試論自動化技術在煤礦機電設備方面的應用

安斌

（國投哈密能源開發有限責任公司，新疆 哈密 839000）

1 引言

在當前的煤礦開采中，機電設備的應用效果不夠理想，一方面表現在機電設備的老化使得開采工作存在很大的安全隱患，另一方面由于自動化程度低，導致開采效率比較低下。這是當前存在于煤礦開采中的主要問題。

我國的煤炭生產數量以及需求數量都比較大，尤其是在新時期現代化建設當中，煤炭供應質量和數量的保障，是實現我國經濟不斷發展的關鍵環節。在我國經濟發展對于煤炭需求量不斷上升的狀況下，如何保障煤炭生產的安全性及高效性，成了國家和社會共同關注的問題。通過研究發現，我國的煤礦產業中依舊存在很多問題，導致頻繁出現質量問題與安全問題，嚴重的會引起社會事件，不利于社會穩定的維持。其中，煤礦機電設備的不完善，是存在于煤礦工程中的關鍵問題。但是，在當前的煤礦開采中，機電設備的應用效果不夠理想，一方面表現在機電設備的老化使得開采工作存在很大的安全隱患，另一方面由于自動化程度低，導致開采效率比較低下。這是當前存在于煤礦開采中的主要問題。

很多機電設備常年未經更換和維護，已經不能夠保障生產的效率和質量。很多設備由于技術落后，未能夠實現自動化處理，大大降低了煤炭生產的效率。在當前社會的發展過程中，自動化是其發展的重要方向。因此，不斷加強自動化技術在煤礦機電設備中的應用具有重要的現實意義。

2 自動化的基本內容

在機械生產的過程中，實現無人直接參與的信息傳遞、處理和整合、操作等，這就是自動化的基本概念。由于自動化技術能夠減少人力、物力和財力的投入，使得其在各行各業中得到廣泛應用，也是當前煤礦行業發展的一個重要方向。自動化技術包括了機械技術、微電子技術、計算機技術和自動控制技術等[1]。

機械技術是自動化技術的基礎，機械技術與自動控制技術相結合，能夠促進機械設備更加高效的運轉。在煤礦機電設備的研發與性能優化中，機械技術是其基本技術保障。

微電子技術主要應用于半導體器件，實用性強、體積小、重量輕和效率高等，是其主要特點，是信息傳輸過程中的重要技術。在煤礦機電設備的運行過程中，對于其進行實時監控能夠有效保障生產的安全，微電子技術在煤礦機電設備的應用，能夠滿足煤礦生產的這一要求。同時，在使用的過程中能夠不斷實現微電子設備使用情況的反饋，促進其技術的不斷革新。

計算機技術是自動化技術的核心，對于實現煤礦機電設備的自動化至關重要，能夠對于整個生產活動進行整體控制和管理，保障生產效率和質量。

自動控制技術的應用，能夠通過自動控制系統來實現預設目標。智能化是自動控制技術的主要特征，能夠提升煤礦生產的效率、避免出現嚴重的安全事故。其可操作性較強。

3 自動化技術在煤礦機電設備中的應用現狀

在發達國家的煤礦生產中，已經有幾十年的歷史，生產水平和生產技術都得到了不斷地提升，尤其是隨著自動化技術的應用，其安全性和高效性越來越能夠得到保障。另外，自動化技術的應用，使得煤礦采集工作的其他技術優勢得以有效發揮，是實現煤礦機電設備性能提升的重要推動力。多層次技術結構是我國煤礦生產的一大特點，綜合采集是很多大型礦井的主要工作方式，低水平的機械化一般存在于小型礦井工作中，有的地方甚至是人工作業，這大大降低了生產的效率，不符合我國現代化建設的需求，也不能夠保障生產的安全性[2]。所以，我國的自動化技術應用水平還較低，應該在煤礦機電設備中不斷加強應用。

4 自動化技術在煤礦機電設備方面的應用方向

4.1 自動化技術在煤礦監測監控設備方面的應用

在煤礦生產中，存在很多安全隱患會威脅到工作人員及設備的安全，只有不斷加強生產的監測監控，才能夠保障煤礦生產的順利進行。在我國的煤礦行業發展過程中，產生了很多煤礦事故，在造成煤礦企業經濟損失的同時，也會嚴重威脅工作人員的生命安全，影響國家和社會的穩定[3]。究其原因，就是因為安全監測監控系統的缺失或者不完善導致的。在煤礦監測監控設備中應用自動化技術，是現代化建設的要求，也是當前煤礦生產模式改革的必要。監測監控網絡包括了井下人員跟蹤、安全監測、井下移動通訊、電網監控和工業電視等等，全方位的監測監控系統，能夠保障整個煤礦生產的安全性。

首先，為了能夠對井下情況進行實時監測，自動通信技術的應用能夠實現地理信息的獲取，便于工作人員進行實時監測。其次，井下工作人員的實時動態分布圖，能夠通過自動化檢測網絡系統來實現繪制，可以對生產活動進行實時調控。此外，項目的規劃和人員的安排，也能夠通過自動化檢測網絡系統來實現，不斷實現資源的優化配置。當發生安全事故時，利用完善的自動化檢測網絡系統，能夠對工作人員的數量及位置進行獲取，為搶險救災工作的開展提供了便利，在降低企業經濟損失的同時，也是保障工作人員生命安全的關鍵。

4.2 自動化技術在煤礦采掘設備方面的應用

在煤礦生產過程中，煤礦采掘是一項十分重要且存在一定危險性的工作。這是因為在井下的地質環境存在一定的復雜性，地下水、瓦斯等又會對采掘工作造成一定的影響。在人力采掘的過程中，存在生產效率低下和安全不能得到保障的弊端。因此，應該不斷加強自動化技術在煤礦采掘設備中的應用，減少人力在采掘工作中的應用[4]。電牽引采煤機是自動化技術應用于煤礦采掘設備中的應用實例，能夠大大增強采煤機牽引力的同時，發電制動的應用能夠防止機械出現下滑造成的安全事故。在大傾角煤層作業時，通常需要設置相關的防滑裝置，此工序復雜且安全性能不能夠得到有效保障，但是電牽引采煤機的使用能夠有效解決上述問題。由于自動化技術的適應性較強，能夠有效處理井下的復雜工作環境，對于生產的高效性和安全性都能夠得到有效保障。

4.3 自動化技術在煤礦提升設備方面的應用

礦井提升機對于自動化技術的應用程度較高，煤炭、矸石的提升以及設備、人員的升降等，都需要通過礦井提升機來完成。在工作人員和設備出入礦井的過程中，提升容器發揮著關鍵作用，其質量安全與工作效率是保障煤礦生產效率與安全的關鍵[5]。電控系統應用于提升機中，可以有效保障提升機的質量。全數字化提升機是當前自動化技術應用水平較高的設備，PLC可編程控制器是其主要的構件，對于設備的調節、監控和輔助等具有重要作用。分布式控制是其主要的控制方式，總線通訊是不同控制器之間的控制方式。

5 結語

在我國的經濟發展過程中，煤礦生產具有重要的推動作用，保障煤礦生產的高效性與安全性，是實現現代化建設的重要環節。其中煤礦機電設備在煤礦生產中發揮著關鍵作用，將自動化技術應用于煤礦機電設備，是當前煤礦生產企業發展的方向，也是經濟發展的必然要求。自動化技術包括了計算機技術和自動控制技術以及微電子技術等等，在煤礦監測監控設備、煤礦采掘設備、煤礦提升設備等方面具有十分廣泛而關鍵的應用。