自動化技術(shù)在礦山中的應(yīng)用初探

摘 要：本文論點以電子自動化技術(shù)與礦山開采之間的聯(lián)系為主，通過分析礦山運行中的自動化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，生產(chǎn)過程中影響生產(chǎn)效率的相關(guān)影響等，探析在煤礦開采過程中自動化技術(shù)的應(yīng)用以及優(yōu)化建議，為煤礦開采行業(yè)的效率提升與安全生產(chǎn)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：自動化技術(shù);礦山;開采;生產(chǎn)

近些年來，隨著電氣自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，很多行業(yè)的生產(chǎn)效率有著進(jìn)一步地提升，電氣自動化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用更是促進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步提升的重要舉措。煤炭開采機(jī)械化措施的改革是煤炭產(chǎn)業(yè)開采效率提升的重要保障，也是我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要舉措。

1 煤礦開采機(jī)械化生產(chǎn)中自動化技術(shù)的應(yīng)用價值

1.1 煤礦開采生產(chǎn)效率提升

煤礦開采的傳統(tǒng)生產(chǎn)效率教導(dǎo)，在機(jī)械化程度方面較低，故在煤礦的開采方面大多依靠煤礦工人完成煤炭開采與運輸，在生產(chǎn)效率方面較低，且由于煤礦工人在煤礦開采中處于第一線工位，煤礦工人的體力與機(jī)械使用效率決定著煤礦開采效率。自動化技術(shù)的普及與應(yīng)用極大地提升了煤礦的開采效率，相較于傳統(tǒng)的煤礦開采中，煤炭工人需要定期換班換崗，自動化技術(shù)的實施使得煤炭開采效率更加有效地提升，且機(jī)械開采過程中，煤礦工人在施工效率方面更多的精力花費在設(shè)備操作方面，減輕了工人負(fù)擔(dān)的同時，更好地促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升。

在傳統(tǒng)的煤炭開采中，都需要定期的對礦井中的巷道風(fēng)速、井下瓦斯?jié)舛?、空氣濕度、溫度等?shù)據(jù)進(jìn)行檢測，這些都需要人工抄錄相關(guān)數(shù)據(jù)，但是這些工作需要工人定期、定時的進(jìn)行巡查與抄錄，存在著信息誤抄的情況，自動化技術(shù)的革新將上述數(shù)據(jù)測量與信息收錄實現(xiàn)了信息化統(tǒng)一與計算機(jī)信息收集，工作人員坐在控制室就能從整體上把控各項井下施工的安全數(shù)據(jù)，有效地保證煤炭開掘生產(chǎn)有效進(jìn)行[1]。

1.2 煤礦開采安全生產(chǎn)效率

煤炭開采行業(yè)屬于高危行業(yè)，在生產(chǎn)施工中，經(jīng)常會因為工人的誤操作、井下異常情況的發(fā)生導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，導(dǎo)致安全生產(chǎn)受到極大地影響，輕者造成礦井停工，重者會導(dǎo)致礦難施工的發(fā)生，甚至導(dǎo)致煤礦工人的性命受到威脅。

自動化技術(shù)的革新在煤礦開采中的實施，有效地從本質(zhì)上降低了煤礦生產(chǎn)中的安全事故的發(fā)生。且在某種程度上，自動化安全技術(shù)的應(yīng)用還能夠在某些時候有效地預(yù)防礦井安全事故的發(fā)生，基于自動化技術(shù)的優(yōu)勢，使得在事故發(fā)生之前的數(shù)據(jù)檢測或者信息動態(tài)檢測做出了對危險事故的預(yù)警，從而有效地保證煤礦的安全生產(chǎn)[2]。

2 煤礦開采機(jī)械化生產(chǎn)中自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍

2.1 井下安全管理

煤礦開掘大多在礦井下進(jìn)行，少部分露天煤礦的開采處于露天工作環(huán)境，為了保證煤礦開采的安全進(jìn)行，在開采過程中需要定期對開采現(xiàn)場的環(huán)境影響因素進(jìn)行檢測，以最大限度上避免安全生產(chǎn)事故的發(fā)生。煤炭的產(chǎn)生是植物遺體在地底經(jīng)過高壓、復(fù)雜的變化形成的一種能源物質(zhì)，在演變過程中，會產(chǎn)生甲烷等易燃易爆氣體，在濃度達(dá)到一定程度的時候，遇到明火或發(fā)生爆炸，這也是引起礦難的主要因素之一。自動化技術(shù)的實施在礦井下對甲烷濃度的檢測與信息收集形式也出現(xiàn)相應(yīng)的改變，通過安裝甲烷濃度檢測裝置、溫度濕度、巷道風(fēng)速等數(shù)據(jù)指標(biāo)的檢測裝置完成相關(guān)指標(biāo)的檢測，有效地保證煤礦開掘生產(chǎn)過程井下甲烷氣體的濃度處于安全閾值之內(nèi)，一旦超出臨界閾值，全自動切斷電源，避免井下明火的產(chǎn)生，并通以通風(fēng)的方式降低其中的甲烷濃度，以保證井下開掘的安全生產(chǎn)[3]。

2.2 礦井運輸效率

傳統(tǒng)的煤礦井下運輸采用的是皮帶傳輸機(jī)或者礦車，其使用價值表現(xiàn)在環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、運輸能力強(qiáng)、能耗低等提點，在正常情況下，礦井下的濕度、溫度指標(biāo)異?；?qū)е缕Т蚧?，影響工作效率，影響著正常的生產(chǎn)與煤炭運輸。自動化技術(shù)革新將煤礦井下的運輸技術(shù)進(jìn)行了革新，通過集成變頻技術(shù)的改裝，將皮帶傳送機(jī)完成集成控制，在生產(chǎn)運輸中根據(jù)帶式輸送機(jī)的運輸效率與負(fù)重對其轉(zhuǎn)速與力度進(jìn)行調(diào)整，保證其工作效率保持高效狀態(tài)，同時一旦因皮帶傳送機(jī)出現(xiàn)的技術(shù)故障到值生產(chǎn)效率受到影響，同集成控制系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)地完成故障的定位，并及時派遣工人進(jìn)行維修，保證井下運輸效率[4]。

