煤礦生產中的機械自動化技術之淺見

郝寧（大同煤礦集團同發東周窯煤業有限公司，山西大同　037000）

煤礦生產中的機械自動化技術之淺見

郝寧
（大同煤礦集團同發東周窯煤業有限公司，山西大同037000）

摘要：作為一種高效高穩定性的系統，機械自動化技術能夠適應各種生產的需求，在一定程度上提高生產效率，保證安全生產，這些特性對于煤礦生產來說是至關重要的。在煤礦生產中應用自動化技術，能夠有效提高生產的效率，同時保證生產的安全，為煤炭企業創造更大的經濟效益。簡述了我國煤炭生產機械自動化應用的特點，同時對綜合機械化采煤技術的應用進行分析，提出煤礦生產中自動化技術的應用方向，并據此進行一定的展望。

關鍵詞：煤礦；機械自動化；應用

我國的經濟增長是以電力資源作為支持的，而電力資源優勢是以煤炭資源作為基礎的。因此在未來相當長的一段時間內，想要維持我國經濟的快速發展，就必須保證煤炭的產量和質量。在這樣的環境背景下，推進煤礦生產中的機械自動化，對于機械行業、計算機行業、煤炭行業的發展都是非常有利的。

1　我國煤礦生產機械自動化應用的特點

我國是世界第二大經濟體，而在我國經濟快速增長的背后，是龐大的電力消耗作為支撐，而這些電力大多數都是來源于煤炭發電。我國的煤炭儲量十分巨大，煤炭開采行業也比較發達，但是相較于國外的煤炭開采行業，我國煤炭開采行業的技術水平仍舊與國外存在差距，這也是我國的煤礦安全事故頻發的主要原因之一[1]。

雖然有多年的開采歷史，但是煤炭的勘探和開采仍舊是一項龐大而復雜的工程，需要各種機械進行協同合作，才能使得煤炭的產量滿足社會日益增長的需求，同時保證安全生產。其中在井下的綜合開采設備就包括采煤機、刮板運輸機、液壓支架和帶式輸送機等，全自動刨煤設備主要包括刨煤機、刮板輸送機、薄煤層液壓支架等。各種自動化設備的運用使得煤炭開采的效率大大提高了，同時也減小了井下人力操作的空間，井下從事操作的人員越少，在安全事故發生時對人員造成的傷害就越小，對煤炭企業的發展也就越有利。

2　綜合機械化采煤技術的應用

目前廣泛使用的開采煤礦的工藝都是綜合機械化開采，主要步驟仍舊是井下的開采、巷道的運輸、井外的堆放處理。在這些生產環節中實現機械的自動化，能夠有效減少人力對于生產的參與，在提高生產效率的同時，降低了安全事故發生的幾率。

2.1裝備特點

隨著科學技術的發展，各種新型開挖設備屢見不鮮，對于煤礦開挖的產量也在逐漸增加，目前機械化開采煤礦的主要裝備都是由大功率電牽引煤機，這些機器的平均功率都在800 kW以上，而每小時的開采能力在1 000～1 200 t，運輸機的運輸能力在每小時500~ 2 000 t。自動化技術在開采機械以及運輸機械中的運用，使得煤炭的開采和運輸能夠很好地匹配，提高了整個開采工作的效率，保證了開采工作的順利進行[2]。

2.2綜合機械化開采工藝

目前在煤礦開采中常見的開采工藝是一礦一面或者一礦兩面的高度集中化生產，這樣的開采方法能夠有效減少開采機械移動的次數，從而節約開采的時間，相較于傳統的開采方法，這種開采方法的效率更高，產量也更高。當然還有通過改進開采機械，使得開采機械一刀的采煤量更多，進而間接地提高了煤的產量。無論哪一種開采方式，對于巷道的掘進和支護都有更高的要求，因此在生產過程中應該加以重視。

3　煤礦生產中的機械自動化技術

3.1煤礦掘進生產中機械自動化技術的應用

掘進工作是煤礦開采工作的開端，這項工作的開展情況直接影響了后續的整個開采工作，掘進的速度決定了后續各項工作開展的效率。掘進機械的使用是掘進生產中的重要部分，只有做好了掘進工作，才能有效保障其他各項工作的進行，因此實現掘進機械的自動化，對于整個開采流程來說都是非常有價值的。

3.2采煤生產中機械自動化技術的應用

煤炭的采掘是煤礦的主要生產任務，在傳統的煤炭采掘中，不僅需要相關工作人員隨時進行維護，而且開采的效率也比較低下，難以適應日益增長的市場需求。實現煤礦采掘的自動化，能夠在最大程度上提高煤礦開采的效率，同時降低井下工作人員的勞動強度。

