煤礦機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)勢及運(yùn)用探討

張立偉

摘 要 經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)了我國科學(xué)技術(shù)的不斷革新，自動(dòng)化技術(shù)在各行各業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用，尤其是煤礦行業(yè)，利用自動(dòng)化、智能化的技術(shù)完成生產(chǎn)作業(yè)，能夠有效減少人力資源投入，為煤礦企業(yè)節(jié)省成本的同時(shí)，也提升了生產(chǎn)效率，能夠用最小的投入創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。但自動(dòng)化技術(shù)在我國依然處于起步階段，還需要強(qiáng)化對該技術(shù)的進(jìn)一步研究。

關(guān)鍵詞 煤礦機(jī)電 自動(dòng)化控制技術(shù) 技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號：F407.67 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）02-0025-02

現(xiàn)在，煤礦的機(jī)電的自動(dòng)化集控這個(gè)技術(shù)在中國的煤礦企業(yè)里面有了非常多的應(yīng)用。這個(gè)技術(shù)在提高中國煤礦企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量的時(shí)候，又在一定的程度上省去了工作人員的時(shí)間，還保障了這些煤礦工作人員在開采煤礦的時(shí)候的安全。要讓煤礦的機(jī)電自動(dòng)化的集控這個(gè)技術(shù)在中國的煤礦企業(yè)中順暢地運(yùn)作，每一個(gè)部門的相關(guān)工作人員就得加強(qiáng)煤礦機(jī)的電集控的自動(dòng)化，用這個(gè)最先進(jìn)的煤礦的機(jī)電自動(dòng)化的集控技術(shù)來提升中國的煤炭質(zhì)量和工作效率。在現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況下，對煤炭資源的開發(fā)使用程度是比較低的。而現(xiàn)在中國對煤炭資源的需求量很大，直接的影響了這些煤炭的資源開發(fā)的整體效率。所以，使用一些自動(dòng)化的控制技術(shù)，對提高這些煤礦機(jī)電的自動(dòng)化設(shè)備的高效安全工作和施行有非常重要的保障。

1 煤礦機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)

看我國這個(gè)階段的煤礦事業(yè)的發(fā)展，煤礦機(jī)電設(shè)備在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用仍然成為很重要的一個(gè)趨勢。不過現(xiàn)在我國各地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平還存在很大的差異，技術(shù)性薄弱的一些地區(qū)，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用依然收到了很大的限制，還有就是各地區(qū)的煤礦數(shù)量跟技術(shù)規(guī)范也普遍存在很大的差別，這樣對于自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也會(huì)出現(xiàn)很多不同，大多數(shù)的大型煤礦現(xiàn)在主要核心為綜采，然而對機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)的應(yīng)用比較普遍，而后自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用也會(huì)很廣泛。

1.1 煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)概述

自動(dòng)化技術(shù)主要是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)完成的控制功能。從煤礦機(jī)電設(shè)備的角度來看，能夠利用上述技術(shù)實(shí)現(xiàn)編程控制，利用各種電子裝置、存儲(chǔ)器完成邏輯運(yùn)算，讓煤礦機(jī)電設(shè)備完成指揮人員下達(dá)的各種指令，與此同時(shí)還具備數(shù)據(jù)收集、處理、分析、儲(chǔ)存等各項(xiàng)功能。煤礦機(jī)電自動(dòng)化控制裝置中包含很多元件，例如中央處理器、電源、信息輸入和輸出系統(tǒng)等，各個(gè)部分協(xié)同合作才能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的實(shí)時(shí)控制。

1.2 提升工作安全性

煤礦工作環(huán)境較為復(fù)雜，存在很多安全隱患，例如有毒有害氣體、煤礦塌方等，屬于高危行業(yè)，煤礦工作人員在日常工作中很容易遇到突發(fā)情況，對其生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大威脅。如果有關(guān)人員不具備操作設(shè)備的基本能力，或在工作中出現(xiàn)失誤，就很有可能造成安全事故。因此需要本著安全生產(chǎn)的原則，推動(dòng)各環(huán)節(jié)安全展開，盡可能利用機(jī)械設(shè)備取代人工操作，提升生產(chǎn)過程的安全性。將自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用到煤礦機(jī)電設(shè)備中，不僅能夠在極大程度上提升工作效率，還有助于減少安全隱患，避免出現(xiàn)各種安全事故。與此同時(shí)，還能夠簡化操作流程、減少人為失誤、提升設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，減少故障出現(xiàn)的幾率。利用集中控制系統(tǒng)將各項(xiàng)設(shè)備聯(lián)系在一起，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化管理，為煤礦開采事業(yè)提供安全性保障。