2.3 煤礦巷道開掘

我國煤炭儲量較多，但是受到我國地質(zhì)構(gòu)造的影響，除了露天煤礦比較好開采外，其他的煤礦都需要開掘礦井、深層作業(yè)，在開掘過程，發(fā)生安全事故的概率較大。通常在煤礦巷道開掘完成以后，需要對進(jìn)行支護(hù)與加固，以保證巷道的安全性。傳統(tǒng)的礦井巷道通常采用錨桿支護(hù)，但是受到地質(zhì)層、支護(hù)位置的影響，需要大量的數(shù)據(jù)計算來尋找其中的最佳支護(hù)點。但是在實際情況中常常會因支護(hù)點不到位導(dǎo)致返工，影響到煤礦開掘的效率。自動化技術(shù)的實施使得煤礦巷道的開掘過程中，通過挖掘錨桿支護(hù)一體的設(shè)備開挖巷道，實現(xiàn)在巷道開挖的自動化，極大地提升了巷道開掘的效率。且通過使用挖掘錨桿支護(hù)一體設(shè)備的實施，使得在巷道開掘中的工作人員數(shù)量進(jìn)一步減少，在降低人力資源成本的同時，還降低了安全生產(chǎn)事故的發(fā)生率[5]。

3 煤礦開采機(jī)械化生產(chǎn)中自動化技術(shù)的優(yōu)化建議

3.1 機(jī)械自動化設(shè)備優(yōu)化

機(jī)械設(shè)備的自動化發(fā)展是未來電氣工程的主要發(fā)展方向，以電腦操作代替人工操作，卻具有不知疲倦、任勞任怨的優(yōu)勢之處，相較于以往只需幾個技術(shù)性的操作人員進(jìn)行控制，就能很好地完成相關(guān)的工作適宜。煤炭開采行業(yè)中的機(jī)械自動化優(yōu)化改進(jìn)重點在于提升生產(chǎn)效率、保障安全質(zhì)量方面，提升生產(chǎn)效率則以通過優(yōu)化設(shè)備程序、提升設(shè)備的可操作性，借助機(jī)械設(shè)備更進(jìn)一步的提升煤炭的開采效率?；趯嶋H情況中的存在的問題，如礦井下面濕度大、甲烷濃度等方面的影響，在設(shè)備優(yōu)化方面增加設(shè)備的防水性能、優(yōu)化設(shè)備的電氣接口，保證無外漏的電線接頭，避免明火出現(xiàn)[6]。

3.2 自動化設(shè)備人才培訓(xùn)

機(jī)械自動化的發(fā)展使得煤礦開采設(shè)備的效率也進(jìn)一步提升，在自動化設(shè)備的優(yōu)化與發(fā)展方面，以智能化與操作簡便化為優(yōu)化方向，同時進(jìn)一步設(shè)備操作人員的專業(yè)素養(yǎng)，主要包括設(shè)備操控、設(shè)備維修等。使得操作人員在智能化輔助系統(tǒng)的幫助下，能夠更加嫻熟的使用相關(guān)的自動化設(shè)備，在設(shè)備出現(xiàn)故障時能夠有效的檢修維修。故在自動化設(shè)備人員培訓(xùn)方面進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到以一個優(yōu)秀的操作員代替十名乃至更多工人的開掘效率，從而促進(jìn)煤礦開掘的高效、安全發(fā)展。

4 結(jié)語

綜上，基于自動化技術(shù)的煤礦開采應(yīng)用，在煤炭開采中有效地提升了煤炭開采的效率，同時機(jī)械化開采的舉措實施在提升了機(jī)械生產(chǎn)效率的同時，還有效地降低了工程生產(chǎn)中的安全事故發(fā)生率，降低了礦難事故的發(fā)生，使得煤炭開采更加穩(wěn)定且高效。再者，自動化機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)的實施，進(jìn)一步提升了煤礦從業(yè)人員的職業(yè)素養(yǎng)，在煤礦開采與可持續(xù)發(fā)展方面有著更高的價值體現(xiàn)，故為了更好地促進(jìn)我國煤炭行業(yè)的發(fā)展，提升其工作效率，更好地促進(jìn)自動化技術(shù)的實施與發(fā)展，促進(jìn)自動化技術(shù)發(fā)展的同時，也進(jìn)一步保證煤礦開采的生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]李慶龍.自動化技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用分析[J].石化技術(shù)，2019，26（08）：275-276.

[2]韓蔚東.煤礦開采機(jī)械裝備及自動化技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（13）：123-123.

[3]李文亮，邱長敏.煤礦開采機(jī)械裝備及自動化技術(shù)探討[J].商品與質(zhì)量，2019（05）：131-131.

[4]馬勇.煤礦開采中機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展[J].商品與質(zhì)量，2018（05）：180-180.

[5]李斐.電氣自動化控制技術(shù)在煤礦開采作業(yè)中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（13）：119-119.

[6]武雁偉.煤礦開采機(jī)械裝備及自動化技術(shù)[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019（10）：225-226.

作者簡介：

王寶剛（1994- ），男，漢族，山西朔州人，本科學(xué)歷，機(jī)電助理工程師，研究方向：煤礦機(jī)電方面。