煤礦機(jī)電技術(shù)中自動(dòng)化應(yīng)用

王保峰

平頂山天安煤業(yè)香山礦有限公司 河南平頂山 467047

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的不斷增加，人們生產(chǎn)和生活活動(dòng)對(duì)煤炭的需求量也在不斷的增加。對(duì)于煤炭開(kāi)采行業(yè)來(lái)說(shuō)，提高煤礦機(jī)電技術(shù)的工作效率，能夠有效的提升煤炭產(chǎn)量，還能避免煤炭開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)的安全問(wèn)題。提高煤礦機(jī)電技術(shù)的自動(dòng)化程度，對(duì)煤炭行業(yè)的發(fā)展具有十分深遠(yuǎn)的影響。

在我國(guó)煤炭開(kāi)采過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生一些安全事故，比如瓦斯爆炸、礦山坍塌等，不僅造成嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡，還影響到煤炭企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。加上煤炭企業(yè)缺少規(guī)范化管理，機(jī)電人員專(zhuān)業(yè)素質(zhì)低等問(wèn)題，造成了資源的浪費(fèi)。因此，提高煤礦機(jī)電技術(shù)的自動(dòng)化水平勢(shì)在必行。

1 自動(dòng)化概念

自動(dòng)化是指機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，利用自動(dòng)控制和檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的操作和管理。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以解放勞動(dòng)力，減少人工成本，改善工作環(huán)境，還能夠突破人工勞動(dòng)的限制，實(shí)現(xiàn)高效的工作效率，是人類(lèi)利用技術(shù)和設(shè)備改造世界的體現(xiàn)。目前，自動(dòng)化已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)研究等多種領(lǐng)域，并取得了顯著的成效。進(jìn)入 20世紀(jì)以后，工業(yè)領(lǐng)域開(kāi)始研究和使用各種自動(dòng)化裝置和技術(shù)，將其應(yīng)用于對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的分析和綜合利用。通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備的控制，可以有效的提高工作效率，防范人為造成的事故和失誤，極大的提高了生產(chǎn)力。

2 自動(dòng)化在煤礦機(jī)電技術(shù)中的應(yīng)用

2.1 自動(dòng)化技術(shù)在礦井提升機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用

礦井提升機(jī)對(duì)煤礦開(kāi)采工作的重要性不言而喻。由于礦井系統(tǒng)具有控制程序復(fù)雜、運(yùn)行速度快和慣性質(zhì)量大等特點(diǎn)，使得礦井提升機(jī)很容易受到礦井系統(tǒng)的影響[1]。加上礦井下的環(huán)境的復(fù)雜性，會(huì)影響到礦井提升機(jī)的使用效果。雖然煤礦企業(yè)對(duì)礦井系統(tǒng)開(kāi)展了保護(hù)措施，但收效甚微。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于礦井提升機(jī)系統(tǒng)中，可以有效的改善礦井提升機(jī)的控制系統(tǒng)。全數(shù)字智能設(shè)備的使用，能夠提高設(shè)備的可靠性，實(shí)現(xiàn)設(shè)備自查；微處理器的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)多重尋址，提高礦井提升機(jī)的自診能力；還對(duì)礦井提升機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，使設(shè)備安裝更加簡(jiǎn)單。目前，對(duì)于數(shù)字直流提升機(jī)的研究和應(yīng)用也已經(jīng)取得了很大成效。國(guó)產(chǎn)直流機(jī)在煤礦開(kāi)采中的試運(yùn)行為礦井提升機(jī)的自動(dòng)化水平的提升開(kāi)辟了新的道路。

2.2 自動(dòng)化技術(shù)在礦井井下傳送系統(tǒng)中的應(yīng)用

煤礦開(kāi)采工作需要對(duì)煤炭進(jìn)行運(yùn)輸，有效的運(yùn)輸系統(tǒng)是煤炭運(yùn)輸連續(xù)性的保障。因此，要提升運(yùn)輸帶和運(yùn)輸機(jī)的安全性和工作效率。目前我國(guó)煤炭企業(yè)比較常用的運(yùn)輸機(jī)已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，將自動(dòng)化啟動(dòng)傳輸軟件引入到運(yùn)輸系統(tǒng)當(dāng)中，不但提高了運(yùn)輸效率，減少了運(yùn)輸途中的錯(cuò)誤率，還保證了運(yùn)輸?shù)陌踩５沁@種自動(dòng)化運(yùn)輸系統(tǒng)，在進(jìn)行長(zhǎng)距離運(yùn)輸時(shí)，中間的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)由于控制距離過(guò)長(zhǎng)，會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀況，對(duì)煤炭的運(yùn)輸具有一定的影響[2]。需要技術(shù)人員對(duì)此進(jìn)行深入研究。

