自動化技術在煤礦采煤中的運用研究

摘?要：煤礦采煤技術經(jīng)過多年發(fā)展，已經(jīng)得到相應完善與創(chuàng)新，采煤自動化技術就是采煤技術發(fā)展的重點與關鍵。在實際采煤工作開展中，通過對采煤自動化技術的科學合理利用，可以在很大程度上促進各項工作的有序進行，同時保證采煤質(zhì)量與采煤效率。而且在采煤自動化技術科學合理利用背景下，可以促使工作能夠朝著智能化與自動化方向發(fā)展。

關鍵詞：機電自動化;煤礦中的運用

隨著科學技術的發(fā)展，自動化技術在各個行業(yè)中都得到了應用，煤炭行業(yè)也不例外。目前，中國煤炭行業(yè)正處在從機械化開采向自動化開采及智能化開采轉變的關鍵階段。無論是自動化開采還是智能化開采，其關鍵都在于煤礦機電設備的自動化控制。因此，非常有必要認識煤礦機電設備自動化控制的優(yōu)勢。自動化控制使機電設備按照預定的軌跡運行，從而將人從重復的勞動中解放出來。

1 煤礦自動化技術

計算機和通信技術的飛速發(fā)展，為自動化技術在煤礦中的運用創(chuàng)造了基礎條件，在一定程度上提高了煤礦行業(yè)的信息化和自動化程度。目前，發(fā)達國家的煤礦自動化程度較高，礦井在生產(chǎn)過程中引入了監(jiān)控系統(tǒng)和保護系統(tǒng)，以防止突發(fā)事件造成人員傷亡，煤礦采煤、掘進、采煤運輸及供電、排水等輔助設施也均已實現(xiàn)信息化，采煤整個生產(chǎn)過程都完整運用了自動化技術，這為發(fā)達國家的煤礦機電一體化創(chuàng)造了發(fā)展優(yōu)勢。當下是信息技術持續(xù)快速發(fā)展的時代，所以自動化技術也要符合網(wǎng)絡化、智能化以及多功能化的要求。我國作為一個發(fā)展中國家，近年來煤礦自動化技術的發(fā)展也有了較大進步，但與發(fā)達國家相比煤礦自動化水平仍有待提高，對于煤礦自動化技術應用的方法還需要不斷改進和完善。部分煤礦企業(yè)生產(chǎn)的小環(huán)節(jié)中已經(jīng)實現(xiàn)了機電一體化，機電一體化的優(yōu)勢也在生產(chǎn)過程中得到了凸顯，但由于我國自動化相關技術的落后，煤礦自動化技術和發(fā)展水平仍落后于發(fā)達國家。在目前的自動化技術運用中，我國大多數(shù)企業(yè)的自動化設備和系統(tǒng)都較為簡單，且均為獨立運行，自動化設施之間的網(wǎng)絡通信和信息共享具有局限性。

2 機電自動化在煤礦中的運用

2.1 自動化控制在礦井提升機中的應用

礦井提升機是煤礦開采的重要設備，其主要負責向井下輸送材料和設備。通常情況下，礦井提升系統(tǒng)的慣性大、控制程序復雜且對速度控制比較嚴格。提升機在工作時，需要頻繁地啟動和停止。若采用普通的機械式開關來進行控制，則對提升機的控制系統(tǒng)會產(chǎn)生較大的沖擊。因此，很多礦井的提升機都進行了自動化改造。將變頻技術應用于提升機的啟?？刂疲蓪崿F(xiàn)提升機的平穩(wěn)啟停，從而提升了提升機使用的安全性。此外，提升機可根據(jù)提升或下放的重物質(zhì)量，自動調(diào)節(jié)運行速度，使得提升機處于最佳運行狀態(tài)。自動化控制技術的應用進一步優(yōu)化了礦井提升機系統(tǒng)的內(nèi)部結構，保證了提升機的整體性能，使得設備的安裝和操作也變得簡單。

2.2 自動化技術在挖掘設備中的應用

煤礦開采的大部分工作都集中在地下，因此，煤礦企業(yè)的挖掘設備必須注重對自動化技術的高度應用。煤礦的井下作業(yè)十分復雜，其工作環(huán)境、工作狀態(tài)也面臨著諸多影響因素，瓦斯、煤塵、地下水等都是影響煤礦開采的重要因素，因此，務必加強對煤礦挖掘的管理。派遣員工進行井下挖掘有許多不利影響，一方面，人力挖掘的速度較慢、效率不高，使得工人面臨極大的風險隱患;另一方面，員工進行井下作業(yè)具有一定的限制，工人不可能完全發(fā)揮自身的挖掘技術。自動化控制系統(tǒng)可以有效地引入大型挖掘設備即電牽引采煤機，該項技術的廣泛應用使得煤礦挖掘更加方便快捷，采煤機具有足夠的牽引力，即使發(fā)生地面沉降也能迅速地做出應對，保障工人安全。井下作業(yè)環(huán)境復雜，采煤機的合理安排能夠規(guī)避一定的操作問題，降低事故發(fā)生的概率，促進煤礦的順利開采。

