煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

范天營

摘要：隨著我國科研實(shí)力逐步增強(qiáng)，各大生產(chǎn)業(yè)積極將國際先進(jìn)科學(xué)技術(shù)引入自己的生產(chǎn)線上。煤礦作為我國能源供應(yīng)的一大途徑，在科技領(lǐng)域自然是不甘落后，將煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)應(yīng)用于采煤行業(yè)，大大提高了產(chǎn)煤效率，同時也大幅度緩解對近些年社會對煤礦產(chǎn)業(yè)安全問題的擔(dān)憂，讓煤礦產(chǎn)業(yè)遠(yuǎn)離高風(fēng)險標(biāo)簽。但是在應(yīng)用方面仍有一些缺陷和短板，本文針對這一技術(shù)探討煤礦領(lǐng)域信息自動化方面的應(yīng)用和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤礦產(chǎn)業(yè)；機(jī)電自動化集控技術(shù)；應(yīng)用

近幾年來，由于各種大型建設(shè)發(fā)展速度迅速，對能源需求提高日益增長，我國現(xiàn)有能源緊張。加之我國各個地域的煤礦資源蘊(yùn)藏量大，采煤業(yè)發(fā)展的發(fā)展已成必然趨勢，煤礦領(lǐng)域的朝氣蓬勃也給我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了新生力量。但由于煤礦本身存在的工作環(huán)境特殊化和地下操作面具有的未知性、風(fēng)險性，各大企業(yè)開始引入煤礦機(jī)電自動化集控專業(yè)技術(shù)。自動化集控技術(shù)將自動、機(jī)械、信息處理等集于一體，能夠大大減少人員工作量，帶動我國目前的采煤行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

一、應(yīng)用背景

（一）優(yōu)勢

煤礦行業(yè)涉及的綜合性專業(yè)較為復(fù)雜，所需各方面人才也多，使得煤礦產(chǎn)業(yè)需要兼顧多種專業(yè)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)的同時，還要考慮是否能完美融合其他環(huán)節(jié)的銜接和運(yùn)行。由于信息自動化的普及，大大減少了操作人員，人員招聘也逐漸趨向于新時代工科創(chuàng)新人才，將煤礦產(chǎn)業(yè)脫離傳統(tǒng)笨重的模式，逐漸輕盈輕工化。在安全方面，煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)易于操作，對情況及時反饋，能夠及時發(fā)現(xiàn)疏忽并第一時間解決問題，緩解了我國現(xiàn)存煤礦領(lǐng)域的安全問題，將我國煤礦事業(yè)逐漸遠(yuǎn)離高危風(fēng)險行業(yè)，成為讓社會都放心的有保障的產(chǎn)業(yè)。煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)節(jié)省了工作空間，有利于其他環(huán)節(jié)優(yōu)化和創(chuàng)新，為煤礦事業(yè)帶來大量的可能性和前沿性。

（二）局限性

與世界先進(jìn)煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)相比，我國技術(shù)只處于剛?cè)腴T水平，離真正做到自動化控制還有很長的距離。首先，自動化的程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及歐美發(fā)達(dá)國家，設(shè)備總體在很大程度上需要人為操作，相關(guān)科技技術(shù)也局限于機(jī)械和信息領(lǐng)域，我國機(jī)械信息自動化技術(shù)本身還需要進(jìn)一步探索，對這方面的自主知識產(chǎn)權(quán)也較為稀少，核心技術(shù)更是少之又少。其次，我國煤礦資源分布廣泛，地域跨度大，地理性質(zhì)也完全不同，煤礦性質(zhì)也不盡相同，而煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)對不同地質(zhì)環(huán)境和氣候的應(yīng)變還未做到真正合適，不能完全適應(yīng)我國不同地理環(huán)境的煤礦產(chǎn)業(yè)，使得實(shí)用性并不是很廣泛。

二、應(yīng)用情況

我國煤礦生產(chǎn)鏈大部分都采用了機(jī)電自動化控制系統(tǒng)，工作面還配有完整的通信設(shè)備、供電系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等，擺脫原有的眾多操作臺和繁瑣的操作監(jiān)控，集信息控制與一體，在遠(yuǎn)程控制方面具有有優(yōu)勢，也具有靈活性。

（一）監(jiān)控

監(jiān)控是煤礦生產(chǎn)中重要的一環(huán)，所需人員多，對人員要求也高，需要各種專業(yè)上的知識都有所了解和能夠及時發(fā)現(xiàn)疏漏快速解決的能力。而且我國監(jiān)控大多數(shù)從國外引入，在核心技術(shù)方面不具有優(yōu)先權(quán)，知識產(chǎn)業(yè)也較為被動。煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)可以使監(jiān)控方面更加完善，使監(jiān)控在原有占用空間上盡可能減少，合并到一起，也可以將各種信息及時匯合總結(jié)，利用自動信息化直白反應(yīng)采礦作業(yè)面等情況，比如有害物質(zhì)含量、一氧化碳含量、各種機(jī)械故障等，大大增加了安全系數(shù)。操作面也實(shí)行遠(yuǎn)程化，能夠第一時間靈活操縱機(jī)械，減少問題的持續(xù)惡化，也能很好掌控各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)性，保證設(shè)備性能發(fā)揮最佳。監(jiān)控信息管理一體化，使煤礦運(yùn)轉(zhuǎn)流程更加可靠放心，也能一目了然清楚采礦面各種指標(biāo)，排查有關(guān)風(fēng)險。

