煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用分析

李璞

榆林神華能源有限責(zé)任公司青龍寺煤礦分公司 陜西榆林 719000

1 機(jī)電自動(dòng)化的特點(diǎn)

機(jī)電自動(dòng)化是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)學(xué)科，是在科技的發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的，機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)品對(duì)于機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行可以進(jìn)行監(jiān)控，并且對(duì)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行管理和保護(hù)，一旦發(fā)現(xiàn)運(yùn)行狀況存在問(wèn)題就會(huì)發(fā)出警報(bào)，提醒工作人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維修和保養(yǎng)。機(jī)電自動(dòng)化可以對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)處理，并且對(duì)信息進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)智能化和自動(dòng)化。通過(guò)預(yù)先設(shè)置的系統(tǒng)讓操作者按照流程進(jìn)行操作，避免因?yàn)椴僮髡叩牟僮魇д`對(duì)設(shè)備造成影響，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的作用。減少操作者在主觀意識(shí)下產(chǎn)生的操作誤差，對(duì)精準(zhǔn)完成工作具有重要意義，可提高操作的質(zhì)量和效率，對(duì)機(jī)械控制靈敏度以及檢測(cè)的精準(zhǔn)度也有所提高。機(jī)電自動(dòng)化采用復(fù)合技術(shù)，機(jī)電自動(dòng)化將計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電子技術(shù)等相結(jié)合，通過(guò)復(fù)合功能完成既定的任務(wù)，通過(guò)對(duì)機(jī)電自動(dòng)化的運(yùn)用可以減少傳統(tǒng)單一模式下的操作效率低以及操作不規(guī)范的情況，提高了自動(dòng)化水平。采用數(shù)字顯示技術(shù)可以方便操作流程、簡(jiǎn)化操作步驟。不同用戶在對(duì)機(jī)械設(shè)備使用時(shí)會(huì)因?yàn)閯?chuàng)新應(yīng)用環(huán)境的不同有不同的要求，因此機(jī)電自動(dòng)化通過(guò)智能化的調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及自動(dòng)校驗(yàn)和檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足多樣化的需求。在對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行安裝時(shí)，可以對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)控，根據(jù)不同用戶的需求，靈活改變參數(shù)數(shù)值。改變控制程序的工作方式，可以提高控制程序的適應(yīng)性以及靈活度，而且產(chǎn)品不用對(duì)自身進(jìn)行過(guò)多的調(diào)整，只需通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的重新錄入，就可以將控制程序輸入到產(chǎn)品的控制系統(tǒng)之中[1]。

2 自動(dòng)化技術(shù)在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用

2.1 在礦井提升過(guò)程中的應(yīng)用

過(guò)去，礦井提升機(jī)的運(yùn)行過(guò)程是通過(guò)人工控制的，很容易發(fā)生各種故障，運(yùn)行維護(hù)成本極高。隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，很多礦井的提升機(jī)都進(jìn)行了自動(dòng)化技術(shù)改造。提升機(jī)運(yùn)行采用了PLC 和變頻器來(lái)進(jìn)行控制，整個(gè)運(yùn)行過(guò)程更加平穩(wěn)、節(jié)能、安全，減少了由于人為操作失誤引起的提升機(jī)安全事故，給煤礦企業(yè)帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 在煤礦提升設(shè)備中的應(yīng)用

在整個(gè)煤礦生產(chǎn)中幾乎每個(gè)環(huán)節(jié)都需要用到運(yùn)輸提升設(shè)備，因此必須保證提升設(shè)備的安全可靠，提升設(shè)備的安全操作是煤炭安全生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)。當(dāng)前提升設(shè)備中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)十分常見(jiàn)，對(duì)于保證煤炭生產(chǎn)的安全管理具有不可替代的重要作用。分析提升設(shè)備相關(guān)最先進(jìn)的技術(shù)，PLC 設(shè)備可全流程控制提升機(jī)，利用數(shù)字化技術(shù)監(jiān)管和支配設(shè)備控制。與此同時(shí)，為了進(jìn)一步提高管控的安全性，該技術(shù)采用了分步設(shè)計(jì)，也就是說(shuō)由不同的控制器控制每個(gè)環(huán)節(jié)或步驟，安排一條總線貫穿其中，如此即使某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，也不會(huì)整個(gè)生產(chǎn)流程造成嚴(yán)重后果，實(shí)行綜合管理。

