夏玉全 李付華

摘要：在社會發(fā)展中，煤炭行業(yè)的地位舉足輕重。近年來，怎樣在煤礦掘進中應(yīng)用先進的技術(shù)，這是人們一致關(guān)注的問題。為此，本文分析了機電自動化技術(shù)在煤礦掘進工作中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機電；自動化技術(shù)；煤礦；掘進

0引言

基于科技水平的持續(xù)提升，煤礦掘進工作面中逐步普遍地應(yīng)用機電自動化技術(shù)，應(yīng)用機電自動化技術(shù)，推動了煤炭領(lǐng)域自動化水平的提升，促進了煤礦事業(yè)的發(fā)展。下面，筆者對巖層識別技術(shù)、掘進機自動截割技術(shù)、掘進糾偏技術(shù)、掘錨一體化技術(shù)、通風監(jiān)察技術(shù)等一些機電自動化技術(shù)的應(yīng)用問題進行了簡要地闡述。

1巖層識別技術(shù)在煤礦掘進工作面中的應(yīng)用

煤礦開采效率跟巖層識別存在直接的聯(lián)系，而煤層與巖層硬度識別能力受到采煤掘進機截割大小不同的影響，掘進機的截割速度是其具體表現(xiàn)。在掘進機截割煤層與巖層的過程中，改變的截割電流、升降壓力、油缸旋轉(zhuǎn)等都會對煤層與巖層的識別形成影響，掘進機結(jié)合相同巷道截割的各種參數(shù)體現(xiàn)識別巖層與煤層的功能，進而判斷煤層與巖層界面。當掘進機進行截割時，會結(jié)合煤層、巖層的參數(shù)識別底板以及頂板。像是在掘進機順著底板截割的過程中，如果在底板上形成截割軌跡，那么當其碰到巖石之后能夠斷定為夾矸。這樣一來，作業(yè)人員僅僅需要對電磁比例閥予以調(diào)節(jié)就能夠確保截割的不間斷性。倘若在截割底板之下碰到巖石，那么能夠斷定為底板，能夠在作業(yè)中結(jié)合天宮截割頭進行，一直到發(fā)現(xiàn)煤層。

2掘進機自動截割技術(shù)在煤礦掘進工作面中的應(yīng)用

能夠結(jié)合實時獲取截割軌跡、自動截割導航、截割頭空間位置坐標完成掘進機的自動截割，且通過傳感器技術(shù)、運動控制技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)實現(xiàn)。在巷道中，掘進機的工作位置有兩種狀態(tài)，即偏心與對心，處在偏心狀態(tài)的情況下，不平衡傾覆力矩會影響掘進機，形成非常大的噪音與振動，因此適宜應(yīng)用對心的狀態(tài)。在科學設(shè)置切割軌跡參數(shù)、截割斷面參數(shù)的基礎(chǔ)上能夠根據(jù)預設(shè)軌跡進行截割，然后結(jié)合DSP運動控制器使閉環(huán)控制實現(xiàn)，以使系統(tǒng)控制的精度提升。像是在確定截割斷面大小時，先結(jié)合理論截割范圍，也就是緊緊圍繞回轉(zhuǎn)臺的切削球面基于巷道橫斷面中的投影，這是一個圓形，只要此圓形中涵蓋實際截割范圍，掘進機就可以改變工作位置的基礎(chǔ)上截割一個工作循環(huán)。在DSP中儲存截割參數(shù)，這樣可以對工作循環(huán)次數(shù)以及工作路線進行確定。

