機電自動化技術在煤礦中的實際應用管窺

＊宋二偉

（晉能控股煤業(yè)集團地煤大同有限公司姜家灣煤礦 山西 037006）

引言

隨著我國經濟的快速發(fā)展，煤礦行業(yè)已經有了非常顯著的進步，在這樣的情況下，煤礦企業(yè)的發(fā)展不僅面臨著新的機遇，同時也有著新的挑戰(zhàn)，為了能夠更好的促進我國煤礦行業(yè)的發(fā)展提高煤礦企業(yè)的經濟效益，除了需要對煤礦生產過程進行管理之外，還需要加強對技術方面的提升，有效提高我國煤礦機電開采自動化的技術水平。

1.煤礦機電自動化控制技術

在煤礦機電設備控制過程當中，可以通過使用編程邏輯控制器，根據不同的電子裝置、儲存器、邏輯運算順序等不同的指令，能夠更好的實現對煤礦機電設備的自動化控制，可以通過各項設備對煤礦機電設備運行過程中的數據進行采集，并且及時分析出機電運行過程的狀態(tài)，對存在的問題進行及時處理。從最基礎的結構上來看，煤礦機電設備自動化控制裝置主要包含數據處理器的輸出與輸入模塊、信息儲存器等多個部分，同時還需要一些地址總線、電源總線等不同的模塊對煤礦機電設備進行控制之后，再通過數據的交換，有效實現機電設備的各項功能。

2.煤礦機電自動化控制優(yōu)勢

(1)提升設備運行效率

近些年我國經濟社會發(fā)展迅速，各行各業(yè)對煤礦資源的需求量不斷增加，為煤礦機電設備的運行效率也提出了更高要求。煤礦生產系統(tǒng)主要由不同設備組成，如果某一部分的設備不能滿足高強度的工作要求，就會降低整體工作效率。不僅如此，長期處于陰暗潮濕的地下生產工作環(huán)境，也會增加設備出現故障的幾率。如果依然沿用傳統(tǒng)工作模式進行設備管理，不僅需要增加人力資源投入，在長時間的工作中，也不可避免會出現人為操作失誤的情況，對設備正常運行造成影響。為了有效解決這一問題，需要根據實際情況在原有管理模式上不斷進行創(chuàng)新，引入現代化的自動化控制技術，綜合考慮設備型號、參數等各方面信息，對設備系統(tǒng)進行不斷地改造升級，不僅能夠實現自動化生產，還能夠完成自動化檢測，及時發(fā)現設備出現的各種故障并有效處理，保證了工作效率。

(2)安全可靠

我國煤礦工作內容的重點一直以來都是安全性和可靠性，這是由于煤礦生產過程中存在很多不穩(wěn)定因素，這些因素極易引發(fā)各類安全事故，給企業(yè)的發(fā)展造成負面影響。尤其是這些安全事故更為嚴重的情況下，會給煤礦職工的生命安全帶來威脅，久而久之，會對企業(yè)形象帶來不利。所以，將先進的自動化技術應用于煤礦生產過程中能夠對存在的安全隱患做到提前預防，進而強化煤礦的安全工作，有效降低煤礦事故的發(fā)生。

(3)實現了對開采環(huán)節(jié)的集中控制

在煤礦機電設備應用的過程當中，將自動化技術應用到各個機械中，可以使煤礦開采更加順利。將所有的機電設備連接起來，通過使用智能化技術對所有的設備進行統(tǒng)一的管控，這樣可以讓煤礦開采的過程得到統(tǒng)一的監(jiān)測，減少煤礦開采的工作量。使用不同類型的機電設備可以通過自動化與智能化技術，保證每臺機電設備的使用效率都能夠達到最佳狀態(tài)，提高煤礦行業(yè)的開采效果。

(4)提高煤礦生產水平

在煤礦事業(yè)不斷發(fā)展的過程中，企業(yè)要以盡可能少的成本投入來實現經濟效益最大化，自動化控制技術的引入，能夠將各個模塊集中起來進行統(tǒng)一管理，可以利用計算機軟件完成程序編寫，加強各個設備之間的聯系性。在系統(tǒng)的集中控制作用下，可以利用邏輯圖、梯形圖的形式來描述程序進程，根據實際情況進行不斷調整，生產水平和系統(tǒng)管理水平能夠得到進一步提升。就目前煤礦設備運行的實際情況來看，其中還加入了屏蔽模塊、抗壓模塊，能夠在沒有信號的地下正常工作，在惡劣環(huán)境中也有著良好表現，能盡可能減少突發(fā)情況給煤礦開采事業(yè)帶來的安全性威脅，推動機電生產穩(wěn)定發(fā)展，在為煤礦企業(yè)節(jié)省成本的同時，有效加強各部分之間的聯系。

