機(jī)械自動(dòng)化在煤礦機(jī)械制造中的應(yīng)用探索

曹磊

國家能源集團(tuán)神華神東煤炭集團(tuán)大柳塔煤礦 陜西榆林 719315

自動(dòng)化技術(shù)是指在生產(chǎn)和管理過程中，沒有人的參與，利用信息傳輸、自動(dòng)檢測、操作控制等減少人員投入的一種技術(shù)。從學(xué)科領(lǐng)域來看，自動(dòng)化技術(shù)融合了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等眾多學(xué)科內(nèi)容。隨著工業(yè)化程度的不斷提高，通過自動(dòng)化技術(shù)的使用，投入自動(dòng)化設(shè)備，既提升了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率，又可以實(shí)現(xiàn)對煤礦生產(chǎn)的監(jiān)控，保證煤礦開采的安全。

1 煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)概述

機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化電氣技術(shù)在中大型煤礦作業(yè)中的廣泛應(yīng)用，特別是在中大型煤礦自動(dòng)化機(jī)械、安全生產(chǎn)管理機(jī)械和自動(dòng)化運(yùn)輸機(jī)械中的廣泛應(yīng)用，為中大型煤礦自動(dòng)化作業(yè)的安全生產(chǎn)實(shí)施和管理提供了必要的技術(shù)保障。目前，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在我國煤礦工程機(jī)械設(shè)備制造中的廣泛應(yīng)用主要是在PLC 自動(dòng)控制系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)和實(shí)現(xiàn)的。在機(jī)載交流自動(dòng)變頻的采煤機(jī)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)無級牽引自動(dòng)調(diào)速，工作電壓3300V 左右，通過銷軌實(shí)現(xiàn)了無鏈牽引。在此工作過程中，對煤礦機(jī)械的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，可以有效地避免機(jī)械無法正常運(yùn)行的故障。電氣采煤機(jī)自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用是指通過對計(jì)算機(jī)的控制和可視化的漢字中文監(jiān)控用戶界面實(shí)現(xiàn)的控制和操作。采煤機(jī)電氣系統(tǒng)以采煤機(jī)電氣自動(dòng)化為主要技術(shù)基礎(chǔ)，主要控制系統(tǒng)分為電氣主控系統(tǒng)和電源調(diào)速自動(dòng)控制系統(tǒng)。電氣主控系統(tǒng)單元分為控制操作站、電源和調(diào)速三個(gè)主控制器。PLC 自動(dòng)控制系統(tǒng)單元作為主控制器的基礎(chǔ)和核心，可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的操作步驟對電源和控制操作站的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和處理，然后由計(jì)算機(jī)通過驅(qū)動(dòng)端子板電路將匯總和處理結(jié)果及時(shí)傳送給井下的執(zhí)行管理部門，實(shí)現(xiàn)對煤礦井下機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行完全自動(dòng)控制[1]。

2 機(jī)械自動(dòng)化在煤礦機(jī)械制造中的應(yīng)用

2.1 煤礦的開采與挖掘機(jī)械的自動(dòng)化

對于我國這個(gè)巨大的國家機(jī)器來說，要想維護(hù)機(jī)器的日常運(yùn)作，并保證對機(jī)器進(jìn)行不斷的升級改造，所消耗的能源是極其恐怖的，因此為了能夠滿足發(fā)展的需求，我國對于煤炭的需求越來越多，傳統(tǒng)的煤炭生產(chǎn)速度已經(jīng)跟不上消耗的速度，并且差量越來越大，因此，如何提高煤炭的生產(chǎn)效率，成為了我們著重思考的問題。作為煤炭生產(chǎn)的第一步，如果能夠提高煤礦的開采與挖掘的效率，那么便會(huì)很容易的增加煤炭生產(chǎn)效率，而實(shí)現(xiàn)煤礦的開采與挖掘機(jī)械的自動(dòng)化，用永不疲憊的機(jī)械代替人類進(jìn)行作業(yè)，開采與挖掘的效率將大大的提高，并且還能避免各種由于人工失誤所帶來的的安全隱患，可謂是一舉兩得。在發(fā)達(dá)國家中，尤其是地廣人稀的國家，由于各種機(jī)械的便利性和可操作性，自動(dòng)化技術(shù)在煤礦的開采與挖掘工作中已經(jīng)取得了不菲的成果。機(jī)械的適應(yīng)性強(qiáng)，可以在各種環(huán)境下進(jìn)行做工，而且精準(zhǔn)度高，不容易出現(xiàn)差錯(cuò)，在無人監(jiān)管的情況下仍可以長期做工，極大的提高了開采效率[2]。

