自動化技術在煤礦機電設備中的應用

喬曉峰

（山西鄉(xiāng)寧焦煤集團通合煤業(yè)有限公司 山西省臨汾市 042100）

過去我國煤礦資源的開采和消耗過程都存在著一些問題，如今煤礦開采范圍不斷擴大，但煤礦的市場需求和安全生產形式卻不能相匹配，特別是之前一些已經開采過但還未完全開采完的煤礦，其因為開采過程中使用的開采機械或開采方法不當，為后來的開采增加了一定的開采難度，這也對開采機電設備性能提出了更高要求。因此，煤礦企業(yè)需要在煤礦機電設備中投入資金，升級煤礦生產設備，在煤礦機電設備方面應用自動化技術，能夠有效提升煤礦機電設備和煤礦生產過程的自動化水平，同時增強煤礦機電設備的運行穩(wěn)定性，提高煤礦開采效率并保證生產過程的安全性，從而實現(xiàn)煤礦企業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。

1 煤礦機電設備自動化技術概述

1.1 電子信息技術

將電子信息技術，比如：電力電子技術、微電子技術應用于煤礦機電設備中，體現(xiàn)電子器件的高靈敏性和快速反應特點，從而提高煤礦機電設備的便捷操作水平[1]。在煤礦生產的大功率設備中運用自動化技術，比如，在掘進機、提升機、排水和通風設備中使用微電子技術，收集、監(jiān)測、傳輸和處理生產相關信息，有效控制大功率生產設備的生產運行過程，提高其自動化水平。

1.2 機電一體化技術

煤礦機電設備要根據(jù)不同時代中煤礦生產的生產需求和生產特征不斷改進，目前煤礦機電設備的發(fā)展趨勢逐漸向智能化、柔性化方向轉變，所以，將機電一體化技術應用于煤礦機電設備中，對煤礦機電設備運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，就可以及時發(fā)現(xiàn)和預測設備在運行過程中的故障，實現(xiàn)自動化的故障報警和處理，提高煤礦機電設備的運行穩(wěn)定性以及煤礦工作的生產效率。

1.3 控制技術

將計算機網絡技術及控制技術運用到煤礦機電設備當中，對于煤礦機電設備內部的驅動裝置、控制裝置以及生產器械實現(xiàn)自動化控制，有效滿足煤礦機電設備的應用需求[2]。

2 自動化技術在煤礦機電設備中的應用現(xiàn)狀

通過梳理目前自動化技術在我國煤礦生產中的應用現(xiàn)狀，分別總結成功之處和不足之處，進一步明確自動化技術在煤礦產業(yè)機電設備應用過程中的具體表現(xiàn)以及探究其有關的發(fā)展方向，在真正了解當下煤礦生產需求的基礎上，將自動化技術與煤礦機電設備結合起來，充分發(fā)揮自動化技術應用于煤礦機電設備的優(yōu)勢[3]。與其他國家相比，我國目前煤礦機電設備的自動化水平較低，煤礦的開采能力也較低，另外，受發(fā)展思路、發(fā)展空間、以及自動化技術等條件的限制，我國的煤礦機電設備自動化領域的研發(fā)水平也較為薄弱，導致煤礦企業(yè)機電設備整體的自動化水平較低。此外，我國煤礦的生產過程表現(xiàn)出一種多層次的技術結構特征，因此，一些大規(guī)模的煤礦企業(yè)，會因為企業(yè)人才及資金儲備充足，轉變和調整煤礦的開采方式，在轉換開采方式的同時，在生產過程中引入自動化技術，企業(yè)會依據(jù)自動化技術決策，對煤礦采煤流程進行更有效的管理和管控。一些小規(guī)模的煤礦企業(yè)，因為資金和資源有限，所以在煤礦生產過程中只能使用之前的采煤流程和采煤方法。

3 自動化技術在煤礦機電設備應用中存在的問題

3.1 企業(yè)管理制度不夠完善

煤礦機電設備自動化技術的應用過程較為復雜，涵蓋煤礦設備的各個方面，因此自動化技術在煤礦機電設備中的應用需要具體完善的管理制度來支撐，但目前，大多數(shù)煤礦企業(yè)針對自動化技術在煤礦機電設備中的應用，沒有制定具體的管理制度和體系，使用的仍然是之前原有的機電設備管理機制和模式，這種落后的設備管理模式和機制已經不能滿足新時代背景下煤礦生產的需求，進而導致礦產機電設備的自動化技術應用價值沒有得到充分體現(xiàn)，自動化技術的應用優(yōu)勢也沒有得到充分發(fā)揮。

