技術(shù)優(yōu)化了其功能，使設(shè)備添加了一個牽引功能，使采煤機出現(xiàn)滑動以后，可以借助于牽引技術(shù)阻止滑動現(xiàn)象進一步產(chǎn)生，降低對采掘空間的要求，不但提高了采掘效率，同時還增加了勞動過程的安全性。

3.5 自動化技術(shù)在生產(chǎn)監(jiān)控中的應(yīng)用

粉塵超標、瓦斯?jié)舛冗^大、地層變動等都是采煤過程中可能遇到的安全事故，所以監(jiān)控工作非常有必要，能夠?qū)⒑芏喟踩[患扼殺在搖籃中，不僅為工人安全提供了保障，同時也降低了煤礦企業(yè)生產(chǎn)成本。自動化技術(shù)應(yīng)用到監(jiān)控設(shè)備中，主要是以計算機為操作段，并且利用傳感器將相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息傳遞出去，通過一系列的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換而以更直觀的形式展示出來，從而起到報警作用。利用這種監(jiān)控手段可以使工人工作安全性大大提升，并且讓監(jiān)控人員及時發(fā)現(xiàn)問題，一方面給工人安全撤離爭取時間，保證工人身命安全;另一方面也可以將危險產(chǎn)生的苗頭扼殺掉，保護企業(yè)的財產(chǎn)安全。

參考文獻

[1]鄭瑋，黃永峰，蔣宏杰.煤礦機電設(shè)備自動化技術(shù)的現(xiàn)狀及應(yīng)用研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（20）：98.

[2]安斌.試論自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備方面的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2018（10）：149-150.

[3]王渝.自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備方面的應(yīng)用分析[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2018，8（07）：63-64+75.

[4]楊帥，龐勇.自動化技術(shù)在礦山機電設(shè)備中的應(yīng)用與發(fā)展研究[J].世界有色金屬，2018（07）：49+51.