煤礦采煤中自動化技術的運用價值

劉源波

(山西鋪龍灣煤業有限公司，山西 大同037104)

0 引言

煤被譽為工業的糧食，它在國民經濟中占有十分重要的位置。近年來隨著經濟的迅速發展，煤礦行業也得到了很大的發展，許多自動化設備被應用到采煤的過程中，這大大提高了采煤的自動化程度，進而提高了生產效率，降低了工人的勞動強度。近年來，由于能源短缺，市場競爭也越來越激烈，對于煤礦來說只有利用高新技術不斷地提高生產效率，降低生產成本才是煤礦企業生存的根本。這里主要對煤礦采煤過程中運用的自動化技術進行分析，探討自動化技術在采煤過程中的運用價值。

1 煤礦自動化技術

近年來，隨著計算機和通信技術的不斷發展，自動化在煤礦中的應用也得到了更加廣泛的應用，使煤礦信息化和自動化程度大大提高。在發達國家，煤礦采煤的整個過程都實現了完整的自動化，挖煤、掘進、采煤運輸以及供電、排水等輔助設施均實現了信息化。礦井在生產過程中都采用了監控系統以及保護系統，這樣，發達國家在煤礦機電一體化方面具有巨大的優勢。21 世紀是信息技術高速發展的時代，這個時代的自動化技術具有網絡化、智能化以及多功能化的特點。我國作為一個發展中國家，煤礦自動化技術近年來也取得了飛速的發展，并處于不斷完善和發展的階段。在煤礦企業中的小環節上都很好地體現了機電一體化的特點，但是，由于我國相關技術的落后，煤礦自動化技術和發展水平與國外相比仍有一定的差距。目前，我國大多數煤礦企業的自動化設備和系統往往是比較簡單的，一般情況下都是獨立運行，這樣就限制了他們之間的網絡通信和信息共享;另外，還存在著孤立的信息和自動化孤島的現象，這樣大大限制了他們的功能。此外，國家的相關部門以及煤礦企業對煤礦自動化系統也十分重視，投入也非常巨大，引進了很多的自動化設備。因此，煤礦企業需要在未來建立一套完整統一的網絡平臺，在這個平臺上可以為煤礦綜合自動化系統提供更好的服務，這是未來煤礦行業自動化系統發展的趨勢和方向。

2 煤礦自動化發展趨勢

近年來，煤礦行業自動化技術發展迅速，短時間內取得了巨大的發展，現將煤礦自動化行業的發展趨勢總結如下:

2.1 由過程控制系統向集成總線系統發展

隨著社會的發展和科技的進步，國內外煤礦行業自動化發展也十分迅速，這不僅包含傳統的單個環節的自動化，還包括針對整個采掘過程以及其他過程的系統自動化。為了實現這個過程，不僅需要煤礦企業引進先進的自動化設備，還需要煤礦企業相應的操作人員具有較高的專業技術水平，以便及時對設備故障進行及時的處理。對于煤礦行業來說，自動化是建立在設備自動化的基礎上，它的目的就是為了保證礦井內部生產安全上的信息化、網絡化、自動化以及數字化，并且在本地可以形成一個可以移動的、并能遠程控制設備的綜合數字化控制管理系統。系統在運行時要用傳感器對現場的信息進行實時的采集，系統將采集到的信息處理后發出指令實現對各種設備的控制，然后依靠網絡協作將所有的控制系統連接起來，將各控制系統得到的信息傳遞到地面上的集中監控中心，最后利用監控管理軟件和監控服務器實現對礦井所有工作的集中管理。

2.2 建設企業級的中央級集成控制系統是一個必然趨勢

企業級的集成控制系統主要包含兩部分，分別是建設全礦井的自動化集中控制中心和企業級過程自動化集中控制中心。

1)建設全礦井的自動化集成控制中心。為了提高礦井的生產效率，保證生產正常穩定的進行，將先進的以太網技術和自動化設備應用在礦井中來建設礦井集成控制系統是十分必要的。礦井的自動化集成控制中心是企業級自動化集成控制中心成立的基礎。

2)建設企業級的自動化集成控制中心。近年來，隨著科技的發展，煤礦行業的自動化技術也在不斷的發展和進步，煤礦企業中出現了企業級的自動化集成控制中心，這是煤礦自動化技術發展的一個趨勢。實現完全自動化的過程監控是煤礦自動化技術的發展的方向。隨著自動化技術的發展基于礦井級的自動化集成控制中心將會被弱化，并會被企業級的自動化集成控制中心所取代，這是自動化技術發展的一個必然趨勢。在這個系統中，自動化集成控制中心不是僅僅作用于單一的某一個層面，而是實現對企業管理層、安全控制層、過程調度層以及基礎設備層的集中控制和調度的系統。這樣大大提高了企業的自動化程度，提高了生產效率，降低了企業的運營成本。

3 煤礦自動化的主要價值和意義

3.1 提高生產設備的可靠性和生產的安全性

煤炭行業比較特殊，它具有環境復雜、生產連續性強、可靠性和安全性要求高等特點。而現代自動化設備采用高度集成的電子元器件、專用的芯片以及專用的工控計算機等，這些因素都大大提高了自動化設備硬件的可靠性。設備的軟件比較靈活，可以在系統中設置各種控制、故障檢測以及診斷程序等形成一個完整的自動化控制系統，它的組態檢測、控制功能以及故障保護功能等緊密結合，這就保證了整個自動化系統的高度可靠性。

3.2 提高采煤的效率和采煤的質量

通過自動化系統的運行能極大地提高采煤的自動化程度，相對于傳統的自動化系統來說生產效率將得到很大的提高。另外，由于自動化程度的提高，排除了一些人為因素對采煤質量的影響，因此采煤的質量也將有一定的提高。

3.3 節約能源，節省勞動力資源

在采購和使用自動化設備時要優先采用低能耗的機電裝置，如高效電機、高效風機等等。另外，在運行的過程中也可以根據實際情況對設備進行調整，以實現設備的節能。由于自動化系統可以隨著系統的負荷情況及時調整，優化系統的運行狀態和運行周期，從而大大減少不必要的能量損耗。例如，合理的自動化系統可以實現設備的軟啟動、平滑調速以及恒減速制動等，通過這些措施可以大大減輕運行過程中電流或者轉矩對設備的沖擊，減少設備的故障率和維修時間，保證設備的規定年限內正常的工作。

4 結語

煤礦的采煤過程是一個復雜的系統工程，它在作業的過程中自動化程度比較高，涉及到了掘進、采煤、運輸以及供電和排水等眾多方面。煤礦自動化系統的搭建是當前我國煤礦安全生產的重要技術保障。因此，這對目前我國煤礦自動化的發展現狀和應對措施和辦法具有重大的現實意義。本文主要依據所在煤礦生產的實際對煤礦中的自動化技術的應用進行了分析，對自動化技術如何應用在生產中進行了較為詳細的分析，并根據經驗概括了自動化技術在煤礦行業中的應用價值。

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