張維揚(yáng)（山東東山古城煤礦有限公司,山東 濟(jì)寧 271100）

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機(jī)電自動(dòng)化在煤礦中的應(yīng)用分析

張維揚(yáng)
（山東東山古城煤礦有限公司,山東 濟(jì)寧 271100）

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在我國煤礦企業(yè)中開始廣泛的應(yīng)用，這有效的改善了煤礦企業(yè)能源浪費(fèi)及生產(chǎn)效率低下的問題，更好的促進(jìn)了煤礦企業(yè)的健康、有序發(fā)展。文中分析了煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)，并地量步對機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)；特點(diǎn)；應(yīng)用

在計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)快速發(fā)展的新形勢下，我國煤礦企業(yè)充分的利用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)對煤礦機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，煤礦機(jī)電系統(tǒng)與外界互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了有效連接，有效的提高了煤礦企業(yè)智能化和自動(dòng)化的水平，為煤礦企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

1 煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)

1.1 多樣性

煤礦機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)品具有多樣性的特點(diǎn)，這也使其相配套的傳感器種類也呈現(xiàn)多樣性。當(dāng)前多系統(tǒng)集成的應(yīng)用現(xiàn)狀也要求各系統(tǒng)要具備多種通信接口，這樣能夠適應(yīng)多種通信協(xié)議。而且煤礦機(jī)電傳感器在實(shí)際應(yīng)用過程中，以其良好的可靠性能夠有效的完成數(shù)據(jù)的采集和運(yùn)算處理，傳感器智能化水平較高。

1.2 集成化

煤礦機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)主要依托于計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、可編程控制器、嵌入式計(jì)算機(jī)等組成核心處理器，各種高精度的傳感器能夠完成底層設(shè)備的信息采集和元件傳輸，并利用人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)管，掌握煤礦的生產(chǎn)情況，并確保整體系統(tǒng)處于安全的運(yùn)行狀態(tài)下。

1.3 智能化

由于微處理器功能不斷完善，這也使煤礦機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)不僅對信息處理能力提升，而且處理速度也較快。隨著煤礦機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)智能化水平的不斷提高，使其在實(shí)際應(yīng)用過程中具有更完善的控制功能，有利于煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率的提高，使安全生產(chǎn)有了更好的保障。

1.4 開放化

近年來煤礦企業(yè)加快了自動(dòng)化改造的步伐，通過對煤礦機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的改造，使其不僅具備了多種通信模塊和通信接口，而且中央處理設(shè)備具備了通信聯(lián)網(wǎng)功能，有效的實(shí)現(xiàn)了與各系統(tǒng)之間的通信，使信息交互及集中控制成為可能。

2 機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用

2.1 礦井提升機(jī)中的應(yīng)用

在礦井提升機(jī)中，傳統(tǒng)的操作控制系統(tǒng)被可編程控制器所取代，使礦井提升機(jī)的信號系統(tǒng)、邏輯系統(tǒng)及保護(hù)系統(tǒng)都實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，有效的降低了提升機(jī)的故障發(fā)生率，而且現(xiàn)場噪音得到了控制，改善了作業(yè)環(huán)境。同時(shí)利用軟啟動(dòng)控制方案實(shí)現(xiàn)了提升機(jī)的平滑啟動(dòng)，利用全數(shù)字化的調(diào)速控制方案，提高了系統(tǒng)性能和可靠性，而且系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)具有單一性特點(diǎn)，為現(xiàn)場調(diào)整工作帶來了更多便利。另外，利用數(shù)字化監(jiān)測保護(hù)系統(tǒng)，有效的實(shí)現(xiàn)了對提升機(jī)速度、位置及運(yùn)行工況的實(shí)時(shí)監(jiān)測，一旦提升機(jī)發(fā)生故障能夠第一時(shí)間對主電動(dòng)機(jī)進(jìn)行斷電，并提供有效的制動(dòng)保護(hù)，有效的保證了煤礦生產(chǎn)的安全。

2.2 在礦井監(jiān)控、監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用

煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化水平取決于礦井監(jiān)控、監(jiān)測系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，因此將機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在礦井監(jiān)控和監(jiān)測系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用，能夠有效的提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)的安全。特別是近年來，遠(yuǎn)程操控技術(shù)、無人操作技術(shù)等都開始在礦井監(jiān)控和監(jiān)測系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用，而且一些擁有自主產(chǎn)權(quán)的監(jiān)控自動(dòng)化設(shè)備也在煤礦生產(chǎn)中投入使用，有效的實(shí)現(xiàn)對了礦井生產(chǎn)的監(jiān)控，能夠?yàn)檎{(diào)度實(shí)時(shí)提供一線生產(chǎn)的工作動(dòng)態(tài)，有利于提升井下作業(yè)的安全。