3.煤礦機電自動化控制技術的應用

(1)在煤礦監(jiān)測監(jiān)控設備方面的應用

煤礦運行狀態(tài)監(jiān)測主要是依靠煤礦井下監(jiān)測設備，在礦井的檢測設備中應用機電自動化技術可以實現全程實時監(jiān)控預警。如果安全隱患出現在煤礦設備運行過程中，就會通過自動化、智能化過程發(fā)出警報，甚至給出故障位置及相關信息，技術人員通過這些內容來進行設備的維修和養(yǎng)護，保證設備資源的合理配置，提高設備的使用壽命，最大限度的控制生產成本，進一步提高煤礦企業(yè)的經濟效益。

(2)礦井井下傳送帶方面

在煤礦開采的過程當中，井下傳送帶是非常重要的設備，傳送帶的運行情況會影響到煤礦開采的質量以及工作效率。為能夠保障井下開采的效率，提高煤礦開采質量，工作人員需要加強對傳送帶運輸情況的重視，及時對傳送設備的運行情況進行檢查，出現問題時采取相應措施進行處理。傳統(tǒng)的傳送帶在使用的過程當中存在運輸量較小、使用安全系數較低、不能長期滿足煤礦生產要求等缺點。目前我國煤礦井下運輸機械設備已經得到了完善，并且能夠將自動化與智能化技術合理的應用到煤礦機電運輸的過程當中，有效提升了煤礦運輸的工作效率，滿足各行業(yè)對煤礦領域的生產需求。近幾年新型煤礦運輸機的使用，同傳統(tǒng)傳送帶相比具有智能化的特點，在運行期間不會因為受到人為因素的影響而出現故障，但是在煤礦井下傳送的過程當中也難免會存在一些問題。比如在傳送帶運行的過程當中，驅動點的穩(wěn)定性并不能夠滿足煤礦開采運輸的要求，所以就會導致整個設備的運行情況不穩(wěn)定，影響煤礦開采的工作效率。

(3)在煤礦儲運設備中的應用

在煤礦開采工作完成后，還需要將其運輸到指定地點，從以往工作的實際情況來看，一旦儲運設備出現故障，就會影響整體的工作效率，自動化控制技術的應用，能夠提升儲運設備運行的穩(wěn)定性和安全性，強化運輸效率。就目前我國煤礦行業(yè)儲運系統(tǒng)發(fā)展的實際情況來看，西門子PC7S系統(tǒng)的應用較為廣泛，能夠在實現設備集中管理的同時，對設備各個功能進行有效區(qū)分。現場總線技術是系統(tǒng)通訊中常采用的方式之一，能在環(huán)境惡劣、信號差的地區(qū)完成通信，加強各個部門之間的聯系，使設備穩(wěn)定性得到有效保障。在井下膠帶輸送機運行的過程中，利用自動化技術對其進行有效控制，能夠增加制動力；在先進設備的應用背景下，能夠將各項設備的運行參數控制在合理范圍之內，從而進一步提升工作效率。如果膠帶運輸機發(fā)生故障，監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時發(fā)現，實現立即停車，保證安全性，也減少安全事故發(fā)生的幾率。

(4)通風監(jiān)控技術在煤礦掘進工作面中的應用

在煤礦開采的過程當中，要保障煤礦開采工作的安全性，工作人員要根據實際情況，有效掌握掘進過程煤礦的通風情況，并且根據時效性原則，充分利用通風監(jiān)控系統(tǒng)，有效提高煤礦井下的通風質量。就目前的情況看，煤礦在掘進施工的過程中，經常使用到的通風模式是以智能化控制為主，該系統(tǒng)主要是由智能控制系統(tǒng)、煤礦電源控制中心以及終端設備三個結構組成，該通風模式在使用的過程當中，核心點位于地面控制中心，地面控制中心能夠對各項數據進行分析以及處理，及時了解到煤礦掘進過程當中地下的通風情況。此外，應用通風監(jiān)控技術可以實時監(jiān)控和檢測井下掘進工作面的瓦斯?jié)舛?，通過數據分析總結瓦斯的具體分布情況，并進行系統(tǒng)綜合的監(jiān)控掘進工作面的通風情況和風速參數等。比如，可以在通風技術的應用過程中實現通風系統(tǒng)的局部智能控制，并智能決策分析相應風量、甲烷等。與此同時，該系統(tǒng)的應用還可以實現精確的傳感數據采集→智能算法快速決策→自動調節(jié)控制風機風量→利用傳感器數據實時反饋通風方式，促進煤礦掘進效率。進一步實現通風機局部的風量智能調控。

4.結語

總而言之，煤礦能源是當前我國能源的重要組成部分，能夠對我國經濟發(fā)展起到重要的推動作用，也能夠有效保障社會穩(wěn)定。在科學技術不斷發(fā)展的背景下，我國煤礦開采效率得到了進一步提升，但依然難以滿足人民群眾日益增長的需求，且受到設備老化、故障等一系列因素的影響，生產效率不高，對此，需要加強自動化控制技術的應用，提升機電設備性能，保障煤礦工作人員生命財產安全，推動我國煤礦事業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。