（二）采煤機(jī)

在煤礦生產(chǎn)中，改革效果最佳的應(yīng)該是采煤機(jī)，采煤機(jī)的技術(shù)決定采煤生產(chǎn)流程整體的效率和產(chǎn)量。煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)在采煤機(jī)上的應(yīng)用大大提高了采煤效率。電牽引采煤機(jī)相比于傳統(tǒng)采煤機(jī)，最突出的優(yōu)勢是電能的利用和再生。一方面采煤機(jī)利用電能提供操作牽引力，另一方面采煤機(jī)自身通過下滑產(chǎn)生電能，這樣大大節(jié)約了電能，也減輕整個采煤電能的負(fù)擔(dān)。在機(jī)械維修保養(yǎng)方面，電牽引采煤機(jī)由于自身工作原理，出現(xiàn)故障機(jī)率小，操作簡單，只需輸入?yún)?shù)即可。煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)的引入推動采煤機(jī)進(jìn)行一次科技革命，也減少人為工作量，是未來發(fā)展的主要趨勢。

（三）傳送帶

自從工業(yè)時代到來后，傳送帶成為各大產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)最大運(yùn)輸效應(yīng)的利器，也是要求最高的環(huán)節(jié)。由于傳送帶需要持續(xù)不斷進(jìn)行傳輸，對機(jī)械配置和安全性能要求較高。煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)可以通過自動化控制技術(shù)，使傳送帶實(shí)現(xiàn)自動傳送，同時加入CST軟件，既減少人工勞動力也確保了傳輸質(zhì)量，使失誤率和故障在現(xiàn)有水平降到最低。另外，煤礦產(chǎn)業(yè)傳輸過程存在很多地理?xiàng)l件的限制，輸送過程長且曲折，加上操作環(huán)境濕度高，大大降低了機(jī)械的壽命，這也是目前自動化集控不可避免的短板。在實(shí)現(xiàn)傳輸自動化的同時，也要加大資金投入和人才研發(fā)針對傳輸過程進(jìn)行更好的改進(jìn)，重新定義傳輸效率。

（四）提升機(jī)

煤礦規(guī)模越大，所需設(shè)備越多，給煤礦開采帶來的難度也越高。大型煤礦企業(yè)開采一般都離不開提升機(jī)，煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)的應(yīng)用可以有效整合提升機(jī)的驅(qū)動和滾筒，簡化內(nèi)部構(gòu)造，加強(qiáng)提升機(jī)的安全和穩(wěn)固性。煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)讓提升機(jī)自身具有自我診斷和修復(fù)的功能，可以脫離人為操作環(huán)境，真正做到智能化。其反饋系統(tǒng)能讓操作人員第一時間清楚提升機(jī)問題狀況和自我修復(fù)是否成功。提升機(jī)決定了采煤安全生產(chǎn)的流暢度，也是耗能較大的一個環(huán)節(jié)，煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)改善了傳統(tǒng)意義上的提升機(jī)，使其越來越靠近如今的科技水平，使科技在提升機(jī)的應(yīng)用更為廣泛。

（五）其他設(shè)施

煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)在其他設(shè)施的應(yīng)用也有了大幅度的改進(jìn)和更新，改善整個煤礦工作環(huán)境，減少人員工作量，也使技術(shù)人員更加精簡，著重于信息自動化的綜合能力。在安全方面更是具有革命意義，盡可能減少人員在采礦前線的工作量，逐步實(shí)現(xiàn)地下操作機(jī)械自動化和遠(yuǎn)程控制普及化。

三、結(jié)束語

我國煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)在大型煤礦企業(yè)中的應(yīng)用證明了該技術(shù)的可靠性，也反映了眾多不足和局限性。為了更好地實(shí)現(xiàn)我國煤礦產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、減少不必要的安全問題和資源損失，我國研發(fā)人員必須加大力度深入針對核心技術(shù)進(jìn)行改善和創(chuàng)新，使我國自動化控制早日躋身世界前列，造福我國傳統(tǒng)工業(yè)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蘇偉. 探索企業(yè)持續(xù)發(fā)展新途徑——京煤集團(tuán)工會在集團(tuán)化解產(chǎn)能中主動作為[J]. 中國工人， 2015， No.307（7）：55.

[2] 楊佳鑫， 駱弟華， 賈瑞堂，等. 突出礦井局部通風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測集控系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J]. 煤礦機(jī)械， 2016， 39（4）：29-31.

（作者單位：山東能源臨礦集團(tuán)古城煤礦）