煤礦開(kāi)采中機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

艾平 劉兆軍 蓋翠玲

摘要：科學(xué)技術(shù)的更新為綜合自動(dòng)化采煤技術(shù)應(yīng)用熟練度的提升注入了新的動(dòng)力，其也是促進(jìn)煤礦開(kāi)采工作持續(xù)性發(fā)展的關(guān)鍵因素。但從該技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用狀態(tài)來(lái)看，部分技術(shù)應(yīng)用細(xì)節(jié)仍然處于未能完善狀態(tài)，這就需要通過(guò)積累長(zhǎng)期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以豐富自動(dòng)化系統(tǒng)功能，逐步將采礦效率提升，為消除人工作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：煤礦開(kāi)采;機(jī)械自動(dòng)化技術(shù);應(yīng)用

前言

機(jī)械自動(dòng)化主要是指機(jī)器通過(guò)一定的系統(tǒng)控制和多方配置的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的過(guò)程。在這一過(guò)程中，首先要對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行初期的設(shè)計(jì)，對(duì)裝置的程序設(shè)定、動(dòng)力支持方式以及裝置步驟等內(nèi)容進(jìn)行梳理和準(zhǔn)備，為后期機(jī)械的自動(dòng)化控制工作奠定良好的基礎(chǔ)。做好機(jī)械自動(dòng)化初期的裝置準(zhǔn)備能夠有效提高機(jī)械裝置的工作效率和產(chǎn)品的品質(zhì)。

1煤礦開(kāi)采中機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的必要性

近年來(lái)，隨著科技的高速發(fā)展和社會(huì)環(huán)境的不斷優(yōu)化更新，煤礦機(jī)械制造也需要采取更加高效的自動(dòng)化技術(shù)來(lái)進(jìn)行煤礦的開(kāi)采工作，不僅能夠極大地提高煤礦機(jī)械開(kāi)采的品質(zhì)和效率。同時(shí)還需要不斷進(jìn)行實(shí)地勘察和檢驗(yàn)，積極研究和創(chuàng)新機(jī)械設(shè)備在使用過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題和需要改進(jìn)的地方，為不斷提高機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化程度尋找相應(yīng)的切入點(diǎn)，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械制造加工設(shè)備工藝的提高，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)和煤礦機(jī)械設(shè)備的有效結(jié)合，為社會(huì)的生產(chǎn)和發(fā)展提供更高質(zhì)量的煤礦機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備。在上文中我們提到隨著科技的高速發(fā)展，煤礦的開(kāi)采技術(shù)也越來(lái)越先進(jìn)和精湛，尤其是在開(kāi)采質(zhì)量方面，極大地減少了對(duì)煤礦資源的浪費(fèi)，使得煤礦資源在開(kāi)采階段的效率和質(zhì)量也越來(lái)越高。煤礦能源作為不可再生能源，提高開(kāi)采質(zhì)量和開(kāi)采效率能夠促進(jìn)社會(huì)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。在現(xiàn)行的采礦機(jī)械設(shè)備中，為了保證煤礦在開(kāi)采過(guò)程中的高質(zhì)量高效率，都會(huì)應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)。這一技術(shù)相較于傳統(tǒng)的人工開(kāi)采而言，不僅極大地減少了人工操作過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，也極大地減少了對(duì)煤礦資源的損耗。在保證機(jī)械運(yùn)行操作規(guī)范的基礎(chǔ)上，能夠有效提高開(kāi)采的穩(wěn)定性和安全性，因而進(jìn)一步推動(dòng)煤礦資源的現(xiàn)代化開(kāi)采方式，有利于實(shí)現(xiàn)煤礦產(chǎn)業(yè)開(kāi)采的技術(shù)改革的推進(jìn)。在現(xiàn)行的煤礦機(jī)械化設(shè)備的應(yīng)用中，自動(dòng)化技術(shù)不僅能夠應(yīng)用到煤礦的開(kāi)采全過(guò)程，同時(shí)還能夠運(yùn)用在煤礦開(kāi)采之前對(duì)地形的勘察和地貌的研究，從而保證煤礦的運(yùn)輸安全。

2采煤機(jī)自動(dòng)化綜采工藝關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用分析

2.1煤礦機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)

2.1.1自動(dòng)化機(jī)械定位

煤礦機(jī)械化開(kāi)采過(guò)程中，通過(guò)應(yīng)用自動(dòng)化綜采技術(shù)能夠自動(dòng)對(duì)礦井實(shí)際情況予以全面分析，而其中自動(dòng)化定位技術(shù)的作用簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是為切割機(jī)提供準(zhǔn)確的切割坐標(biāo)。該系統(tǒng)包含多種控制機(jī)械結(jié)構(gòu)，例如PLC控制器、多端化控制中心及組合傳感器等。采煤機(jī)探測(cè)位置，由于安裝了帶有紅外線感應(yīng)的統(tǒng)籌發(fā)射裝置，因此其能夠通過(guò)應(yīng)用機(jī)械綜合定位方案幫助采煤機(jī)檢測(cè)實(shí)際運(yùn)行位置，繼而達(dá)到控制采煤機(jī)做多煤礦層的多功能切割目的。煤礦采煤環(huán)節(jié)，在具有防爆特性的通信電纜支持下，所獲得的信息均能夠在接收器幫助下傳輸至遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)，繼而方便地面人員遠(yuǎn)程操作切割臂，并保證開(kāi)采位置修正的及時(shí)性。

