探討礦山機(jī)電自動化技術(shù)的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：煤礦;機(jī)電自動化;技術(shù)

1 煤礦機(jī)電自動化技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 集成化

機(jī)電自動化技術(shù)的典型特征就是集成化，從技術(shù)方面來講，也就是將計(jì)算機(jī)、信息化、機(jī)械化、通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來的一種集成技術(shù)。從具體結(jié)構(gòu)來講，在機(jī)電自動化技術(shù)系統(tǒng)當(dāng)中涉及到的設(shè)備及元件包括單片機(jī)、信息采集與傳輸系統(tǒng)、機(jī)械控制器等。隨著煤礦生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，系統(tǒng)所集成的技術(shù)、元件更加多元化[1]。操作及管理人員通過操作界面實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，執(zhí)行并監(jiān)督各項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)。

1.2 多樣化

首先，通過前文的介紹可以知道，機(jī)電自動化技術(shù)中用到的技術(shù)是多樣化的，涉及到大量成熟或先進(jìn)的技術(shù)、元件、系統(tǒng)。其次，機(jī)電自動化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的功能也是多元化的，從基本的操作生產(chǎn)、數(shù)據(jù)記錄，到數(shù)據(jù)分析、智能監(jiān)測，都能夠很好的滿足各類生產(chǎn)管理要求。并且，隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，將會出現(xiàn)更多樣化的功能，實(shí)現(xiàn)更加細(xì)化的生產(chǎn)活動。這有助于提高生產(chǎn)和管理水平，推動煤礦產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

1.3 智能化

智能化應(yīng)用的關(guān)鍵就是微處理技術(shù)，以及對信息的采集、分析和自動化處理[2]。在煤礦產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)活動中，生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜、安全風(fēng)險(xiǎn)較多，而具備智能化特征的機(jī)電自動化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對環(huán)境的感知，通過對各類信息的識別和分析，實(shí)現(xiàn)智能化的處理，提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。

1.4 開放性

機(jī)電自動化技術(shù)在煤礦產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，現(xiàn)代通信技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電自動化的關(guān)鍵?；诂F(xiàn)代通信技術(shù)，可以將煤礦生產(chǎn)活動的各個環(huán)節(jié)聯(lián)合起來，形成整體性、開放性的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。同時(shí)，基于這種特征，可以實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)內(nèi)外信息交流質(zhì)量的提升，有助于進(jìn)一步提高生產(chǎn)管理水平。

2 機(jī)電自動化技術(shù)在煤礦產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用的重要性

2.1 提高生產(chǎn)能力和質(zhì)量

機(jī)電自動化技術(shù)的應(yīng)用，對煤礦行業(yè)帶來的首要價(jià)值就是提高生產(chǎn)力。具體來講，傳統(tǒng)煤礦生產(chǎn)活動更多的是依賴大量人力及機(jī)械化系統(tǒng)進(jìn)行，即使是機(jī)械化程度較高的煤礦，人員的操作、維護(hù)、管理水平也有較高的要求。機(jī)電自動化技術(shù)對自動化技術(shù)的應(yīng)用，可以通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行自動化操控，很大程度上解放人力，也避免了人力操作管理效率低、誤操作風(fēng)險(xiǎn)高等問題。也就是說，機(jī)電自動化技術(shù)可以全面提升煤礦的生產(chǎn)能力，依靠機(jī)電自動化技術(shù)的精準(zhǔn)性、效率性，提高生產(chǎn)質(zhì)量。

2.2 提高生產(chǎn)管理水平

如今煤礦生產(chǎn)規(guī)模越來越大，涉及到的技術(shù)種類、資源越來越多樣化，對管理水平提出了更高的要求。機(jī)電自動化技術(shù)的應(yīng)用，可以將各類技術(shù)資源有機(jī)結(jié)合起來，共同為提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量提供保障。同時(shí)，管理團(tuán)隊(duì)可以通過機(jī)電自動化系統(tǒng)中的信息采集、儲存和分析功能，對生產(chǎn)進(jìn)度、效果進(jìn)行評估，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，并從管理角度制定一定的優(yōu)化措施，提高管理水平。

2.3 保證生產(chǎn)安全

預(yù)警功能是機(jī)電自動化系統(tǒng)的核心功能之一，可以通過對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析，對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)。煤礦作為生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)較大的產(chǎn)業(yè)，安全管理一直都備受重視。但是傳統(tǒng)的安全管理模式面對復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境依然存在很多漏洞。而機(jī)電自動化技術(shù)的應(yīng)用，首先降低了對一線生產(chǎn)環(huán)境中人員的依賴，更多的讓機(jī)械代替人工。其次，可以實(shí)現(xiàn)對過程的全方位監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)，協(xié)助管理人員做好風(fēng)險(xiǎn)排查，真正做到了事前預(yù)防、事中緊急處理、事后總結(jié)分析。通過對機(jī)電自動化技術(shù)的應(yīng)用，煤礦產(chǎn)業(yè)的安全管理水平將不斷提高。