3.2 煤礦機電設備工程設計不夠全面

自動化技術在煤礦機電設備中的應用需要工程設計來實現(xiàn)，如果應用過程中沒有成熟的工程設計技術來支撐，那么機電設備自動化就難以實現(xiàn)，但當下，在煤礦機電設備的自動化應用過程中，自動化技術應用的工程設計不夠全面合理，在煤礦生產的各環(huán)節(jié)設計中還存在一些不足，比如煤礦機電設備的安裝、費用預估、采礦進度等，最終造成自動化技術的優(yōu)勢功能和特點無法充分發(fā)揮，沒有提高煤礦生產效率。因為自動化應用水平不高，所以在生產過程中，還會造成潛在安全隱患，增加了煤礦開采的難度。

3.3 煤礦機電設備安裝技術及操作不夠規(guī)范

煤礦機電設備是煤礦開采的基礎，在煤礦開采過程中具有極其重要的作用，一旦設備在運行過程中出現(xiàn)問題，就會影響生產效率，有時還會造成安全隱患，所以針對煤礦機電設備的安裝和使用，要全程保持一絲不茍的態(tài)度。但實際情況卻是，大多數(shù)企業(yè)的部分生產工作人員并沒有全面掌握規(guī)范的煤礦機電設備安裝技術和使用流程，在機電裝備的安裝過程中，安裝方法不規(guī)范或存在疏漏，增加了煤礦機電設備使用的安全風險，大大降低了煤礦自動化機電設備的工作效率。

4 自動化技術在煤礦機電設備中的應用策略

我國對于煤礦機電自動化技術的研究和應用，自動化技術具有全面性、系統(tǒng)性特征。所以，煤礦機械設備的相關研究，應該與自動化技術的兩個特征相適應，從我國煤礦機械設備的自動化技術應用水平現(xiàn)狀出發(fā)，構建完善有效的自動化技術應用體系，為自動化技術在煤礦機電設備中的應用提供正確方向，從而為后續(xù)各項自動化技術的研發(fā)及應用提供理論和技術指導。

4.1 自動化技術在監(jiān)控監(jiān)測設備中的應用

自動化技術在煤礦監(jiān)測監(jiān)控設備中的應用，能夠有效保證煤礦生產人員的人身安全，更好的體現(xiàn)企業(yè)在煤礦生產過程中以人為本的基本原則，通過監(jiān)控監(jiān)測設備，對煤礦生產過程進行全面監(jiān)控，對于生產事故，及時發(fā)現(xiàn)及時處理，保障煤礦生產人員的生命安全。因為煤礦開采工作一般都在地下進行，生產環(huán)境復雜而危險，如果對生產過程不使用合理的監(jiān)控手段，就無法預知突發(fā)事故，無法及時消除隱性的安全隱患，危及煤礦生產職工的生命安全，另外，還會降低整體的煤礦生產效率，安全事故的發(fā)生，也會拉低企業(yè)聲譽，影響企業(yè)的經濟效益。所以，自動化技術在煤礦監(jiān)測監(jiān)控設備中的應用不可忽略，監(jiān)控設備可以幫助企業(yè)管理整個生產過程，保障煤礦生產的安全性。自動化監(jiān)測監(jiān)控設備，能夠更有效的幫助企業(yè)較為詳細的掌握礦井內的生產環(huán)境，幫助管理人員根據(jù)實際生產環(huán)境及時調整生產內容，通過分析整合收集來的信息，選擇最合理的開采方式，并保證生產人員的人身安全。除此之外，將自動化技術應用于監(jiān)控監(jiān)測設備中，還能夠及時掌握企業(yè)職工的出勤情況，在發(fā)生意外事故時，也能依據(jù)自動化監(jiān)控監(jiān)測設備，掌握每個企業(yè)職工的動向，利用監(jiān)控設備收集的相關信息和數(shù)據(jù)，處理生產安全事故，盡量避免和減少事故造成的人員傷亡。但縱觀實際，自動化技術在監(jiān)控監(jiān)測設備中的應用水平仍舊處于初級階段，所以煤礦企業(yè)更應該加大自動化技術在監(jiān)測監(jiān)控設備中的應用和研發(fā)投資，充分發(fā)揮自動化技術的應用優(yōu)勢，在提高生產效率的同時，保障礦產職工的生命安全。