2.3 保證系統(tǒng)的可維護性及適用性

在實際的煤礦作業(yè)過程中，有很多工作可應用自動化技術來完成，在不同條件下借助自動化系統(tǒng)可以產(chǎn)生截然不同的效果。怎樣才能最大限度地發(fā)揮系統(tǒng)優(yōu)勢，是需要考慮的關鍵問題。目前，煤礦領域的機電自動化技術主要用于礦井監(jiān)測、生產(chǎn)作業(yè)、提升機、傳送帶、采煤機等幾個方面，這些都是當前比較成熟可靠的技術運用形式。在實際的煤礦作業(yè)過程中，必須高度重視安全，所有新興自動化技術都必須經(jīng)過論證才能實踐。另外，不同的自動化系統(tǒng)對應的控制算法都有其獨特的使用范圍，即便功能相似也不可輕易地移植，需確定它的具體適用范圍，在確定有效之后方可正式應用。

2.4 在監(jiān)測設備中的應用

雖然自動化技術已經(jīng)逐步的普及和完善，但是煤礦的安全事故發(fā)生總是無法避免，既然不能很好的解決這種問題，那為何不從源頭阻止煤礦事故的發(fā)生呢。這樣不就可以保證到工作人員的生命安全嗎。煤礦的安全事故發(fā)生嚴重威脅到了工作人員的生命安全，所以這就要求在每次作業(yè)時要嚴格監(jiān)測，保證每次作業(yè)的安全程度，只有保證工作人員的工作環(huán)境是安全的才是最重要的。自動化技術在煤礦監(jiān)測設備的應用就可以很好的幫助解決這個問題，自動化監(jiān)測技術可以有效的探測煤礦的環(huán)境，并且可以快速的做出是否可以進行工作的判斷。自動化監(jiān)測技術還可以監(jiān)測到每一位工作人員的具體動向，了解到每一位工作人員的狀況，并且及時向礦上的技術人員進行匯報。這樣就確保了一旦發(fā)生突發(fā)狀況，技術人員可以立即利用有效信息進行救援活動，可以有效的保證到每一位工作人員的生命安全。

2.5 應用于煤礦礦井提升機上

在煤礦開采生產(chǎn)過程當中，礦井提升機是主要的工作設備之一，礦井系統(tǒng)極為復雜，這一系統(tǒng)的復雜性主要有運行速度快所造成的慣性以及操控復雜性，所以將會出現(xiàn)交替著轉換工作情況。同時，礦井提升機的應用情況和環(huán)境也有著極大的聯(lián)系，即便有礦井系統(tǒng)的保護，礦井提升機如果在惡劣環(huán)境之下，其應用將會受到極大的影響，降低其使用效果。當前，我國科學技術越來越高，礦井生產(chǎn)自動化技術應用程度也越來越高，可以采取機電設備以及控制系統(tǒng)能力進行提升以及優(yōu)化，可以大大提高機電設備以及拖動控制系統(tǒng)的能力，微電子技術、模擬技術等技術也逐漸應用到礦井提升機控制工作當中。在煤礦機電自動化集控技術的發(fā)展之下，數(shù)字化智能設備能夠對機器設備運行安全系數(shù)進行提高，同時還可以對設備自我診斷水平進行提升、精簡和優(yōu)化礦井提升機當中的結構，提升設備安裝以及維修的便利程度。

3 結語

伴隨自動化技術的快速發(fā)展，煤炭資源的開采將變得更加方便和快捷，實際的開采效率及企業(yè)效益都將得到明顯提高。需要相關工作人員對采煤自動化技術有正確認識，發(fā)揮自動化技術優(yōu)勢，強化煤礦開采各環(huán)節(jié)的技術管理，推動智能化生產(chǎn)，以提高煤礦開采的整體水平。機電自動化的實現(xiàn)能降低工作安全風險，為中國煤礦開采事業(yè)未來的發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。

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作者簡介：

任運濤，1982年3月，男，漢族，河北石家莊人。2006年畢業(yè)于遼寧工程技術大學，電氣工程及其自動化專業(yè)，本科學歷，電氣工程工程碩士學位?，F(xiàn)中級工程師;現(xiàn)在鄂爾多斯市中鈺泰德煤炭有限公司，從事機電技術工作。