2.1.2自動(dòng)規(guī)劃?rùn)C(jī)械定姿

由于煤礦井下條件較為復(fù)雜，在開(kāi)采過(guò)程中有可能遭遇到不確定狀況，而此時(shí)自動(dòng)化切割裝置則能夠在定姿技術(shù)支持下對(duì)裝置行進(jìn)方向、轉(zhuǎn)速及啟動(dòng)停止等作準(zhǔn)確控制處理。多類機(jī)械硬件組合背景下，該系統(tǒng)能夠依照操作規(guī)范推進(jìn)機(jī)械行進(jìn)進(jìn)程，并保證各類功能的應(yīng)用有效性。例如，對(duì)遙感裝置進(jìn)行控制、不同應(yīng)用條件下的滾筒操作及機(jī)械切割運(yùn)行狀態(tài)分析等。想要充分發(fā)揮硬件與軟件的系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，關(guān)鍵在于能否提供完備的定姿技術(shù)條件支持。對(duì)于采煤機(jī)來(lái)說(shuō)，想要達(dá)到靈活控制運(yùn)行狀態(tài)的目的，關(guān)鍵在于保證導(dǎo)航系統(tǒng)的良好性，繼而達(dá)到對(duì)采煤機(jī)械作自動(dòng)化運(yùn)行控制的目的。

2.2自動(dòng)性質(zhì)切割技術(shù)

2.2.1機(jī)械自動(dòng)設(shè)定記憶切割路線

不同煤層截面預(yù)備處均能在采煤機(jī)自動(dòng)控制條件下實(shí)現(xiàn)切割效率，從而突顯其示范效果，并在長(zhǎng)期示范下形成系統(tǒng)控制記憶。隨后，即可在信號(hào)處理機(jī)械的配合應(yīng)用下，針對(duì)煤層具體切割位置與高度作深度信息處理，從而實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的自主化存儲(chǔ)目標(biāo)。在煤礦切割過(guò)程中，存在于控制中心的記錄儀器能夠執(zhí)行示范性操作任務(wù)，并識(shí)別煤層具體情況，以定位具體切割坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備采煤速度的循環(huán)控制。煤礦開(kāi)采環(huán)節(jié)，多類裝置在參數(shù)化控制原理支持下，一旦識(shí)別到煤層異常情況，即可通過(guò)記憶示范操作經(jīng)驗(yàn)對(duì)路線予以自動(dòng)化修正，繼而保證滾筒調(diào)整及時(shí)性，確保機(jī)械設(shè)備工作進(jìn)程推進(jìn)的順利效果。

2.2.2預(yù)設(shè)性質(zhì)切割軌跡

依照不同煤層自身解析情況、煤層硬度等條件，能夠在將此類信息輸入至機(jī)械控制中心后定位具體的切割軌跡與關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)。并在技術(shù)掃描、統(tǒng)籌監(jiān)測(cè)等技術(shù)支持下，對(duì)其具體變化作深層次解析，聯(lián)合存儲(chǔ)信息技術(shù)支持下將能夠自動(dòng)對(duì)煤層狀態(tài)與結(jié)構(gòu)作自主分析，并明確實(shí)際切割路線中的設(shè)備整體行進(jìn)效果。依托于綜合化控制中心，同樣能夠?qū)γ簩踊鶞?zhǔn)高度作全面控制，繼而方便對(duì)設(shè)備予以準(zhǔn)確調(diào)控。在控制器支持下，設(shè)備的行進(jìn)軌跡獲得了聯(lián)合把控條件，尤其是在面對(duì)不同地層條件時(shí)，更能夠提高對(duì)基準(zhǔn)狀態(tài)的把控效果，從而保證切割質(zhì)量與效率。

結(jié)束語(yǔ)

隨著科技水平的提高，對(duì)于煤礦的開(kāi)采要求也在不斷提高，無(wú)論是在安全環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)方面，還是對(duì)機(jī)械制造技術(shù)的需求方面，煤礦機(jī)械制造始終采用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)和智能化技術(shù)，強(qiáng)化機(jī)械設(shè)備在開(kāi)采之前和開(kāi)采過(guò)程中的效率和安全指數(shù)，從而為用戶提供最優(yōu)的服務(wù)體驗(yàn)。除此之外，煤礦企業(yè)也需要不斷考察機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)地的運(yùn)用情況，充分結(jié)合社會(huì)發(fā)展的需要和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，加強(qiáng)前期的設(shè)備資金投入，建立和完善相關(guān)人才隊(duì)伍的建設(shè)，真正為機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化智能化添磚加瓦，為煤礦的開(kāi)采提供高效率、低成本和高安全的保障和支持。

參考文獻(xiàn)：

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