煤礦機電自動化集控的發(fā)展與應用

鄒嘉暉 張志佳 王凱

摘要：煤炭資源作為一種不可再生資源，其重要性不言而喻。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，對于煤炭資源的利用率與之前相比得到了極大的提高。尤其是我國近年來開始在煤礦機電自動化集控技術(shù)上進行了重點的研究，不斷投入新型的機械設備以及高新的計算機技術(shù)與信息處理技術(shù)，使得煤礦的資源利用率以及所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益不斷提高。但是在煤礦機電自動化集控的發(fā)展與應用上還存在著一些問題，需要進一步地完善改進。

關(guān)鍵詞：煤礦機電;自動化集控;發(fā)展與應用

一、煤礦機電自動化集控的特點與作用

1.1煤礦機電自動化集控技術(shù)的特點

由于煤礦機電自動化集控融合了計算機技術(shù)以及信息處理技術(shù)，使得當前的煤礦機電自動化集控技術(shù)實現(xiàn)了一定程度上的智能化、高度的程序化和信息化，具有操作簡便、自動化程度高以及性能優(yōu)越等特點，可以在煤礦生產(chǎn)中大幅度提高生產(chǎn)效率與使用效率。

1.2煤礦機電自動化集控的作用

煤礦機電自動化集控在煤礦開采生產(chǎn)中的主要作用有：迅速對施工中的故障進行搶修，能夠保障煤礦機械設備的使用壽命與有效的抗腐蝕能力。煤礦機電自動化集控技術(shù)還能夠監(jiān)測煤礦機械設備的運行情況與使用情況，從而有效減少人為監(jiān)測的成本。與此同時，由于煤礦機電自動化集控技術(shù)采用了溫度傳感裝置，可以通過機械設備的異常溫度區(qū)域來診斷設備材料的損害程度，從而進行科學的控制管理，保證煤礦機電設備的開采效率。

二、煤礦機電自動化集控的應用情況

2.1幫助完成礦井的監(jiān)控工作

煤礦企業(yè)安全系統(tǒng)中的自動化集控程度通常被視為其機電自動化集控技術(shù)應用水平的衡量標準。因此，機電設備的人員已經(jīng)在礦井的監(jiān)控工作中應用煤礦機電自動化集控技術(shù)，從而為煤礦開采人員對礦井內(nèi)部情況的熟悉提供幫助，并有助于工作人員的安全得到保障。但是，相比國外的發(fā)達國家，對于自動化技術(shù)的研究，我國的研究人員還面臨著技術(shù)瓶頸，而且欠缺創(chuàng)造力。目前我國針對礦井內(nèi)部的瓦斯?jié)舛葐栴}出臺了相關(guān)安全章程，這對瓦斯事故的發(fā)生也起到了一定程度的抑制作用。

2.2幫助完成煤礦開采工作

煤礦開采工作自然少不了礦井提升機。這一設備具有較大的體積和重量，而且操作比較繁瑣。假如將機電自動化集控技術(shù)引進煤礦礦井提升機當中，那么提升機系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)就可以實現(xiàn)整合。該過程既將提升機內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行簡化，在其內(nèi)部增設全了數(shù)字化的智能設備，這就促使提升機的工作更加穩(wěn)定、準確，實現(xiàn)自動化提升。

2.3幫助完成煤炭的輸送工作

就煤礦生產(chǎn)的整個過程來看，在煤礦開采工作之外，還有礦井下煤碳的運輸工作。為了保證煤礦開采工作的持續(xù)性，就一定要促使運輸機性能進一步提高，實現(xiàn)煤炭運輸?shù)陌踩?、持續(xù)性。因此，運輸機設計者就一定要在運輸機中應用機電自動化集控技術(shù)。盡管基于機電自動化集控技術(shù)運輸機的應用促使煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率大大提高。然而因為煤礦有著比較長的運輸距離，這就會使得帶式運輸機中間驅(qū)動點無法維持良好的穩(wěn)定性，運輸故障就易于出現(xiàn)，而且運輸機的壽命也會縮短。因此，相關(guān)研究人員還很有必要針對運輸系統(tǒng)加大研究力度，促使運輸系統(tǒng)更加穩(wěn)定。

