機械自動化在煤礦機械制造中的應用

□ 李東煒 內蒙古大唐國際錫林浩特礦業有限公司

機械自動化在煤礦機械制造中的應用

□ 李東煒 內蒙古大唐國際錫林浩特礦業有限公司

［導讀］機械自動化是新時期全新生產力的代表性技術之一， 隨著科學技術的不斷進步，機械自動化技術得到了迅速地發展；在煤礦機械制造業中，機械自動化技術也有廣泛的應用和普及，并且產生了巨大的經濟效益和社會效益，自動化率高的煤礦設備可以大大減少人的具體操作環節，在提高了設備的工作效率的同時也提高了安全性。本文分析了自動化技術組成，探討了機械自動化在煤礦機械制造中的應用及發展方向。

伴隨著機械行業的高速發展，機械自動化的水平得到了逐步的提升，但是，就國內的煤礦設備制造企業來說，制造的自動化水平和設備的自動化率和國外比較，仍然存在著一定的差距。不過國內的大型煤礦機械生產制造廠家已經意識到了這一點，通過和國外相關企業的合作 ，聯合生產，引進技術，消化吸收，在此基礎上進行自主研發，經過這幾年的發展和積累，取得了長足的進步，機械自動化生產水平也有了跳躍式的發展。

一、自動化技術組成

作為一門綜合學科，自動化包含技術種類很多，可以將自動化技術粗略的分為以下幾個組成部分：程序單元、作用單元、傳感單元、制定單元以及控制單元。

1.程序單元。程序單元是控制單元的核心，由工程師提前編制的程序在控制單元中運轉，以維持整個系統的運行。

2.作用單元。所謂的作用單元是受程序單元所控制的，負責整個系統運轉的單元，是命令的執行者。

3.傳感單元。負責收集各種數據，并將這些數據及時的傳遞給控制單元，由控制單元進行計算和處理，再反饋給其他的單元，以此來保證整個系統良好運轉。

4.制定單元。制定單元的作用是對整個系統的其他部分發布命令，調控其他部分的行為。

5.控制單元。控制單元是整個機械自動化控制系統工程的保障性單元部分，其主要用于解決單元制定和動作調節。

二、機械自動化在煤礦機械制造生產中的應用

當前，在煤礦生產中，各類現代化綜合機械設備得到廣泛應用，極大地提升了煤礦的生產效率，為中國的工業發展奠定了基礎。機械設備在煤礦中的應用，具體體現在：機械化采煤技術的推廣、擁有自主知識產權的設備生產能力、煤礦生產運輸系統的構建、煤礦監測系統的運用、煤礦管理方式的改善等，有效地強化了煤礦生產管理的完善性。

1.機械自動化技術在煤礦采掘中的應用。一般來說，綜合機械自動化技術在最初研究階段就是從煤礦采掘機械開始的，因為煤礦采掘直接關系著煤礦的產量及質量，與國家的工業發展聯系緊密。同時，保證煤礦采掘質量，對后期煤礦工作的順利開展有重要影響，煤礦采掘是煤礦生產中的基礎性工作，因而對于煤礦采掘機械的研究往往是煤礦綜合機械自動化技術研究的重點內容。從傳統意義上講，在煤礦生產過程，就露天礦來說，往往會根據煤層的分布情況及厚度，開采深度，運輸距離等決定使用何種生產工藝，如連續工藝，半連續工藝或間斷工藝，具體的生產環節包括穿孔爆破環節、采裝環節、運輸及排土環節，選擇不同的工藝各個環節進行的方式和采用的設備又會不一，以往煤礦自動化程度不高，其工作環境及工作狀態往往會受到煤礦自身的條件制約，但現代化采掘機械設備中融合了多項科學技術，在功能上更多元化，包括自動調度系統、雷達實時安全監測系統、即時通訊系統等，在工作中不僅可以保證煤礦的采掘進度，同時能夠對煤礦中存在的安全隱患進行有效感知及預防。