3掘進糾偏技術(shù)在煤礦掘進工作面中的應(yīng)用

當一個煤截割、裝載、輸送作業(yè)循環(huán)完成后，掘進機在進行下一個作業(yè)循環(huán)前務(wù)必實施系統(tǒng)糾偏，以確保掘進機可以順著預定的工作軌跡準確地行進。能夠結(jié)合對掘進作業(yè)位置以及工作方向的觀測判斷掘進的實際情況。其中能夠應(yīng)用三維電子羅盤儀探明掘進機的運行方向，在檢查地磁正北方與掘進機運行方向間夾角的基礎(chǔ)上，能夠清楚預設(shè)巷道中心巷和掘進機運行中心線間的角度偏差，再通過激光指示儀調(diào)整方向，從而確保掘進機可以順著預設(shè)的軌道運行。而能夠應(yīng)用超聲波測距傳感器這種設(shè)備檢測預設(shè)巷道中心線跟掘進機運行中心線間偏差，將兩三個傳感器分別安裝在左右兩邊，通過超聲波測距傳感器能夠很好地獲取傳感器跟目標對象的間距，再結(jié)合二軸傾角傳感器來檢測水平面與掘進機間的俯仰角，最終根據(jù)檢測的結(jié)果，結(jié)合比例電磁閥、行動馬達、可編輯邏輯閥控制（PLVC）把控單元有效調(diào)整掘進機的作業(yè)范圍與運行方向。

4掘錨一體化技術(shù)在煤礦掘進工作面中的應(yīng)用

在煤礦掘進作業(yè)的過程中，通常會搭設(shè)暫時的支護設(shè)備，這是由于傳統(tǒng)的支護原則為——一掘一支即分開支護與掘進作業(yè)，如此一來，導致作業(yè)效率的大大降低。因為作業(yè)員的工作勞動強度大、時間長，較易形成疲勞感，所以對作業(yè)的安全性形成不利影響。近年來，基于煤礦領(lǐng)域的持續(xù)進步，為了實現(xiàn)綜掘工作效率的提升，不但優(yōu)化與完善掘進技術(shù)，能夠?qū)⑴涮椎腻^護設(shè)備安裝在掘進機之上，這樣掘進機在不退機的條件之下，也可以進行頂幫錨桿支護。如此配套錨護設(shè)備的組成部分是分流和管理集閥、換向閥、頂架、伸縮油缸、升降油缸等。其運行理論在于結(jié)合掘進機本身的液壓系統(tǒng)液壓閥向掘進作業(yè)油路切換，進而使頂幫錨桿支護實現(xiàn)，以及如此的支護在進行操縱時，不會對掘進作業(yè)形成不利影響，切換也較為便捷。

5通風監(jiān)察技術(shù)在煤礦掘進工作面中的應(yīng)用

針對煤礦掘進工作面來講，施工安全性受到通風情況的嚴重影響作用。為了使工作人員在地面可以及時明確一系列工作面的通風現(xiàn)狀，也就是實現(xiàn)實時把控，需要應(yīng)用自動化的控制技術(shù)。當今，具備多樣化的自動化控制模式，像是由自動化通風控制子站、地面控制中心、終端設(shè)備三個部分組成的監(jiān)察系統(tǒng)，而地面控制中心是其核心組成部分，其重點對一系列工作面通風設(shè)備上傳的一系列監(jiān)察數(shù)據(jù)信息進行分析和處理，且及時呈現(xiàn)一系列工作面的瓦斯?jié)舛?、風量速度、風量量等信息數(shù)據(jù)。自動化通風控制子站的主要組成部分是隔爆光端機、光纖交換器、PLC控制儀等，主要負責把控通風設(shè)施、傳輸信息、采集數(shù)據(jù)，終端設(shè)備的關(guān)鍵作用在于收集一系列工作面通風設(shè)施的電壓風流、瓦斯?jié)舛?、風流速度、風流量、整體溫度等信息數(shù)據(jù)，且結(jié)合自動化通風控制子站的相應(yīng)指標把控電機和通風設(shè)備。

4結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段機電自動化技術(shù)已在煤礦行業(yè)得到了廣泛的運用，并取得了良好的應(yīng)用效果。隨著煤礦行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，煤礦企業(yè)與設(shè)備制造企業(yè)必須通力合作，依據(jù)當前煤礦掘進工作的實際要求，研發(fā)出功能更強大且運作更穩(wěn)定的自動化設(shè)備，以此來進一步提升自動化水平，從而促進煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：夏玉全，男，1987年7月，山東嘉祥，大學，助理工程師，技術(shù)員，煤礦綜掘。