2.3 在電牽引采煤機(jī)中的應(yīng)用

可編程控制器和高度集成化的電子元件在煤礦電牽引采煤機(jī)中進(jìn)行應(yīng)用，使采煤機(jī)在監(jiān)測、診斷及顯示等方面實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制?？梢岳枚喾N傳感器來實(shí)時(shí)監(jiān)測采煤機(jī)運(yùn)行過程中的各種工況參數(shù)，準(zhǔn)確對采煤機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行判斷。而且在采煤機(jī)運(yùn)行中，可以利用自動(dòng)化技術(shù)來對一些關(guān)鍵元器件進(jìn)行檢測和故障診斷，并將具體情況以圖形或是數(shù)據(jù)的形式傳遞給調(diào)度中心。

利用變頻調(diào)控技術(shù)來自動(dòng)記錄和調(diào)整設(shè)工作的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)電牽引采煤機(jī)的軟啟動(dòng)，使其保持恒功率運(yùn)行，有效的提高了設(shè)備運(yùn)行的高效性、安全性和可靠性。

相較于綜掘工作面來講，在自動(dòng)化發(fā)展上綜采工作面較為落后，這對煤礦企業(yè)整體生產(chǎn)效率的提升帶來了較大的影響。因此需要加快對綜采工作面進(jìn)行自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，有效的解決掘錨機(jī)組和運(yùn)輸?shù)茸詣?dòng)化的問題，全方位對工作面各項(xiàng)工作進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控，從而提高綜采工作面自動(dòng)化的水平。

2.4 在液壓支架中的應(yīng)用

將機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在液壓支架上進(jìn)行應(yīng)用，利用電子信號來控制操作，而且液壓支架不同位置處傳感器，能夠?qū)⒁簤褐Ъ芄ぷ鳡顟B(tài)的信號和環(huán)境信號實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的傳遞到計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)根據(jù)具體的工藝要求向液壓支架的電液閥發(fā)出自動(dòng)控制信號，從而實(shí)現(xiàn)液壓支架的自動(dòng)移架。同時(shí)利用光纖使地面監(jiān)控主機(jī)與井下液壓支架控制主要進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊，實(shí)現(xiàn)了對液壓支架的遠(yuǎn)程控制，使其在移架、推移刮板輸送機(jī)、放煤及噴霧等功能上都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，而且能夠?qū)ζ溥M(jìn)行各項(xiàng)功能進(jìn)行成組控制，也可對單相功能進(jìn)行控制。

2.5 應(yīng)用于井下傳送帶

帶式運(yùn)輸機(jī)是煤礦井下煤炭運(yùn)輸?shù)闹髁Γ枰岣咂鋯挝贿\(yùn)輸量和安全性能。目前我國自主研發(fā)的全自動(dòng)帶式運(yùn)輸機(jī)采用了機(jī)電一體化技術(shù)，通過CST可控軟件，能夠保證不間斷運(yùn)輸井下原煤，而且在智能有效措施監(jiān)督下，設(shè)備工作過程中的出錯(cuò)率、故障率等得到了顯著降低。但井下運(yùn)輸環(huán)境惡劣，而且處于長時(shí)間、長距離工作狀態(tài)，其中間驅(qū)動(dòng)點(diǎn)仍不排除不穩(wěn)定現(xiàn)象的出現(xiàn)，其安全隱患仍然存在，自動(dòng)化技術(shù)在井下傳送帶的應(yīng)用方面仍要加強(qiáng)探索和研究。

3 結(jié)束語

機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)對于社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都具有非常重要的意義，特別是在煤礦開采工作中進(jìn)行應(yīng)用，具有非常顯著的優(yōu)勢。不僅有效的提高了煤礦作業(yè)的安全性，而且自動(dòng)化控制水平的提升，使煤礦生產(chǎn)效率得到了大幅度的提升，勞動(dòng)人員強(qiáng)度降低，在采掘工作中作業(yè)人員的人身安全有了較大的保障。但當(dāng)前在我國煤礦生產(chǎn)中，機(jī)電自動(dòng)化應(yīng)用普及率并不高，這就需要加快推動(dòng)機(jī)電自動(dòng)化的發(fā)展和研發(fā)，進(jìn)一步提升機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的水平，使其在我國煤炭開采行業(yè)中得以普及。

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DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.171