1.3 提升設(shè)備運(yùn)行效率

近些年我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展迅速，各行各業(yè)對煤礦資源的需求量不斷增加，對煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行效率也提出了更高要求。在正常工作開展的過程中，煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)主要由不同設(shè)備組成，如果某一部分的設(shè)備不能滿足高強(qiáng)度的工作要求，就會(huì)降低整體工作效率。不僅如此，考慮到煤礦生產(chǎn)的工作環(huán)境，長期處于陰暗潮濕的地下或山洞中，這也會(huì)增加設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率。如果依然沿用傳統(tǒng)工作模式進(jìn)行設(shè)備管理，不僅需要增加人力資源投入，在長時(shí)間的工作中，也不可避免會(huì)出現(xiàn)人為操作失誤的情況，對設(shè)備正常運(yùn)行造成影響。為了有效解決這一問題，需要根據(jù)實(shí)際情況在原有管理模式上不斷進(jìn)行創(chuàng)新，引入現(xiàn)代化的自動(dòng)化控制技術(shù)，綜合考慮設(shè)備型號、參數(shù)等各方面信息，對設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行不斷地改造升級，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，還能夠完成自動(dòng)化檢測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)的各種故障并有效處理，保證了工作效率[1]。

2 煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)

機(jī)電設(shè)備都是用傳感器來進(jìn)行有效的檢測。等到什么時(shí)候接收到傳感器發(fā)來信息后就可以準(zhǔn)確無誤的進(jìn)行識別跟判斷，按設(shè)定好的要求去實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的目的，煤礦機(jī)電的自動(dòng)化技術(shù)就是這樣的。因?yàn)闄C(jī)電設(shè)備數(shù)量很多，且煤礦生產(chǎn)要靠完整的機(jī)械和電氣設(shè)備的技術(shù)來完成，所以要想提高煤礦生產(chǎn)的效率就需要自動(dòng)化技術(shù)。自動(dòng)化技術(shù)的主要特點(diǎn)有：（1）多種化：煤礦生產(chǎn)需要的設(shè)備類別非常多，數(shù)量也很多，所以要用自動(dòng)化產(chǎn)品來展現(xiàn)出各種各樣的特點(diǎn)，每個(gè)機(jī)械設(shè)備都有不同的特點(diǎn)，因此需要自動(dòng)化產(chǎn)品的多種化;（2）集成化：單片機(jī)、可編程的邏輯控制器、人機(jī)的界面還有就是數(shù)據(jù)采集技術(shù)，是這些煤礦生產(chǎn)的時(shí)候自動(dòng)化技術(shù)的最重要的裝備，那些操作人員可以用這些設(shè)備來對幾點(diǎn)設(shè)備踐行自動(dòng)監(jiān)測，設(shè)備的運(yùn)行情況可以隨時(shí)觀察，還可以利用人工輸入數(shù)據(jù)，這樣設(shè)備就能根據(jù)數(shù)據(jù)自動(dòng)工作;（3）智能化：考慮到很多煤礦深井工作的安全問題，就可以用智能化技術(shù)派遣一些機(jī)器下去探查，來確保深井工作的一些安全性，從而人類的生命安全就會(huì)得到保護(hù)[2]。

3 煤礦機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用

3.1 在煤礦采掘設(shè)備中的應(yīng)用

在煤礦采掘工作開展的過程中，自動(dòng)化控制技術(shù)能有效提升設(shè)備性能，自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)運(yùn)行軌跡的計(jì)算，完成自動(dòng)切割管理。利用計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的集中控制，設(shè)備具有自動(dòng)記憶功能，根據(jù)實(shí)際情況合理調(diào)整切割參數(shù)，推動(dòng)煤礦開采工作順利開展。液壓牽引機(jī)是煤礦開采工作中必不可少的設(shè)備之一，要利用自動(dòng)化技術(shù)對其進(jìn)行合理改造，加入實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，有效收集煤礦作業(yè)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，根據(jù)工作環(huán)境合理調(diào)整設(shè)備參數(shù);在部分煤礦開采作業(yè)中，也會(huì)應(yīng)用到空壓機(jī)，但如果人為操作不當(dāng)，就很容易出現(xiàn)排氣量猛增的問題。而自動(dòng)化控制技術(shù)就能夠有效解決這一問題，變頻器的引入能夠?qū)⒃O(shè)備排氣量保持在合理范圍之內(nèi)，減少能耗，提升工作效率。煤礦開采工作具有一定的安全性威脅，利用自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠讓設(shè)備進(jìn)入到人工無法前往的惡劣環(huán)境和工作場所，收集工作環(huán)境的各項(xiàng)信息，并完成實(shí)時(shí)反饋，便于工作人員對現(xiàn)場進(jìn)行評估[3]。