2.4幫助完成采煤機的截割、牽引工作

從機電自動化集控技術(shù)的應用來看，采煤機是是比較典型的設備。大功率智能化電牽引采煤機在牽引消耗電能和下滑制動發(fā)電節(jié)約電能方面能很好地結(jié)合。同時，可以通過定位傳感器及煤質(zhì)傳感器實現(xiàn)實現(xiàn)記憶截割及自動調(diào)整采高的智能采煤，配合工作面紅外視頻的輔助監(jiān)視，從而實現(xiàn)采煤機的無人值守，操作人員只需在集控中心即可完成采煤機的割刀、牽引等操作。這一智能割刀的實現(xiàn)，就需要高精度、智能化、穩(wěn)定性好的定位傳感器及煤質(zhì)傳感器的研發(fā)，從而實現(xiàn)高效、智能化開采。

2.5煤礦機電自動化集控應用于液壓支架

頂板支護質(zhì)量一直是液壓支架操作工的重要工作，也是安全事故多發(fā)的設備。為解決支護質(zhì)量及操作安全，電液控支架是首選。它有效結(jié)合了液壓控制與計算機兩種技術(shù)，兼具自動移架、成組移架、自動升降架、自動推移刮板機的功能，可控制支架盡量減少對頂板的沖擊，取消了支架操作工，從而實現(xiàn)了真正的本質(zhì)安全。但是在實際應用過程中，配合采煤機實現(xiàn)自動移架的傳感器，支護壓力傳感器、推移缸推移步距傳感器的研發(fā)還處于初步階段，電液控閥組對煤礦井下多煤塵、抗沖擊的效果應用還較差，成為了目前智能化綜采工作面的瓶頸，導致目前電液控支架的應用還不廣泛，高質(zhì)量的傳感器及電液控閥組的研究還有待于進一步加強。

三、煤礦機電自動化集控技術(shù)的未來發(fā)展方向

首先，電子技術(shù)的革新誕生了大量的各種類型的傳感器，新型傳感器的應用能夠給集控系統(tǒng)提供更多的數(shù)據(jù)，這表示集控系統(tǒng)可以做的事情的增多，也是系統(tǒng)可接納的部件增多，最終反應出來的就是系統(tǒng)功能更加豐富、強大。集控系統(tǒng)中微處理器的發(fā)展也給了集控系統(tǒng)更強的計算能力，能夠使用許多計算量龐大但是效果更好的控制算法，進而提升系統(tǒng)的運行效果。

其次，計算機技術(shù)的發(fā)展誕生了大量的更富有智能的人工智能算法。電子技術(shù)的發(fā)展為集控系統(tǒng)使用這些人工智能算法提供了硬件平臺，人工智能算法引入的最大意義在于處理更為龐大復雜的系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及提供更優(yōu)的控制策略。它的必要性在于機電自動化集控系統(tǒng)必然會越來越復雜，涵蓋內(nèi)容也會越來越多，同時還有子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)運作問題，這些都需要更高級的算法來進行控制。

四、結(jié)論

煤礦企業(yè)作為我國國民經(jīng)濟發(fā)展中的重要組成部分之一，對煤礦企業(yè)的采礦生產(chǎn)過程加強管理和控制十分重要。尤其是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)達的今天，必須要對采礦技術(shù)和采礦工藝進行研究，特別是要加強對煤礦機電自動化集控的發(fā)展與應用進行深層次的研究，不斷提高其應用水平，進而確保煤礦企業(yè)經(jīng)濟效益的增長。

參考文獻：

[1]于世麟.煤礦機電自動化集控的發(fā)展與應用[J].中小企業(yè)管理與科技（中旬刊），2016（05）：157-158.

[2]趙若云.自動化技術(shù)在煤礦機電設備方面的應用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016，16：148.

（作者單位：遼寧工程技術(shù)大學）

作者簡介：

鄒嘉暉（1999.9.25-），男，內(nèi)蒙古赤峰市，漢族，本科，采礦工程。

張志佳（1999.10.15-），男，黑龍江省佳木斯市，漢族，本科，采礦工程。

王凱（1999.12.30-），男，山東省煙臺市，滿族，本科，采礦工程。