煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用

包強(qiáng)

摘要：在煤礦企業(yè)中，機(jī)電的自動(dòng)化操作技術(shù)貫穿于整個(gè)生產(chǎn)流程，并且具有至關(guān)重要的作用。隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦機(jī)電裝備也面臨著創(chuàng)新升級(jí)，打破了傳統(tǒng)依靠人力、物力、財(cái)力進(jìn)行生產(chǎn)的模式，在一定程度上減少了市場上煤礦供過于求、供不應(yīng)求的現(xiàn)象發(fā)生。本篇文章主要對(duì)煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)所存在的弊端和應(yīng)用創(chuàng)新進(jìn)行了分析探究，希望能夠推動(dòng)煤礦生產(chǎn)行業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)，帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電;自動(dòng)化技術(shù);創(chuàng)新性應(yīng)用

引言

隨著我國煤礦行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，煤礦的產(chǎn)值也隨之越來越高，在當(dāng)下產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和調(diào)整的背景下，煤礦行業(yè)更加重視高質(zhì)量的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，煤礦行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展離不開技術(shù)進(jìn)步和革新，其中自動(dòng)化技術(shù)的引入和應(yīng)用占有重要地位。在煤礦生產(chǎn)中，引入自動(dòng)化技術(shù)已成為普遍的共識(shí)，一定程度上它關(guān)系著煤礦企業(yè)的生存和發(fā)展，因此研究煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用具有重要意義。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用使煤礦行業(yè)大體實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的控制與監(jiān)管，使得煤炭的整個(gè)開產(chǎn)工序得以快捷簡單化，對(duì)于我國煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢有著不可獲取的作用。

一、煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)

對(duì)機(jī)電設(shè)備的有效監(jiān)測需要利用傳感器來進(jìn)行?？刂破鹘邮盏皆O(shè)備傳感器發(fā)送來的信息后，進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別與判斷，根據(jù)設(shè)定的要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的目的，這就是煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)。自動(dòng)控制技術(shù)是集傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與控制技術(shù)為一體的技術(shù)，因此其是一種交叉學(xué)科。由于機(jī)電設(shè)備的種類數(shù)量較多，而煤礦生產(chǎn)需要完整的機(jī)械與電氣設(shè)備技術(shù)作為依靠，于是這就需要自動(dòng)化技術(shù)提高煤礦生產(chǎn)效率。自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)主要分為以下幾點(diǎn)：①多樣性：煤礦生產(chǎn)所需要的設(shè)備種類繁多，且數(shù)量也多，需要自動(dòng)化產(chǎn)品展現(xiàn)出多種多樣的特點(diǎn)，而每一種機(jī)械設(shè)備都呈現(xiàn)出不一樣的特點(diǎn)，因此就需要自動(dòng)化產(chǎn)品擁有多樣性。②集成化：單片機(jī)、可編程邏輯控制器、人機(jī)界面與數(shù)據(jù)采集等技術(shù)是煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)的核心裝備，操作人員可以利用這些設(shè)備完成對(duì)機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)測，隨時(shí)觀察設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也可以人工輸入數(shù)據(jù)，使機(jī)械根據(jù)數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行工作。

二、煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)中存在的問題

1.管理制度不健全

煤礦機(jī)電行業(yè)與其他行業(yè)相比有很大的不同，對(duì)于設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的要求較高，操作流程也相對(duì)復(fù)雜。為此，煤礦機(jī)電設(shè)備管理部門必須完善健全管理制度，使管理制度貫穿于煤礦生產(chǎn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，讓煤礦機(jī)電生產(chǎn)內(nèi)的各個(gè)工人都按照管理制度進(jìn)行操作，這樣才能最大限度地發(fā)揮自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)勢。

2.工程設(shè)計(jì)不合理

要想將煤礦機(jī)電自動(dòng)化更好應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)中，必須有合理的工程設(shè)計(jì)，對(duì)費(fèi)用預(yù)算、開采進(jìn)度、煤礦設(shè)備安裝做出合理的安排，但是一些煤礦企業(yè)急于將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)中，想盡快實(shí)現(xiàn)利潤的增長，但忽略了客觀條件，往往造成工程設(shè)計(jì)的不合理，這在一些小型煤礦比較常見，由于工程設(shè)計(jì)的不合理，難以發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢，同時(shí)也有可能帶來安全事故。

3.煤礦開采能力薄弱

迄今為止，我國仍有部分企業(yè)沒有充分認(rèn)識(shí)和了解到煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的使用價(jià)值，因此，很少有企業(yè)引進(jìn)高端、先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，使煤礦開采浪費(fèi)了大量的人力、物力、財(cái)力，煤礦質(zhì)量和效益還無法得到保障。因?yàn)槊旱V機(jī)電對(duì)自動(dòng)化技術(shù)要求較高，操作困難，如果沒有專業(yè)的工程操作者，很難充分發(fā)揮其最大功效，這也是一些企業(yè)不引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的根本原因

