自動(dòng)化技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用研究

高磊 孟祥坤

摘要：隨著科技的不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，其中自動(dòng)化技術(shù)就被廣泛應(yīng)用到煤礦開采過程中，其不僅僅實(shí)現(xiàn)了提升煤礦生產(chǎn)效率，也提升了煤礦生產(chǎn)的安全性。本文在探討煤礦開采應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)必要性的基礎(chǔ)上，從實(shí)際出發(fā)論述了在開采過程中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化;煤礦開采;應(yīng)用

煤炭是一種能源，在中國有著豐富的儲(chǔ)量。中國是發(fā)展中國家，需要大量的煤炭資源來支持經(jīng)濟(jì)建設(shè)。因此，保證煤炭資源的安全高效開采對(duì)于中國經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重要意義。由于中國的地質(zhì)條件比較復(fù)雜，在煤礦開采時(shí)，安全事故頻繁發(fā)生。煤礦安全事故的發(fā)生不僅造成了人員傷亡，還造成了惡劣的社會(huì)影響，對(duì)煤礦行業(yè)的健康發(fā)展十分不利。很多煤礦事故的發(fā)生多與中國落后的煤礦開采技術(shù)有關(guān)，采用先進(jìn)的開采技術(shù)是保證安全的必經(jīng)之路。自動(dòng)化技術(shù)作為先進(jìn)技術(shù)的代表，應(yīng)該盡可能多地被應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中。采用自動(dòng)化技術(shù)可以將人從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來，減少了人參與危險(xiǎn)勞動(dòng)的情況，從而保證了人的安全。本文分析了自動(dòng)化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，探討了其在煤礦生產(chǎn)中的具體應(yīng)用。

一、煤礦采煤應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的必要性

自動(dòng)化技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，結(jié)合了兩者的工作優(yōu)勢(shì)，并且在功能上具備多樣化的特點(diǎn)，隨著我國煤礦行業(yè)發(fā)展的程度迅速提升，原本控制系統(tǒng)的工作能力已經(jīng)不能滿足當(dāng)下工作的實(shí)際需求，也就使得控制系統(tǒng)朝著集成化、自動(dòng)化的方向不斷進(jìn)行著發(fā)展。不僅僅在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用過程中可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)的高效控制與生產(chǎn)，還可以在整體過程的監(jiān)管方面起到良好的作用。煤炭資源儲(chǔ)存在地下，在其開采的過程中本身具有著一定的危險(xiǎn)性，并且地工作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜程度高，就使得在生產(chǎn)的過程中對(duì)于煤炭行業(yè)提出了更高的工作的要求，尤其是在安全生產(chǎn)方面。應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于煤炭生產(chǎn)的全過程進(jìn)行高效的監(jiān)管與控制的工作，可以使得煤礦系統(tǒng)的安全運(yùn)行程度大大提升，保證采煤的安全性與效率。

二、自動(dòng)化技術(shù)在煤礦開采中的具體應(yīng)用

（一）在采掘工作面的應(yīng)用

在快速掘進(jìn)工作開展的過程中，需要加強(qiáng)對(duì)掘進(jìn)設(shè)備的自動(dòng)化控制，使其擁有自動(dòng)定位、自動(dòng)糾偏以及自動(dòng)切割功能，從而加快掘進(jìn)工作面的掘進(jìn)進(jìn)度，同時(shí)使得掘進(jìn)工作不會(huì)產(chǎn)生過大失誤。針對(duì)掘進(jìn)設(shè)備的自動(dòng)化技術(shù)，可以運(yùn)用液壓技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行有效控制，從而提高掘進(jìn)設(shè)備的自動(dòng)化程度和智能化水平。

從煤礦巖巷快速掘進(jìn)的現(xiàn)狀來看，在巖巷快速掘進(jìn)以及后續(xù)的煤炭運(yùn)輸過程中，需要對(duì)煤礦的運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)，從而提高運(yùn)輸系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，并且降低運(yùn)輸成本，有效提高運(yùn)輸效率和煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

在煤礦開采的過程中，煤礦井下的環(huán)境較為惡劣，并且不穩(wěn)定因素較多，因此在巖巷掘進(jìn)的過程中需要加強(qiáng)對(duì)工作面的控制，從而保障傳輸工作的精確性，并且確保整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)信息、設(shè)備信息都能夠進(jìn)行集中控制，同時(shí)可以將所有的信息傳入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，從而保障巖巷掘進(jìn)工作的各項(xiàng)信息能夠得到充分利用。

