煤礦機(jī)電設(shè)備綜合自動(dòng)化技術(shù)初探

李勝 朱胡濤 李明珠 孫磊 張鵬

摘要：基于我國社會(huì)的迅猛發(fā)展，對(duì)煤炭資源的需求量日益提升，如何提升煤礦開采效率和質(zhì)量，成為現(xiàn)階段煤礦企業(yè)的核心任務(wù)。而機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)開采作業(yè)形式的取代，儼然成為當(dāng)前煤礦企業(yè)進(jìn)行煤礦開采的主要形式。而通過對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，起到提升機(jī)電設(shè)備操作便捷性的同時(shí)，大幅度提升煤礦開采質(zhì)量效率?；诖?，本文針煤礦機(jī)電綜合自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：機(jī)電設(shè)備;煤礦;自動(dòng)化技術(shù);分析

作為我國主要能源物質(zhì)，煤炭資源在我國社會(huì)建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到至關(guān)重要的作用。而在現(xiàn)階段煤礦生產(chǎn)作業(yè)過程中，受到環(huán)境、地形、人員等因素的影響，使得機(jī)電設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行存在較大的損耗，進(jìn)而嚴(yán)重影響到煤礦開采的效果與質(zhì)量。而要想實(shí)現(xiàn)煤礦開采效果的進(jìn)一步強(qiáng)化，需重視對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的合理應(yīng)用，以期對(duì)煤礦開采安全性的提升，并縮減人力成本的投入，進(jìn)而在提升煤礦開采有效性的同時(shí)，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造更大經(jīng)濟(jì)效益。

一、自動(dòng)化技術(shù)分析

作為具備較強(qiáng)綜合性的跨學(xué)科技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)的組成主要包括：微電子技術(shù)、信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等其他技術(shù)。而針對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，是指在人力不直接參與的背景下，通過對(duì)信息處理、檢測(cè)、操作、信息傳輸、分析判斷等流程進(jìn)行自動(dòng)控制，達(dá)到機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化管理與人為管理、操作相對(duì)等的目的。也正因此，自動(dòng)化技術(shù)一經(jīng)問世，就得到各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的爭(zhēng)相推崇[1]。

在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下，自動(dòng)化技術(shù)也在不斷革新和優(yōu)化，尤其是自動(dòng)化技術(shù)PLC控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、微計(jì)算機(jī)處理技術(shù)以及傳感技術(shù)的不斷創(chuàng)新和應(yīng)用，起到大幅度提升機(jī)械設(shè)備使用性能效果，提高機(jī)電設(shè)備操作效果[2]。此外，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，也為我國煤礦機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用與研究提供新的方向。

二、機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

縱觀現(xiàn)階段我國煤礦事業(yè)的發(fā)展，煤礦機(jī)電設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用儼然成為主要趨勢(shì)。但是受到我國區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平存在較大差異、科學(xué)技術(shù)力量薄弱等因素的影響，導(dǎo)致自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用仍受到一定的限制。再加上各個(gè)地區(qū)煤礦數(shù)、規(guī)范存在較大的差異，所以針對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也呈現(xiàn)出多層次的現(xiàn)象。大部分大型煤礦的主要核心為綜采，所以針對(duì)機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用較為普遍，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也較為廣泛。而針對(duì)部分小型煤礦而言，盡管在我國煤礦行業(yè)中占據(jù)較大比例，但是小型煤礦在資金、規(guī)模方面仍與大型煤礦存在較大的差異。所以大部分小型煤礦針對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用仍處于初級(jí)階段[3]。所以，總的來說，我國針對(duì)機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，雖然已經(jīng)取得一定成效，但是相較于其他發(fā)達(dá)國家仍處于較為滯后的狀態(tài)，在機(jī)電設(shè)備綜合自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用與研究方面，仍需不斷加大力度。

三、煤礦機(jī)電綜合自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用分析

（一）應(yīng)用于提升設(shè)備

作為煤礦開采作業(yè)中主要核心設(shè)備，提升設(shè)備的主要工作職責(zé)是進(jìn)行矸石和煤炭的運(yùn)輸，以及對(duì)相關(guān)機(jī)械設(shè)備、人員、材料的傳送和運(yùn)輸，所以提升設(shè)備的應(yīng)用起到至關(guān)重要的作用。而針對(duì)提升設(shè)備的應(yīng)用，其保障設(shè)備的穩(wěn)定狀態(tài)至關(guān)重要，因?yàn)樘嵘O(shè)備的穩(wěn)定性以及能否安全運(yùn)行，直接影響到煤礦開采效果質(zhì)量，并且提升設(shè)備在具體煤礦開采過程中，所進(jìn)行的機(jī)械運(yùn)動(dòng)屬于重復(fù)性運(yùn)動(dòng)，所以設(shè)備所產(chǎn)生的損耗會(huì)不斷增大[4]?；诖?，必須重視對(duì)提升設(shè)備穩(wěn)定性、運(yùn)行安全性的保障，而通過對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)提升設(shè)備的自動(dòng)化控制，基于對(duì)數(shù)字化電控系統(tǒng)的安設(shè)，達(dá)到提升設(shè)備操作有效性的目的。其中針對(duì)PLC控制器的應(yīng)用，可以起到提升設(shè)備的控制與調(diào)節(jié)，并讓提升設(shè)備具備監(jiān)控等輔助功能。而在自動(dòng)化技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過程中，機(jī)電設(shè)備的各個(gè)部分均采用獨(dú)立的控制器，具體包括調(diào)節(jié)、行程監(jiān)控、主控以及制動(dòng)控制等，而控制器之間所采用的通訊方式則是總線通訊方式。在提升設(shè)備中運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)提升設(shè)備作用的最大化發(fā)揮，并保障提升設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