3 機(jī)電自動化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 提升機(jī)自動化

因?yàn)榻^大多數(shù)煤礦生產(chǎn)活動都在地下進(jìn)行，在生產(chǎn)活動中會有大量的人員、材料、設(shè)備出入井下的需求，提升機(jī)便是必不可少的設(shè)備。在規(guī)范化的運(yùn)作當(dāng)中，對提升機(jī)每次運(yùn)輸?shù)闹亓坑袠O高的要求，在材料及設(shè)備運(yùn)輸方面，還需要做好固定保護(hù)。機(jī)電自動化技術(shù)在煤礦提升機(jī)上的應(yīng)用，主要是實(shí)現(xiàn)對運(yùn)輸對象、運(yùn)輸重量等方面的監(jiān)測和識別，進(jìn)而對升降動作、速率進(jìn)行自動化控制。如今部分煤礦已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化的提升機(jī)管理，操作及管理人員根據(jù)實(shí)際情況和要求，對系統(tǒng)進(jìn)行簡單操作，便能進(jìn)一步讓提升機(jī)為生產(chǎn)管理活動作出貢獻(xiàn)。

3.2 液壓支架自動化

如今在煤礦生產(chǎn)當(dāng)中，液壓支架技術(shù)的應(yīng)用率越來越高。該支架系統(tǒng)一般是通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，液壓系統(tǒng)提供控制動力，實(shí)現(xiàn)支架系統(tǒng)的自主移動。隨著技術(shù)的不斷升級，可以利用更先進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過電子信號和安裝于支架各部位的傳感器，對支架形態(tài)進(jìn)行自動化調(diào)節(jié)?；谠撓到y(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對井下支護(hù)系統(tǒng)的支持，適應(yīng)頂板及圍巖表面狀態(tài)，讓系統(tǒng)更好的適應(yīng)井下環(huán)境。

3.3 采煤機(jī)及選煤機(jī)自動化

電牽引采煤機(jī)和選煤機(jī)是目前煤礦核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)中主要的設(shè)備，是機(jī)電自動化技術(shù)在采煤活動中應(yīng)用的典型表現(xiàn)。相比傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機(jī)，電牽引采煤機(jī)得益于電力技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)更高效率、更強(qiáng)穩(wěn)定性的采煤活動。在煤礦生產(chǎn)活動中，采煤機(jī)和選煤機(jī)是一個機(jī)械構(gòu)造復(fù)雜的系統(tǒng)，需要對各部分進(jìn)行精準(zhǔn)化控制，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可靠性。隨著機(jī)電自動化技術(shù)的應(yīng)用不斷加深，可以幫助操作管理人員根據(jù)生產(chǎn)需求對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高對設(shè)備的操控能力?？紤]到煤礦生產(chǎn)環(huán)境的復(fù)雜性和危險(xiǎn)性，應(yīng)用高水平的機(jī)電自動化點(diǎn)牽引采煤機(jī)擁有更強(qiáng)的穩(wěn)定性，可以降低煤礦生產(chǎn)安全事故發(fā)生的概率。采煤機(jī)和選煤機(jī)自動化水平的提高，將會直接提高煤礦的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，進(jìn)而提高煤礦產(chǎn)品市場競爭力。

3.4 監(jiān)測系統(tǒng)自動化

煤礦生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，干擾因素和危險(xiǎn)因素較多，加上當(dāng)代煤礦生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，需要對生產(chǎn)管理過程中的各個環(huán)節(jié)和大量細(xì)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測。在煤礦的監(jiān)測系統(tǒng)當(dāng)中，其一是通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)對各個生產(chǎn)位置的實(shí)時(shí)監(jiān)控，其二是對各機(jī)械化系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測，其三是對各部門、各生產(chǎn)管理人員的工作質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測。在傳統(tǒng)的煤礦生產(chǎn)活動當(dāng)中，這三個方面是相對獨(dú)立的，并無法很好的實(shí)現(xiàn)互通，導(dǎo)致監(jiān)測工作存在較大的漏洞，監(jiān)測結(jié)果的應(yīng)用價(jià)值也不高。在機(jī)電自動化技術(shù)應(yīng)用水平不斷提高的情況下，煤礦監(jiān)測系統(tǒng)可以通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有機(jī)統(tǒng)一。首先，視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)合各類傳感器，可以實(shí)現(xiàn)對井下環(huán)境、人員行為、機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)發(fā)出預(yù)警，協(xié)助相關(guān)人員及設(shè)備采取緊急措施。其次，安裝各生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)部的傳感器不斷收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，結(jié)合內(nèi)置數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，將分析結(jié)果通過電子信號實(shí)時(shí)上傳給中央控制系統(tǒng)，對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行重點(diǎn)分析處理，并通過操作人員或自動化的方式采取必要措施。

4 結(jié)束語

綜上所述，作為國家能源產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，煤礦生產(chǎn)活動的效率、質(zhì)量和安全性，與我國經(jīng)濟(jì)、社會的穩(wěn)定發(fā)展息息相關(guān)。隨著計(jì)算機(jī)、信息化等先進(jìn)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電自動化技術(shù)在煤礦產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用水平越來越高。為此，相關(guān)煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)深刻認(rèn)識到機(jī)電自動化技術(shù)對煤礦生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的重要價(jià)值，在煤礦生產(chǎn)和管理的各個環(huán)節(jié)當(dāng)中不斷提高機(jī)電自動化技術(shù)的應(yīng)用水平。只有這樣，才能進(jìn)一步提高煤礦生產(chǎn)的效率、質(zhì)量和安全性，推動煤礦產(chǎn)業(yè)的高水平發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]郭望.煤礦立井提升機(jī)電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用研究[J].科技風(fēng)，2020（9）：9.

作者簡介：

王冬（1994- ），男，漢族，山西盂縣人，本科學(xué)歷，機(jī)電助理工程師，研究方向：礦井機(jī)電。