3.2 在煤礦儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備中的應(yīng)用

在煤礦開采工作完成后，還需要將其運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)，從以往工作的實(shí)際情況來看，一旦儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備出現(xiàn)故障，就會(huì)影響整體的工作效率，自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，能夠提升儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，強(qiáng)化運(yùn)輸效率。就目前我國煤礦行業(yè)儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)發(fā)展的實(shí)際情況來看，西門子PC7S系統(tǒng)的應(yīng)用較為廣泛，能夠在實(shí)現(xiàn)設(shè)備集中管理的同時(shí)，對設(shè)備各個(gè)功能進(jìn)行有效區(qū)分?，F(xiàn)場總線技術(shù)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(qiáng)各個(gè)部門之間的聯(lián)系，使設(shè)備穩(wěn)定性得到有效保障。在井下膠帶輸送機(jī)運(yùn)行的過程中，利用自動(dòng)化技術(shù)對其進(jìn)行有效控制，能夠增加制動(dòng)力;在先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用背景下，能夠?qū)⒏黜?xiàng)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)控制在合理范圍之內(nèi)，從而進(jìn)一步提升工作效率。如果膠帶運(yùn)輸機(jī)發(fā)生故障，監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)立即停車，保證安全性，也減少安全事故發(fā)生的幾率。

3.3 在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用

提升機(jī)是煤礦開采中的重要設(shè)備，具有慣性大、速度快等一系列特點(diǎn)，在其正常運(yùn)行的過程中也容易受到各種因素的影響，即便采取了一定的保護(hù)措施，依然難以取得理想化成效。自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，能夠提高礦井提升機(jī)在運(yùn)行過程中的安全性和穩(wěn)定性，也讓設(shè)備具有自查功能;自動(dòng)控制技術(shù)中還具有微處理功能，能讓設(shè)備完成自動(dòng)檢修工作，進(jìn)一步優(yōu)化其內(nèi)部結(jié)構(gòu)[4]。

3.4 在安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

煤礦本身的工作環(huán)境較為復(fù)雜，其生產(chǎn)過程中的安全性也得到了社會(huì)各界人士的廣泛關(guān)注，因此為了保證煤礦工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，設(shè)置安全監(jiān)控系統(tǒng)是十分有必要的。就目前情況來看，很多煤礦企業(yè)為了提升生產(chǎn)過程中的安全保障，都廣泛利用自動(dòng)化控制技術(shù)建立了井下監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控的內(nèi)容十分廣泛，主要包括對有毒有害氣體的監(jiān)控、對電網(wǎng)的監(jiān)控、對工作環(huán)境的監(jiān)控等，在降低出現(xiàn)安全事故幾率的同時(shí)，還有助于提升生產(chǎn)效率，一旦出現(xiàn)安全隱患，安全監(jiān)控系統(tǒng)就能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)預(yù)警，提示煤礦工作人員出現(xiàn)異常的部位，并及時(shí)解決問題。與此同時(shí)，該系統(tǒng)還能夠讓煤礦企業(yè)管理者提前制定風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制，預(yù)測意外發(fā)生的可能性，如果機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障或發(fā)生了人員被困的情況，監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時(shí)告知工作人員，并完成營救。

4 結(jié)語

綜上所述，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)對煤礦的生產(chǎn)效率有很大的提升，并且還可以保證煤礦生產(chǎn)的安全。故我們需要采用新型的自動(dòng)化技術(shù)與其他的機(jī)電設(shè)備相結(jié)合，進(jìn)一步發(fā)展擴(kuò)大機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，從而達(dá)到煤礦安全生產(chǎn)的目的。當(dāng)前我國工業(yè)發(fā)展速度不斷加快，使得煤礦資源的需求量不斷上漲，傳統(tǒng)形勢下的煤礦開采技術(shù)相對比較落后，不但無法滿足煤礦作業(yè)的具體要求，同時(shí)還很容易產(chǎn)生不良的安全事故，造成煤礦開采單位的經(jīng)濟(jì)損失。基于這方面問題必須要將自動(dòng)化技術(shù)有效的運(yùn)用在煤礦開采工作當(dāng)中，提高煤礦開采效率和煤礦生產(chǎn)的安全性，推動(dòng)煤礦開采單位的長遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 常曉剛.煤礦機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)勢與應(yīng)用分析[J].機(jī)械管理開發(fā)，2020，35（08）：272-273，280.

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[4] 劉建軍.自動(dòng)化技術(shù)及其在礦山中的應(yīng)用[J].工礦自動(dòng)化，2005（03）：68-69.

（鶴崗礦業(yè)集團(tuán)新陸煤礦，黑龍江 鶴崗 154103）