（二）應(yīng)用于采掘設(shè)備

煤礦開采作業(yè)過程中，受到地質(zhì)環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致井下作業(yè)的開展面臨著地下水、煤塵以及瓦斯等危險(xiǎn)因素的制約，如若在實(shí)際開采過程中出現(xiàn)失誤和偏差，會(huì)導(dǎo)致安全事故產(chǎn)生幾率的增大，進(jìn)而造成生命安全威脅。在此背景下，如若煤礦開采作業(yè)的開采仍采用人力方式，不僅會(huì)增加礦井開采作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)，還影響到煤礦開采作業(yè)的效率質(zhì)量，進(jìn)而對(duì)煤礦企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。所以，需要將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用與采掘機(jī)電設(shè)備中，以期綜采的自動(dòng)化發(fā)展，大幅度提升煤礦企業(yè)煤炭開采質(zhì)量和效率[5]。

而現(xiàn)階段煤礦采掘設(shè)備中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，最具代表的就是電牽引采煤機(jī)。而針對(duì)電牽引采煤機(jī)的應(yīng)用，相較于傳統(tǒng)液壓牽引采煤機(jī)，具備較強(qiáng)的牽引優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際作業(yè)過程中，通過對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，促使采煤機(jī)在前進(jìn)過程中產(chǎn)生較強(qiáng)的牽引力。而當(dāng)采煤機(jī)出現(xiàn)下滑等現(xiàn)象，可以通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行采煤機(jī)的發(fā)電制動(dòng)，進(jìn)而確保采煤機(jī)的正常作業(yè)?；诖耍姞恳擅簷C(jī)適用于較大傾角的煤層中，并且在實(shí)際作業(yè)過程中無需進(jìn)行其他防滑裝置的安設(shè)，進(jìn)而提升煤礦開采作業(yè)效果，提升煤礦開采作業(yè)的安全性。

應(yīng)用于煤礦檢測(cè)設(shè)備

煤礦開采作業(yè)環(huán)境存在較強(qiáng)的特殊性，所以在實(shí)際開采作業(yè)過程中有著較強(qiáng)的安全需求，需要以安全生產(chǎn)為基礎(chǔ)開展煤礦采礦給工作，進(jìn)而保障煤礦揩擦作業(yè)的順利開展?？v觀現(xiàn)階段我國煤礦開采事業(yè)的發(fā)展，受到多種因素的影響導(dǎo)致我國煤礦安全事故的產(chǎn)生較為頻繁，不僅對(duì)煤礦工作人員造成嚴(yán)重的生命威脅，還會(huì)對(duì)煤礦企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[6]。所以，進(jìn)行煤礦開采作業(yè)監(jiān)管力度的強(qiáng)至關(guān)重要，需要通過對(duì)監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備的有效安設(shè)，來保障施工作業(yè)的安全性。與此同時(shí)，通過對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井挖掘作業(yè)的開展進(jìn)行全面、全天候的監(jiān)督控制，進(jìn)而提升煤礦作業(yè)安全性，保障煤礦作業(yè)工作的順利開展。

而在監(jiān)控設(shè)備中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，其主要功能體現(xiàn)在：1.基于自動(dòng)通訊技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工作人員可以及時(shí)對(duì)井下地理信息的全面獲取，進(jìn)而掌握井下作業(yè)的實(shí)際請(qǐng)款;2.基于自動(dòng)通訊技術(shù)的應(yīng)用，可以幫助工作人員基于井下地理信息的獲取來制作坑道分布圖，進(jìn)而試下對(duì)井下作業(yè)進(jìn)度的全面掌握，以便于工作人員開展相關(guān)的調(diào)度工作;3.基于自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作人員地理位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位，通過對(duì)工作人員地理位置的明確掌握，是實(shí)現(xiàn)在遇到緊急情況、突發(fā)問題時(shí)，可以第一時(shí)間幫助人員撤離，進(jìn)而保障工作人員安全性。

結(jié)束語：

總而言之，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備，可以在保障煤礦開采質(zhì)量效率的同時(shí)，確保其煤炭開采作業(yè)的順利開展?；诖?，煤礦企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)自身可持續(xù)發(fā)展，必須強(qiáng)調(diào)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，明確自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì)，提出科學(xué)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用措施，以期煤礦開采作業(yè)效果的全面提升。

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