2.3 對(duì)電牽引采煤機(jī)的應(yīng)用

傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機(jī)相對(duì)來(lái)說(shuō)具有一定的優(yōu)點(diǎn)，但是隨著自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用及普及，電牽引采煤機(jī)以其優(yōu)良的控制性、可靠性以及操作簡(jiǎn)便性等巨大優(yōu)勢(shì)取代了傳統(tǒng)的采煤機(jī)，將由液壓、電氣等多部分系統(tǒng)組成的集成電牽引技術(shù)實(shí)際應(yīng)用于采煤機(jī)當(dāng)中，不但確保了采煤機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性，降低了生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中各種問(wèn)題的發(fā)生率，還能夠提高其動(dòng)能，使產(chǎn)出率實(shí)現(xiàn)最大化。另外，通過(guò)對(duì)編程技術(shù)及傳感技術(shù)等的實(shí)際應(yīng)用，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制采煤機(jī)各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)及工作狀態(tài)，加之監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)合利用，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以第一時(shí)間通知相應(yīng)的控制中心及現(xiàn)場(chǎng)工作人員，還可以根據(jù)實(shí)際操作情況對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的各方面予以調(diào)控，以此使電牽引采煤機(jī)得到最大化的利用，即通過(guò)對(duì)電頻技術(shù)等的綜合運(yùn)用，使能源消耗達(dá)到最低，最終實(shí)現(xiàn)安全、高效的工作目標(biāo)[2]。

2.4 在煤礦生產(chǎn)監(jiān)督中的應(yīng)用

實(shí)時(shí)了解煤礦井下生產(chǎn)活動(dòng)狀況，對(duì)于煤礦的安全生產(chǎn)具有重要意義。采用視頻監(jiān)控技術(shù)，可以將井下工人的作業(yè)畫(huà)面和視頻實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛婵刂婆_(tái)上。如果發(fā)現(xiàn)工人違規(guī)操作，可以直接通知井下負(fù)責(zé)人處理，杜絕了安全隱患。發(fā)生事故時(shí)，可以通過(guò)視頻及時(shí)確定安全區(qū)域，為工人指明逃生通道。與此同時(shí)，將煤礦井下的一些安全數(shù)據(jù)直接匯總到控制臺(tái)上，可以監(jiān)控煤礦井下的總體運(yùn)行狀況?，F(xiàn)在，很多礦井已經(jīng)建立了煤礦生產(chǎn)的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，也稱分布式煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)。

3 煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展前景

對(duì)于煤礦機(jī)電設(shè)備而言，自動(dòng)化和智能化是其未來(lái)的大勢(shì)所趨，通過(guò)深入研究煤礦機(jī)電自動(dòng)化，不僅能夠加快我國(guó)追趕發(fā)達(dá)國(guó)家的腳步，還對(duì)于提升煤炭資源開(kāi)采率及降低煤炭生產(chǎn)安全事故發(fā)生率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。未來(lái)是信息化時(shí)代，微電子技術(shù)、信息技術(shù)等現(xiàn)代科技技術(shù)必將越來(lái)越成熟，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也會(huì)越來(lái)越完善，這些都為煤礦機(jī)電自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?，F(xiàn)階段部分煤礦企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中引進(jìn)遠(yuǎn)程操作技術(shù)，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控及無(wú)人值守，煤礦職工無(wú)需進(jìn)入煤礦監(jiān)測(cè)井下作業(yè)，可利用視頻技術(shù)觀察開(kāi)采運(yùn)輸流程，對(duì)煤礦生產(chǎn)具有重要意義。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視乎為煤礦機(jī)電設(shè)備智能化奠定基礎(chǔ)，監(jiān)控傳感器及沖擊低壓、火災(zāi)等，保障井下作業(yè)人員的安全[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

機(jī)電自動(dòng)化裝置在設(shè)備上可以改善運(yùn)行模式。但是對(duì)于機(jī)電自動(dòng)化在煤礦工業(yè)中的創(chuàng)新應(yīng)用仍然需要加大研發(fā)力度，不斷改善存在的問(wèn)題，改變工業(yè)生產(chǎn)的模式和結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)由勞動(dòng)密集型向智力密集型方向的轉(zhuǎn)化，提高科技水平。