李宏偉，李金波

(潞安環(huán)能股份公司 常村煤礦，山西 長治 046102)

煤礦對于我國能源安全有著至關重要的作用，在可預見的未來煤礦仍是占比最大的化石能源，對于我國經濟和社會發(fā)展有著不可替代的作用。煤礦企業(yè)的發(fā)展直接影響到社會經濟的發(fā)展，煤價的降低可以直接降低各行各業(yè)的生產成本，進而推動產業(yè)競爭力的提升，對國家經濟發(fā)展有著巨大推動作用。生產效率提高可以直接降低煤炭價格，而生產效率的提高需要依靠自動化技術支撐。從多年的生產實踐發(fā)現，煤礦機電設備自動化技術在煤炭生產中取得了巨大的成效，而且不斷向縱深發(fā)展，煤礦機電設備近年來呈現出集成化、開放性和智能化的趨勢和特點，在煤炭生產活動中有著越來越重要的應用價值。

1 機電設備自動化技術的發(fā)展趨勢

機電設備自動化技術的大量應用是煤礦提升效率以及安全生產的堅實基礎。根據近幾年機電設備自動化技術的特點，可以總結提煉出煤礦機電設備的發(fā)展趨勢為：集成化、開放性和智能化三個特點，下面將具體闡釋三個特點。

1) 集成化。煤礦機電設備由原來的單一功能向復合功能發(fā)展，機電設備不僅具有執(zhí)行功能，而且還具備生產狀態(tài)的實時監(jiān)測等功能，隨時將現場的情況傳輸到控制室，這樣控制室便可以隨時掌握生產一線的各種情況。為了實現功能的擴展，自然需要在原有設備上集成多種其他設備，比如信息采集裝置、信號處理裝置、信號發(fā)射裝置、信號接收裝置。而且現在的很多設備可以實現遠程控制，進一步增大了設備的集成化。

2) 開放性。開放性是指設備之間的信息交互，其依靠的底層技術為通信技術，隨著物聯網技術的發(fā)展，開放性的特點會越來越突出。機電設備具備感知周圍環(huán)境、接收和發(fā)出信息，且具備信息處理能力，這種信息交互、信號分散處理會使得設備具有高度的開放性，提高信息傳輸的效率，進而提高生產效率和生產安全性。

3) 智能化。智能化尤其是人工智能機電設備未來發(fā)展的方向。機電設備的集約化、開放性和智能化是統(tǒng)一的，智能化的實現是基于機電設備的集成化和開放性，是一種更高的自動化技術。智能技術的運用可以提升設備的維護水平，設備具有一定的自我診斷和決策能力，進而可以向控制中心發(fā)出調整建議或者自我調整，對于煤炭的高效安全開采具有著重要的作用。

2 煤礦機電中的問題分析

2.1 膠帶傳輸機中的問題

煤礦傳輸機在運用的過程中會經常出現煤位移動、跑偏等狀況，極大地影響了煤炭的生產效率，此種狀況隨著煤礦生產量的提升而加重，主要因為煤炭生產量的提升會導致傳輸距離更長，傳輸量更大。而利用自動化技術可以有效解決或者緩解此問題。

2.2 提升機中的問題

提升機是煤礦生產中的重要運輸設備，在煤礦生產中有著重要的作用，其工作過程為：利用電能驅動機械設備旋轉，帶動鋼絲繩將人或者煤炭等從井下運到地面，或者由地面運到地下。提升機在運行過程中，具有著高機械慣性、高運行速度以及較高的操作難度。傳統(tǒng)的提升機操作裝置容易受到外界因素的影響，容易出現問題，膠帶運輸機出現問題會直接影響煤炭生產活動，影響生產效率，也存在著一定的安全隱患。

3 自動化技術在機電設備中的應用探析

本節(jié)將結合上節(jié)提出的問題探析自動化技術在機電設備中的應用，主要有自動化技術在提升機中的應用，自動化技術在膠帶運輸機中的應用以及自動化技術在監(jiān)視系統(tǒng)中的應用。

3.1 自動化技術在提升機中的應用

電力電子技術的發(fā)展和成熟，極大提高了提升機控制系統(tǒng)的水平，變頻技術等廣泛應用于提升機改造和生產中，變頻技術可以有效解決機械慣性大，運行速度快等帶來的問題，進而使得提升機的運行安全性和可靠性得到極大的提高。隨著傳感器技術與信息處理技術的發(fā)展，現在可以將提升機進一步智能化，利用傳感器感知外界信息，采集自身參數，進而使得提升機具有一定的自我診斷能力，很大程度上減少了系統(tǒng)的維護工作，不僅提高了提升機的效率，而且降低了維護成本，進而使得生產成本顯著降低。

3.2 自動化技術在皮帶傳輸機中的應用

利用自動化技術實現膠帶運輸機的集中控制，以解決運行過程中的偏差問題，進而可以提高膠帶運輸機的可靠性。利用外加報警裝置等可以及時發(fā)現膠帶運輸機出現的堵轉、偏移等問題，及時發(fā)現問題可以及時解決，進而防止問題擴大，保證生產活動的有序順利開展。

3.3 自動化技術在監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

隨著圖像識別等先進技術的發(fā)展，以及在煤礦中的不斷深入應用，監(jiān)控系統(tǒng)由原來的信息采集逐漸發(fā)展為集信息采集、故障診斷、故障報警與輔助決策為一體的監(jiān)視控制系統(tǒng)。比如上文提到的皮帶運輸機問題，可以利用圖像處理技術，將高清攝像頭采集到的前后信息進行比較，便可以發(fā)現存在的堵轉、發(fā)熱、打滑以及偏移等多個問題，而且可以及時發(fā)出報警信息，較之以往靠攝像頭采集，人工發(fā)現問題不僅及時，而且可靠性更高，識別率更高。隨著自動化技術的不斷深化應用，礦山物聯網技術必將更加成熟，進而可以實現煤礦生產的高度集成化、開放性和智能化，不僅可以提高煤礦的生產效率，而且可以提高煤礦的生產的安全性。

自動化技術在煤礦機電設備中的應用會不斷深化，進而對煤礦的生產方式產生變革性的影響，將極大的改變現有的煤礦生產模式。自動化技術的不斷深化應用會極大的提高生產效率，進而提高中國煤炭行業(yè)、煤炭企業(yè)在世界的競爭力，也會為中國的經濟發(fā)展做出應有的貢獻。