4.2 自動化技術在提升設備中的應用

在煤礦生產中，將自動化技術應用于礦井提升設備中，往礦井內下放有關生產材料或其他設備以及實現(xiàn)人員的升降等，提升設備是煤礦開采中不可或缺的一項生產設備，自動化技術在提升設備中的應用，能夠有效提高該設備的運行效率和運行穩(wěn)定性，進而提升該設備的工作效率，更好實現(xiàn)生產材料和人工升降槽的工作[4]。自動化技術在提升設備中的應用，可以促進全數(shù)字化提升機的產生，從而更快速且安全實現(xiàn)目標的提升，此外，自動化技術的運用使得提升設備具有較強的故障檢查能力，及時發(fā)現(xiàn)設備在運行過程中出現(xiàn)的故障，并發(fā)出相關的報警信號，為后續(xù)的設備維修工作提供一定的幫助。最重要的是將自動化技術應用于提升設備中，可以加強礦井內各生產設備之間的聯(lián)系，從而構建較為完善并適應地下工作環(huán)境的自動化操作系統(tǒng)。

4.3 自動化技術在井內傳送設備中的應用

井內傳送設備具有連續(xù)性，將自動化技術應用于井內傳送設備中并保證應用效果，就能夠大幅度提升井下傳送設備的工作效率，保障傳送過程的連續(xù)性，同時也能提高井下作業(yè)的安全性。在目前的地方煤礦開采和機械設備的運輸過程中，使用最廣泛的自動化傳送設備是全自動帶式傳送機，該傳送機的設計，應用機電一體化技術，所以該傳送機具有較高的工作速度以及傳送質量。這種傳送機傳送速度較快，故被廣泛應用于煤礦開采的運輸過程中，但因為設計原因，該設備安全系數(shù)較低，如果長時間處于工作狀態(tài)就可能會引發(fā)安全事故，影響整個煤礦采煤過程的安全性。所以，自動化技術應用的相關研究人員在研發(fā)過程中要注意，依據(jù)實際生產需求不斷改進和完善自動化傳送設備，有效提高傳送設備的工作效率和運行穩(wěn)定性并保障傳送過程的安全性，進而提高傳送設備的工作性能[6]。

4.4 自動化技術在采掘設備中的應用

煤礦開采的工作環(huán)境復雜，不確定因素較多，工作人員在工作過程中面臨的挑戰(zhàn)較多，開采難度較大，在整個開采過程中也面臨著多項危險，煤礦開采工作一直以來作為高危職業(yè)，生產的安全性容易受多方因素的影響，比如礦井開采人員機械操作不當或環(huán)境因素以及其他因素等，工作過程中出現(xiàn)一點疏忽就可能引發(fā)安全事故，威脅礦產職工的生命安全。將自動化技術應用于采掘設備當中，就可以加快煤礦開采的速度，并在一定程度上節(jié)省勞動力，進一步保障開采工作的安全性。目前在煤礦開采中，應用較為廣泛的自動化采掘設備是電牽引采煤機，該設備可以進行復雜地質煤礦的開采，另外因為其具有較強的牽引能力，所以不需要配備防火裝置，能過有效保證煤礦開采的安全性和采煤質量，該采煤機在煤礦采煤中的應用可以提高煤礦開采的工作效率，在煤礦市場競爭十分激烈的當下，幫助煤礦企業(yè)奪得競爭優(yōu)勢，進一步促進煤礦企業(yè)的持續(xù)發(fā)展[7]。

5 結束語

將自動化技術應用于煤礦采煤過程中，可以提高煤礦行業(yè)整體的自動化水平，自動化技術在采煤機電設備中的應用，能夠使煤礦開采的相關機電設備具備更高的工作效率，并且通過監(jiān)測監(jiān)控設備能較為準確的預測安全風險，對于突發(fā)事故，及時發(fā)現(xiàn)及時采取預防和處理措施，有效提高生產安全性，保障礦產職工的生命安全。自動化技術作為現(xiàn)代煤礦開采過程中一項不可或缺的技術，廣泛應用有助于實現(xiàn)整個煤礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[8]。因此，煤礦企業(yè)在煤礦開采過程中，應在自動化技術的研究和應用中投入充足的資金和資源，為自動化技術在煤礦開采機電設備的應用和研究提供資金支持。在實際的煤礦開采過程當中，煤礦企業(yè)應結合自身實際情況，制定具體的自動化技術應用方案，將自動化技術滲透于煤礦開采的每一個工作環(huán)節(jié)，從而提高煤礦采煤的自動化水平，不斷完善和改進自動化技術的應用方法，進一步提高機電設備的開采效率，更高效更安全的實現(xiàn)開采目標。