2.機械自動化技術在采煤階段的應用。采煤是煤礦生產的核心，大量自動化的采掘設備和運輸排土設備的應用，極大地提高了煤礦產量。一些采煤機械能夠根據自身的監測系統和自動調度系統，進行優化指令，例如優化運距，優化裝車等待時間，提升煤礦生產效率。在煤炭生產的不同環節，選擇不同的具有自身優化功能的設備，減少具體的人工操作，提升安全性的同時，也使得整個系統有了一個最優化得生產過程，提高了生產效率。一般來說，煤礦采煤階段，由于操作不當及外部環境狀態不斷變化，較容易出現安全事故，因而現代化采煤機械往往會安裝相應的安全監測設備，采煤技術人員會根據監控系統對煤礦生產狀態實時監控，其主要監控的內容為：邊坡實時監測、有毒氣體含量變化、粉塵含量變化、車速監測等。此外，現代化采煤機械中往往融合了計算機控制技術、通信技術、故障信息診斷技術、專家診斷系統等。具體來說，現代化采煤機械可以實現更多的自動化操作，機械控制人員可以預先對采煤機械或運輸設備設定一系列動作指令，讓設備執行一系列復雜的生產指令，同時技術人員可以通過遠程計算機與采煤機械的通信系統及控制系統相連接，當采煤過程中出現異常情況時，采煤技術人員可以實時地發出程序停止指令，確保煤礦采煤機械運行的穩定性及安全性。另外，現代化的生產優化系統能夠根據運輸設備或裝運設備的實際生產狀態，優化出高效安全的生產指令，在保證采煤生產效率的同時，更加突出了其穩定性及智能化水平。

3.機械自動化技術在煤礦運輸系統中的應用。煤礦運輸同樣是煤礦生產系統的重要步驟，將煤快速運輸到煤倉及裝車外運是保證煤礦生產系統正常運作的關鍵，現代化煤礦綜合機械的應用，改善了原有以人工為主的運煤方式，現代化煤礦綜合機械在煤礦運輸系統中體現了一定優勢，如現階段煤礦運輸系統往往與采煤系統之間存在協同關系，與以往人工運輸方式不同，運用機械自動化技術可以通過電滾筒皮帶來完成煤炭運輸。隨著煤礦綜合機械的智能化水平不斷提升，煤礦生產系統與運輸系統之間的聯系是不再依靠人工控制，而是依靠它們自身所攜帶的信號傳感系統及通信系統。

三、發展方向

數字化、綠色化以及智能化成為了機械自動化發展的主流趨勢。而數字化則是以計算機技術以及智能控制技術為基礎，以網絡技術以及現代管理科學交叉為核心，并共同作用形成的結果。數字化、智能化以及綠色化是機械制造工業的必經之路。節能減排，綠色工業是當今世界的主流。過度追逐經濟利益已經給自然環境造成了不可估量的破壞。尤其工業發展至今，對大氣造成的污染、資源的過度浪費等等。這些都已經成為了當今的世界問題了。面對這樣的處境，機械制造業就一定要采取節能、綠色的加工方式。自動化應用到了機械制造工業，改變了原有的粗糙加工，減少了人員用量，節約了成本，提高了生產效率。這是時代發展的優勢所在，解決當前世界面臨的大問題，符合工業時代發展的大方向。而智能化是未來科技高度發達的象征，復雜而大量的信息不斷涌現，需要有能夠自主處理能力的技術出現。因此，機械的自動化技術必將成為人類社會進步的里程碑。

科學技術是第一生產力， 自動化機械設備的生產和應用便是體現，通過智能化自動化的生產設備，把技術轉變為生產力，讓科學技術在更廣更深層次去服務于人、服務于社會；與此同時，面對新事物，新問題要勇于探索和實踐，不斷的去改進和提高現有的技術水平。機械自動化的應用和發展就是科技和生產力轉化的結果，它為我們創造了巨大的機遇， 也帶來了巨大的便利，相信這一技術必將不斷發展成熟，在未來的生產生活中產生更加巨大的影響。

［1］胡軒.論煤礦自動化的未來發展［J］.國投新集劉莊煤礦，2012（6）.

［2］譚得健.我國煤礦自動化現狀及發展趨勢［J］.中國礦業大學，2010（9）.