2.2 在運(yùn)輸提升機(jī)械中的應(yīng)用

目前來看，在煤礦開采的實(shí)際工作的過程當(dāng)中，大多數(shù)的企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了將PLC 技術(shù)合理地融入到電氣自動(dòng)化技術(shù)去當(dāng)中，這樣一來不僅能夠?qū)崿F(xiàn)有效地控制整體流程的發(fā)展，而且可以在整個(gè)過程中對電路進(jìn)行全程的監(jiān)控，從而可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的這一目標(biāo)。除此之外，大多數(shù)的煤礦企業(yè)在生產(chǎn)過程當(dāng)中往往都會(huì)選擇都在安全軟件中安裝雙回路，而且在實(shí)際的安全監(jiān)控管理過程當(dāng)中，由于應(yīng)用了不少的電氣自動(dòng)化技術(shù)，能夠較為有效地實(shí)現(xiàn)了全微機(jī)監(jiān)控管理的目標(biāo)，并且有效地保證了安全運(yùn)行機(jī)械設(shè)備。與此同時(shí)，通過將計(jì)算機(jī)技術(shù)較好地融入到設(shè)備的故障診斷相關(guān)過程當(dāng)中去，能夠在很大程度上提高設(shè)備的自動(dòng)化程度。

2.3 在煤礦監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，很多的礦井都配備了監(jiān)控系統(tǒng)，包括安全監(jiān)測、電網(wǎng)監(jiān)測、工業(yè)電視、井下人員定位和跟蹤、移動(dòng)通訊等功能，可以很好地監(jiān)控井下的作業(yè)情況，可以對井下的傳輸系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、防爆系統(tǒng)等影響安全的因素，進(jìn)行有效地監(jiān)督。具體而言，自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)主要具備的功能有：第一，利用自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)地監(jiān)控。借助自動(dòng)通訊技術(shù)以及地理信息技術(shù)，對井下作業(yè)的情況，進(jìn)行實(shí)時(shí)地監(jiān)控，利用系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)井下作業(yè)的實(shí)時(shí)查詢。第二，利用自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)監(jiān)控井下情況，繪制出井下作業(yè)人員的分布圖，實(shí)施跟蹤和定位井下作業(yè)人員的位置，可以了解到人員的分布情況，方便進(jìn)行人員的調(diào)度，同時(shí)遇到意外情況，可以更好地進(jìn)行人員的疏散。第三，實(shí)現(xiàn)對井下人員有效管理。例如，自動(dòng)記錄井下工作人員的考勤，知道哪些人員出勤了，人員的位置在哪等，一旦出現(xiàn)井下事故，便可以迅速地統(tǒng)計(jì)出井下人員的人數(shù)、人員身份，從而獲得第一手的救援資料。第四，井下出現(xiàn)意外事故，搶救過程中，同樣可以利用自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對井下遇險(xiǎn)人員的迅速定位，這樣搶救工作效率得到提升，更好地保證井下作業(yè)人員的安全[3]。

2.4 采煤機(jī)牽引鏈中的應(yīng)用

采煤機(jī)作為煤礦企業(yè)采煤過程中重要的機(jī)械設(shè)備，可以很好在采煤機(jī)設(shè)備方面運(yùn)用煤礦機(jī)電自動(dòng)化集控技術(shù)。通過電力牽引技術(shù)充分利用電能實(shí)現(xiàn)煤礦開采工作和滑動(dòng)制動(dòng)發(fā)電工作，確保采煤工作的連續(xù)性。此外，通過煤礦機(jī)電自動(dòng)化集控技術(shù)的有效運(yùn)用，可以使電力的利用率得到極大提升，最大限度實(shí)現(xiàn)采煤過程的節(jié)能效果，進(jìn)而進(jìn)一步對成本進(jìn)行有效控制。通常情況下，煤礦企業(yè)在進(jìn)行采煤作業(yè)時(shí)，往往會(huì)運(yùn)用到電牽引技術(shù)采煤機(jī)進(jìn)行作業(yè)，要想保證該設(shè)備處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，則需要加大設(shè)備的維修力度，降低其故障發(fā)生的可能，縮短維修時(shí)間，降低企業(yè)的維修成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)語

綜上所述，機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)有著十分良好的發(fā)展前景，對于煤礦機(jī)械制造行業(yè)來說，只要我們能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦的開采與運(yùn)輸機(jī)械的自動(dòng)化，便會(huì)極大的增加煤炭的生產(chǎn)效率，為我國的發(fā)展提供不斷的能源，并保證煤礦開采工作的安全。