三、機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新

1.井下傳輸帶方面的應(yīng)用

作為煤礦傳輸系統(tǒng)的重要組成部分之一，井下傳輸帶在實(shí)踐應(yīng)用中取得了良好的作用效果，可為煤礦生產(chǎn)活動(dòng)的順利開展提供有效保障。實(shí)踐中為了增強(qiáng)煤礦井下傳輸帶的運(yùn)行安全性，實(shí)現(xiàn)對(duì)其故障問題的科學(xué)應(yīng)對(duì)，則需要考慮自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。具體表現(xiàn)為：一是煤礦企業(yè)及技術(shù)人員在實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)井下傳輸帶的應(yīng)用情況及高效運(yùn)行要求，重視自動(dòng)化技術(shù)及其設(shè)備的引入及使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下傳輸帶運(yùn)行過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)消除其中的安全隱患，避免影響煤礦傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用效果;二是基于自動(dòng)化技術(shù)的煤礦井下傳輸帶的控制，可有效地控制相應(yīng)設(shè)備運(yùn)行過程中的基本參數(shù)，防止出現(xiàn)跑偏、打滑以及撕裂等故障現(xiàn)象，有利于優(yōu)化井下傳輸帶及傳輸系統(tǒng)的安全性能，完成好煤礦生產(chǎn)作業(yè)，滿足其生產(chǎn)現(xiàn)場安全風(fēng)險(xiǎn)科學(xué)應(yīng)對(duì)的要求。

2.自動(dòng)化技術(shù)在煤礦提升設(shè)備中的應(yīng)用

在煤礦開采和生產(chǎn)中，運(yùn)輸提升設(shè)備連接著生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，原煤、人員、設(shè)備都需要通過運(yùn)輸提升設(shè)備運(yùn)送到目的地，所以煤礦運(yùn)輸提升設(shè)備直接關(guān)系煤炭的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全，因此必須保障煤礦運(yùn)輸提升設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。礦井提升機(jī)作為煤礦運(yùn)輸提升的主要設(shè)備，隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展發(fā)生了很大變化。轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速系統(tǒng)在不到10年由鼎盛走向了淘汰，目前礦井提升機(jī)普遍采用PLC控制系統(tǒng)和數(shù)字化傳動(dòng)系統(tǒng)，礦井提升機(jī)系統(tǒng)普遍進(jìn)入了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、操作自動(dòng)化、安全多重冗余、高效節(jié)能的時(shí)代。2020年4月20日，由中信重工推出了我國完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的礦井提升機(jī)智能恒減速電液制動(dòng)系統(tǒng)，如圖1所示。該系統(tǒng)安全制動(dòng)時(shí)采用了先進(jìn)的柔性制動(dòng)控制技術(shù)，有效提高了各類礦山大型、特大型提升設(shè)備的運(yùn)行安全性與可靠性。

3.自動(dòng)化技術(shù)在煤礦采掘設(shè)備中的應(yīng)用

煤礦采掘是煤礦企業(yè)最重要的生產(chǎn)內(nèi)容，在煤礦采掘過程中，環(huán)境復(fù)雜、人員眾多，同時(shí)受到水害和瓦斯等危險(xiǎn)因素的威脅，從已有的生產(chǎn)實(shí)踐來看，煤礦采掘過程中發(fā)生的安全事故相比其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)要多，因此需要通過運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)，提高煤礦采掘設(shè)備的自動(dòng)化水平，減少人工的使用，同時(shí)提高煤礦采掘的效率和安全水平，目前很多煤礦已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化開采，主要采用了記憶截割技術(shù)、視頻遠(yuǎn)程截割技術(shù)、視頻煤巖識(shí)別技術(shù)，提升了智能化采煤機(jī)的自動(dòng)化水平。2019年3月，北方重工為山東新汶礦業(yè)集團(tuán)新巨龍礦區(qū)開發(fā)研制的EGC6330全斷面掘進(jìn)機(jī)是世界第一臺(tái)應(yīng)用于大埋深、長距離煤礦巖巷施工的大直徑全斷面掘進(jìn)機(jī)，如圖2所示。

四、提升煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用水平的策略

結(jié)合與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展要求，為了達(dá)到自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電方面創(chuàng)新應(yīng)用水平提升的目的，則需要考慮相關(guān)策略的科學(xué)使用。具體包括：一是重視機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，加強(qiáng)這類技術(shù)應(yīng)用效果評(píng)估，注重其應(yīng)用中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累及整合利用，逐漸提升煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平，實(shí)現(xiàn)其創(chuàng)新應(yīng)用;二是注重創(chuàng)新理念與精細(xì)化管理理念的合理運(yùn)用，增強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中的創(chuàng)新應(yīng)用效果，拓寬這類技術(shù)應(yīng)用水平提升中的工作思路。

結(jié)束語：煤礦生產(chǎn)效率的提升離不開機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，該技術(shù)還可以更好地保證煤礦生產(chǎn)的安全。因此，需要將新型自動(dòng)化技術(shù)與更多的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)一步拓展機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用范圍，從而實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)的目標(biāo)。

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