在煤礦企業(yè)生產(chǎn)的過程中，必須加強(qiáng)對(duì)安全措施的重視程度，同時(shí)利用安全監(jiān)控系統(tǒng)，做好煤礦巖巷快速掘進(jìn)工作的安全保障，以工作人員的人身安全和掘進(jìn)設(shè)備的財(cái)產(chǎn)安全為安全保障工作的出發(fā)點(diǎn)，利用自動(dòng)化的安全監(jiān)控系統(tǒng)做好對(duì)煤礦生產(chǎn)以及煤礦井下環(huán)境的監(jiān)控管理。

（二）煤礦生產(chǎn)中的液壓支架中的應(yīng)用

安全的煤礦生產(chǎn)工作與頂板支護(hù)的質(zhì)量之間有密切的關(guān)系。在挖掘煤礦的過程中，如果頂板支護(hù)的質(zhì)量不符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，會(huì)導(dǎo)致不能充分發(fā)揮自身的作用，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)生安全事故，導(dǎo)致人身財(cái)產(chǎn)損失，增加企業(yè)開采成本。在液壓支架中對(duì)自動(dòng)化集控技術(shù)有效應(yīng)用，能夠?qū)敯宓牡钟芰τ行嵘?，降低或避免頂板出現(xiàn)問題。同時(shí)二者結(jié)合，還能夠在一定程度上提供電力，高低壓切換也比較便利，對(duì)電力的使用效率有效提升。在后續(xù)的發(fā)展中，自動(dòng)化集控技術(shù)與液壓支護(hù)的結(jié)合還有很大的發(fā)展空間。

（三）在安全管理中的應(yīng)用

為了保障煤礦的安全生產(chǎn)，需要監(jiān)測(cè)煤礦井下的一些數(shù)據(jù)，將這些現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與規(guī)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，是煤礦安全管理的內(nèi)容。煤是由動(dòng)植物遺體演變而成的一種礦物，在開采時(shí)成煤作用中形成的瓦斯會(huì)逸出。瓦斯的主要成分是CH4（甲烷），當(dāng)空氣中的CH4達(dá)到一定濃度時(shí)，遇到明火就會(huì)發(fā)生爆炸。瓦斯爆炸是煤礦安全的頭號(hào)殺手，監(jiān)測(cè)瓦斯?jié)舛仁敲旱V安全工作的重中之重。在過去，安全員需要拿著瓦斯探頭去現(xiàn)場(chǎng)直接測(cè)量瓦斯?jié)舛龋⒂涗浵聛?，通常安全員要走完礦井的大部分巷道，工作時(shí)間非常長，而且采集的數(shù)據(jù)量非常少，礦井瓦斯防治的效率非常低，不能有效地防治煤礦安全事故?，F(xiàn)在，通過在巷道的某些位置安裝瓦斯傳感器，應(yīng)用一些局域網(wǎng)技術(shù)或無線通信技術(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦井下瓦斯?jié)舛鹊娜旌蜃詣?dòng)監(jiān)測(cè);與此同時(shí)，通過一些數(shù)據(jù)處理算法可以對(duì)瓦斯異常進(jìn)行判斷，若井下瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)，會(huì)通過瓦斯探頭向井下發(fā)出報(bào)警，并切斷生產(chǎn)工作面的電源，這樣可以將瓦斯災(zāi)害事故造成的影響降到最低。通過自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井運(yùn)行情況的在線監(jiān)測(cè)，極大地提高了煤礦生產(chǎn)安全管理的效率。

（四）在礦井運(yùn)輸中的應(yīng)用

在煤礦綜采自動(dòng)化采煤技術(shù)中輸送機(jī)是非常重要的運(yùn)行設(shè)備，起到重要的運(yùn)輸作用。因此在實(shí)際開采的過程當(dāng)中需要對(duì)輸送機(jī)的負(fù)載進(jìn)行有效的控制，全面監(jiān)控負(fù)載機(jī)的運(yùn)作狀態(tài)，并且及時(shí)對(duì)負(fù)載機(jī)的參數(shù)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和管理。但是在進(jìn)行傳輸機(jī)調(diào)整的過程當(dāng)中，一定要基于工作電流的大小以及刮板鏈條實(shí)際受力情況進(jìn)行參數(shù)更改，從而有效避免在調(diào)整過程當(dāng)中產(chǎn)生生產(chǎn)誤差。

三、結(jié)語

綜上所述，煤炭資源是十分重要的工業(yè)、生活的能源物質(zhì)，在其開采和加工的過程中需要利用更為優(yōu)質(zhì)的手段和自動(dòng)化的控制技術(shù)，提升煤炭開采的經(jīng)濟(jì)效益和安全性，促進(jìn)行業(yè)的深入發(fā)展。

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