目前常用的采煤機械是電牽引采煤機，這種采煤機械的機械自動化程度較高，可以根據預先設置的程序進行掘進，也可以根據手動控制來進行掘進，因而廣泛適用于各種生產。電牽引采煤機的出現，使得在復雜的煤層環境中開采成為了可能，能夠減少直接由人員控制開采所帶來的危險，因而被廣泛使用于各種煤礦的開采之中[3]。

3.3礦井運輸中機械自動化技術的應用

煤炭的運輸和煤炭的采掘應該是同步的，在井下采掘的煤炭應該及時地運出到地面，這樣才能保證整個采掘系統的高效運行。而傳統的由人力參與的運輸工作，不僅操作效率低下，相關操作人員勞動強度大，而且在井下開采條件復雜時，還極易發生安全事故。實現運輸機械的自動化，能夠有效提高整個運輸系統的效率，實現24小時不間斷生產，同時還不需要人員進行維護，提高相關操作人員的安全性，對于煤礦生產有著重要的意義。

圖1是近十年來我國煤炭進口的趨勢，從中不難看出，我國對于煤炭有著持續的需求，因此加強各種機械自動化技術在煤炭生產中的運用，具有極高的實際價值。

圖1　近十年來我國煤炭進口的趨勢

4　機械自動化技術在煤礦開采中的發展前景展望

4.1在安全生產重點崗位上實現機械自動化作業

作為一個高風險的行業，煤礦行業的各種安全事故都會造成極大的人員傷亡。發達國家煤礦行業的發展歷史表明，在煤礦開采中實現機械自動化作業，對于降低安全事故發生的幾率有著顯著的作用。在危險系數較高的開采環境中利用自動化機械來代替人力進行作業，是生產的需要，也是出于保護操作人員安全的考慮。

4.2在可連續作業的工作環節中實現機械自動化作業

實現煤礦生產中的機械自動化，最顯著的特點就是整個煤礦的開采，煤炭的運輸，都不需要投入過多的人力來維護運行，這就為24小時不間斷生產提供了可能，而連續作業不僅能夠提高煤炭的產量，滿足社會日益增長的需求，同時還能夠降低由于長時間高強度的勞動使得工人的注意力不集中所導致的各種安全事故。自動化的機械不會因為長時間反復的勞作而產生疲勞，系統各部分命令的執行也不會因為長時間的工作而出現誤差，這是機械生產與人力生產最大的區別，也是自動化機械最大的優勢所在。自動化機械的使用降低了企業的開采成本，直接提高了企業的經濟效益。

4.3機械自動化開采技術與其他先進的自動化技術融合

在煤礦的開采中，除了實現煤炭的采掘以及運輸的自動化，實現監控的自動化也是非常有必要的。自動化的監控能夠實時采集整個系統運行的數據，針對異常數據進行分析和呈遞。而利用自動化的監控技術還可以很好地監控整個地質結構的變動、井下瓦斯濃度的變化等等與安全生產息息相關的要素，對于這些要素的實時監控能夠很好地保證井下工作人員的安全，也可以保證整個系統始終處在順利的運轉之中，提高生產的效率，降低發生安全事故的風險。

5　小結

煤炭作為我國經濟增長的動力，提高煤炭的產量和質量，對于我國經濟的發展有著重要的意義。機械自動化技術在煤礦掘進中、采煤生產中以及礦井運輸中的運用，能夠極大地提高整個系統的生產效率，降低安全事故發生的幾率，為相關煤炭企業創造更大的經濟效益和社會價值。

參考文獻：

［1］石俊.機械自動化技術在煤礦生產中的應用及發展［J］.科技與企業，2014（16）：270-270.

［2］房付玉.電氣自動化技術在煤礦生產中的應用［J］.產業與科技論壇，2011，10（23）：242-243.

［3］賈瑛.煤礦機械設備電氣自動化技術的應用研究［J］.科技與企業，2013，（13）：137-137.

(編輯：王智圣)

Mechanical Automation Technology in Coal Production

HAO Ning
（Datong Coal Mine Group，Dongzhouyao Coal Co.，Ltd.，Datong037000，China）

Abstract:As a kind of system with high efficiency and high stability，mechanical automation technology can adapt to various needs of production，improve production efficiency in a certain extent，ensure the safety of production，these characteristics are crucial for the coal mine production.The application of automation technology in coal mine production can effectively improve the production efficiency，and ensure the production safety，to create greater economic benefits for coal enterprises.This paper underdraws the characteristics of the China's coal production machinery automation application，analyzes the application of mining technology on comprehensive machinery，puts forward application direction in the production of coal mine automation technology，and gives some prospects.

Key words:coal mine；automation；application

作者簡介：郝寧，男，1988年生，河北邢臺人，大學本科，助理工程師，研究領域：機械工程及自動化。

收稿日期：2015－04－30

DOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2015.08.055

中圖分類號：TD67

文獻標識碼：A

文章編號：1009－9492 (2015 ) 08－0188－02