2.3 自動(dòng)化技術(shù)在礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

礦井井下作業(yè)存在著很多不安全因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年因?yàn)槊旱V瓦斯爆炸、塌方等事故造成的人員和財(cái)產(chǎn)損失很多。根據(jù)權(quán)威報(bào)告顯示，全國(guó)范圍內(nèi)的煤礦安全事故發(fā)生的頻率為每年256起，死亡人數(shù)平均每年有 400余人。由此可見(jiàn)，煤礦井下安全問(wèn)題不容忽視。建立和完善科學(xué)的井下監(jiān)控系統(tǒng)勢(shì)在必行。到目前為止，很多煤礦企業(yè)已經(jīng)建立起比較先進(jìn)的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，如： 井下施工人員跟蹤定位、電網(wǎng)監(jiān)控、有害氣體監(jiān)測(cè)和安全監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)井下設(shè)置自動(dòng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，對(duì)地面實(shí)施通風(fēng)系統(tǒng)、防爆系統(tǒng)和井下排水系統(tǒng)等自動(dòng)化安全保證系統(tǒng)的方式，有效的保證了施工人員的人身安全。利用自動(dòng)化技術(shù)建設(shè)的安全監(jiān)控系統(tǒng)，將井下施工人員和礦井的狀態(tài)反饋到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，不但可以實(shí)現(xiàn)對(duì)施工人員的工作安排，還能對(duì)井下安全隱患進(jìn)行排除和預(yù)警。在發(fā)生安全事故時(shí)，還能第一時(shí)間進(jìn)行人員疏散和營(yíng)救工作。為準(zhǔn)確定位被困人員的位置，展開(kāi)有效的營(yíng)救提供了依據(jù)。

2.4 自動(dòng)化技術(shù)在采煤機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用

采煤機(jī)是開(kāi)展煤礦開(kāi)采的重要設(shè)備。電牽引采煤機(jī)就是一種利用自動(dòng)化集控技術(shù)進(jìn)行操作的采煤機(jī)。通過(guò)電牽引技術(shù)的應(yīng)用，采煤機(jī)的牽引力通過(guò)電能持續(xù)的供應(yīng)，極大的提高了采煤機(jī)的穩(wěn)定性。通過(guò)下滑制動(dòng)發(fā)電，還可以提高電能的利用效率。這種電牽引采煤機(jī)在開(kāi)采中極少發(fā)生故障，穩(wěn)定性強(qiáng)。設(shè)備維修和管理人員不用對(duì)其進(jìn)行頻繁的維修和管理。通過(guò)預(yù)設(shè)參數(shù)，電牽引采煤機(jī)就能自動(dòng)運(yùn)行，極大的節(jié)省了人工成本和時(shí)間[3]。這種基于電牽引技術(shù)的采煤機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在煤炭開(kāi)采過(guò)程中。

2.5 自動(dòng)化集控技術(shù)在煤礦機(jī)電中的應(yīng)用前景

由目前的發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，智能化技術(shù)的應(yīng)用是未來(lái)工業(yè)發(fā)展的方向和趨勢(shì)。尤其是對(duì)于煤炭企業(yè)這種人工成本高，開(kāi)采率低的行業(yè)，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以有效的改善這種情況。隨著信息技術(shù)、微電子技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化和智能化的發(fā)展。目前，很多先進(jìn)的煤礦企業(yè)在開(kāi)采過(guò)程中，已經(jīng)開(kāi)始意識(shí)到自動(dòng)化集控技術(shù)的先進(jìn)性。引進(jìn)遠(yuǎn)程操控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦開(kāi)采管理的無(wú)人值守管理模式。管理人員通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和控制井下作業(yè)情況，對(duì)煤炭資源的開(kāi)采、運(yùn)輸和機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。這種技術(shù)的發(fā)展，為提高煤炭開(kāi)采的智能化，提高井下作業(yè)的安全性提供了依據(jù)。在應(yīng)對(duì)井下安全事故方面，自動(dòng)化技術(shù)可以利用各種斷電控制裝置和傳感器，對(duì)井下的瓦斯超標(biāo)、沖擊地壓和火災(zāi)等情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)并提前預(yù)警，極大的保護(hù)了井下施工人員人身安全。

3 結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電技術(shù)中的應(yīng)用，可以極大的提高煤炭開(kāi)采的安全性和工作效率，還能夠節(jié)省人工成本，對(duì)井下作業(yè)情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。尤其是在煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)方面，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能夠充分保證煤礦生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。煤礦企業(yè)要加大對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的投入力度，提高機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化水平，保證企業(yè)自身的平穩(wěn)發(fā)展。