機械自動化在煤礦機械制造中的運用研究

康文昕

摘 要：為了加快現(xiàn)代煤炭資源的能量收集挖掘效率，降低現(xiàn)代煤炭資源挖掘過程所需機械成本，有關(guān)礦業(yè)部門近年來高度關(guān)注現(xiàn)代煤礦工程機械制造技術(shù)領(lǐng)域，并多次要求在現(xiàn)代煤礦工程機械制造技術(shù)領(lǐng)域，充分運用煤礦機械化的自動化制造技術(shù)?；诖耍恼陆榻B了機械自動化在我國實際發(fā)展中的應用狀況，明確其在煤礦機械制造領(lǐng)域的具體價值，探討了機械自動化在煤礦機械制造過程中的具體運用。

關(guān)鍵詞：機械自動化;煤礦機械制造;運用探究

中圖分類號：TD7;S23 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）06-015-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.06.007

近幾年，我國一直在倡導綠色環(huán)保，在各領(lǐng)域中落實綠色技術(shù)，努力降低能源消耗，但在部分領(lǐng)域依然需要耗費能源。為了節(jié)省更多時間與成本，可以將機械自動化運用到煤礦機械制造過程中，實現(xiàn)自動化運行和管控，從根本上加快煤礦行業(yè)的開采速度。

1 機械自動化的發(fā)展狀況

目前，我國在很多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域都實現(xiàn)了自動化技術(shù)的應用，但由于我國自動化相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚，正在逐漸廣泛應用在各個領(lǐng)域，但是它們的應用范圍仍然過于狹窄，比如高剛性材料自動化制造技術(shù)等。根據(jù)行業(yè)發(fā)展趨勢情況分析來看，機械工業(yè)自動化制造技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展過程中，起到了很大的促進作用，其普遍應用實現(xiàn)了過程控制與管理信息的完全自動化，這就使得這些人工智能失誤在企業(yè)實踐的日常操作中可能發(fā)生的頻率大大降低，使各種錯誤在發(fā)生后能夠迅速得到及時改正與控制，還能在出現(xiàn)問題之后及時地找出問題所在，并及時采取措施進行解決[1]。

2 機械自動化在煤礦機械制造中的價值

煤礦機械要在較為惡劣的環(huán)境下保持長時間運轉(zhuǎn)，煤礦機械出現(xiàn)各種故障的概率遠比其他機械更高。如果煤礦機械制造可以靈活運用并實現(xiàn)機械自動化，便可發(fā)揮以下作用。

第一，將先進的自動化機電制造技術(shù)，廣泛應用于煤礦企業(yè)的機械設(shè)備裝配和生產(chǎn)過程中，可以大大提高我國煤礦機械企業(yè)的綜合競爭力。盡管煤礦機械行業(yè)是國民經(jīng)濟的重要支柱。然而，很多大型煤礦機械企業(yè)在日常生產(chǎn)經(jīng)營管理中繼續(xù)部分用于我國的傳統(tǒng)模式的生產(chǎn)，機械制造技術(shù)在新老正常的市場經(jīng)濟發(fā)展穩(wěn)定的背景下，礦業(yè)持續(xù)、快速、健康發(fā)展已不適應市場經(jīng)濟的要求。因此，只有充分利用先進的現(xiàn)代科學技術(shù)，提高生產(chǎn)力，才能更好地促進我國煤礦生產(chǎn)企業(yè)的快速發(fā)展。

第二，由于傳統(tǒng)的煤礦開采工作需要工作人員深入礦井進行工作，而礦井的工作環(huán)境比較惡劣，存在工作空間小、煤塵大、噪聲響、工作狀況復雜等問題，在礦井下工作的過程中存在較多的安全隱患。但現(xiàn)階段，將機械自動化應用于煤礦機械中，讓工作人員在礦井外對機械設(shè)備加以調(diào)控，由機械設(shè)備代替人工，完成具有較大風險性的井下工作，在保證煤炭開采工作質(zhì)量的同時，避免了因礦井滲漏、瓦斯?jié)舛冗^高等問題的出現(xiàn)給工作人員的生命安全造成的威脅[2]。

第三，機電設(shè)備自動化制造技術(shù)可以運用于下游煤礦工程的機械作業(yè)生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，可在運用下游鉆井加工作業(yè)設(shè)備時大幅度地保障煤礦企業(yè)的社會經(jīng)濟效益，更重要的是，它也是煤礦工人的安全保障。近年來，在我國傳統(tǒng)的大型煤礦開采機械企業(yè)生產(chǎn)管理過程中，特別是在二次開采初期，曾經(jīng)由于急功近利、盲目追求一次開采物數(shù)量、忽視一次開采物質(zhì)量、傳統(tǒng)型煤礦機械設(shè)備基本性能和工作效率比較低以及需要花費的人力、時間比較多等問題，導致山西、陜西、河北等重點地區(qū)煤礦安全事故頻發(fā)，企業(yè)的社會效益和經(jīng)濟效益根本無法得到保證。由此也導致煤礦安全生產(chǎn)經(jīng)營中的各崗位工作人員，無論是精神上還是體力上，勞動強度和心理壓力均比較大。

3 機械自動化在煤礦機械制造中的運用探究

3.1 在挖掘機械中的運用

如果沒有再生能源的支持，我國經(jīng)濟很難繼續(xù)保持如今的高速發(fā)展，煤炭目前仍然屬于主要能源之一，如何有效提高煤炭的開發(fā)生產(chǎn)利用效率是我國需要大力探索的重要問題。因此，企業(yè)要繼續(xù)大力推廣工業(yè)機械操作自動化的關(guān)鍵技術(shù)，這樣不僅可以有效提高機械工作效率，強化工業(yè)機械可靠度和性能，而且能夠大大降低人工操作失誤的發(fā)生，推動企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

在大型挖掘機械中充分運用到自動化制造技術(shù)后，可以切實達到自動控制的目標。所謂自動控制，就是運用自動化裝置取代人工，針對挖掘機械展開控制，使其正常發(fā)揮自身工作。其中，控制對象指需要進行控制的機械設(shè)施，控制器則指發(fā)揮控制效果的自動化裝置，如自動調(diào)節(jié)、檢測以及執(zhí)行等。此外，當前電動行走掘進機的機械運動構(gòu)成主要可以分為四類，包括電動行走機械、工作前的裝載運動機械、裝運后的工作機械、各種工作裝載機械。其中，裝載工作機械的裝載運動方式是指機械在連續(xù)運行運動過程中，由一個裝載工作機械負責機械切割后的裝載工作，并將切碎的煤礦運輸?shù)较鄳恢谩?/p>

需要特別注意的是，盡管近年來我國煤礦掘進機的研發(fā)已經(jīng)取得了一定的進步，但對于使用最廣泛的大型礦井開采施工，當前我國煤礦礦井開采施工企業(yè)仍以液壓鉆爆等施工方法為主。面對這一復雜問題，為不斷提升煤礦開采生產(chǎn)的施工高效性與生產(chǎn)安全性，我國的煤礦掘進機正朝著工業(yè)自動化、大型化、大功率、機電結(jié)合一體化的發(fā)展方向快速發(fā)展[3]。

3.2 在監(jiān)控機械中的運用

對于整個煤礦來說，安全監(jiān)控工作至關(guān)重要，工作的安全風險性大大決定了煤礦安全自動監(jiān)測的重要性。但是，我國目前與其相配的安全傳感器設(shè)備種類相對較少，其維護工作時的穩(wěn)定性相對較差，維護人員工作量大，這些安全問題往往使得安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的維護工作缺乏系統(tǒng)安全性和工作可靠性。同時，當前我國煤礦安全生產(chǎn)事故較為多發(fā)，煤礦安全事故監(jiān)控管理系統(tǒng)的嚴重缺失與無效性，使得煤炭員工與煤礦企業(yè)面臨極大的安全風險。因此，建立一套自動化的煤礦全程事故監(jiān)控管理系統(tǒng)已經(jīng)成為我國煤炭行業(yè)持續(xù)發(fā)展所需要面臨的緊迫技術(shù)問題，通過使用與現(xiàn)代計算機技術(shù)相結(jié)合的煤礦機械安全自動化監(jiān)控技術(shù)，能夠極大提高建立煤礦安全事故監(jiān)控管理系統(tǒng)的有效性。

3.3 在輸送機械中的運用

我國煤礦井下開采量波動較大，對于井下開采煤炭的煤礦運輸，一些大型企業(yè)往往選擇使用膠帶煤礦運輸。目前，膠帶煤礦運輸系統(tǒng)中的煤礦實況自動監(jiān)控控制系統(tǒng)的設(shè)計研究已經(jīng)取得了很大的突破，實際應用也已經(jīng)得到快速發(fā)展。隨著現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及數(shù)字PLC等技術(shù)的不斷普及，單一的自動保護也逐漸實現(xiàn)系統(tǒng)化、綜合化。目前，我國已經(jīng)研制開發(fā)出了用于膠帶機全方位數(shù)字直流自動調(diào)速保護系統(tǒng)，以及用于膠帶機的集中自動監(jiān)控保護系統(tǒng)，在投入使用后成效顯著。周波變頻器的應用技術(shù)日益成熟、壯大，進一步促進了物料調(diào)速系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

煤炭機械輸送自動化技術(shù)在企業(yè)煤炭物料輸送操作過程管理中的廣泛應用發(fā)展意義重大，煤炭資源采掘與物料輸送過程是企業(yè)煤炭資源開采運輸過程的其中的兩個重要部分，也是煤炭存在安全隱患風險最高的兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。自動化的煤炭輸送操作系統(tǒng)，不僅最大限度降低了安全風險事故發(fā)生的概率，同時節(jié)約了大量人力。因此，在企業(yè)煤炭物料輸送中，可以充分利用遠程現(xiàn)場監(jiān)控以及機械自動化控制系統(tǒng)，使得煤炭物料輸送的工作安全性和工作效率，都能得到有效提高[4]。

4 結(jié)語

綜上所述，煤礦作業(yè)機械設(shè)備是能夠確保整個礦井安全生產(chǎn)正常有序進行的重要機械設(shè)備，其生產(chǎn)工作量和運行管理性能的品質(zhì)優(yōu)劣與運用好壞，影響著整個煤礦生產(chǎn)企業(yè)的安全生產(chǎn)管理效率，更是關(guān)乎整個礦井生產(chǎn)作業(yè)技術(shù)人員的安全。因此，現(xiàn)代煤礦作業(yè)機械促進自動化制造技術(shù)意義重大，有助于煤礦機械制造企業(yè)堅持繼續(xù)走低生產(chǎn)成本、無環(huán)境污染的綠色可持續(xù)發(fā)展之路。

參考文獻

[1] 林汪洋.機械自動化在煤礦機械制造中的應用探索[J].中國設(shè)備工程，2020（8）：196-197.

[2] 王新之，許宗凱，劉文超.煤礦機械制造中機械自動化技術(shù)的應用[J].商品與質(zhì)量，2019（34）：184.

[3] 劉蒙蒙.計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造及其自動化中的應用研究[J].科學與信息化，2019（12）：13，19.

[4] 黃勇剛，李向前，蔡先禮.自動化焊接新技術(shù)在機械制造中的應用[J].探索科學，2019（4）：214-215.