煤礦機電設(shè)備中自動化技術(shù)的應(yīng)用

王圣

摘 要：現(xiàn)階段自動化技術(shù)于煤礦機電設(shè)備中應(yīng)用后，解放了勞動力、降低了勞動者的勞動風(fēng)險，更主要是節(jié)省了煤礦企業(yè)的管理以及生產(chǎn)成本，同時也間接地增加了企業(yè)的利潤。故此，本文對自動化技術(shù)于煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用進行了探討，對相關(guān)理論的豐富和行業(yè)的發(fā)展也具有積極的意義。

關(guān)鍵詞：煤礦機電設(shè)備;自動化技術(shù);科技與生產(chǎn)

0 前言

自動化技術(shù)使得設(shè)備的生產(chǎn)效率明顯提升，而能耗明顯降低，讓企業(yè)節(jié)省了大量成本。也正因為如此，越來越多的煤礦企業(yè)開始引入自動化機電設(shè)備。但我國經(jīng)濟發(fā)展不平衡，這種設(shè)備并沒有得到廣泛普及，且自動化技術(shù)還有開發(fā)余地。現(xiàn)在筆者就自動化技術(shù)于提升機、壓縮機、運輸機、采掘設(shè)備以及生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)控設(shè)備中應(yīng)用進行介紹，希望可以增進學(xué)術(shù)交流，促進行業(yè)對設(shè)備的采用率。

1 自動化技術(shù)簡要介紹

自動化技術(shù)是由很多種技術(shù)綜合而成的一種復(fù)雜技術(shù)，涉及到了信息技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)。大部分的自動化器械都具有計算機、傳感器、執(zhí)行器，實現(xiàn)了遠距離操控，提升了設(shè)備工作效率，而且設(shè)備還具有自我故障排查診斷功能，降低了設(shè)備維修難度和費用。不過，我國煤礦企業(yè)規(guī)模和效益都存在很大差異，這就決定了自動化機電設(shè)備在企業(yè)當中存在的方式存在明顯區(qū)別。大型礦業(yè)主要實現(xiàn)了采掘、運輸設(shè)備自動化，有的在壓縮機上融入自動化技術(shù)，節(jié)省了大量的電費。而中小型煤礦企業(yè)的自動化機電設(shè)備較少，以手工采掘為主。自動化技術(shù)的應(yīng)用前景還是非常廣闊的。

2 自動化技術(shù)于煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用

2.1 提升機的自動化

提升機是煤礦中比較重要的一種傳輸設(shè)備，負責(zé)工人和設(shè)備的上下井。在傳統(tǒng)中提升機的運行是通過交流電來進行控制的，具體的速度和內(nèi)置電阻有直接關(guān)聯(lián)，在具體使用中，還需要一些輔助設(shè)備來實現(xiàn)速度控制，電能浪費現(xiàn)象非常嚴重。而且提升機隨時運行，所承載的重量也在不斷變化，產(chǎn)生的巨大作用力和反作用考驗了設(shè)備的質(zhì)量。隨著煤礦開采能力的提升，提升機可靠性對生產(chǎn)效率的影響越來越大。所以促進提升機自動化程度已經(jīng)是勢在必行。通過自動化技術(shù)融入，實現(xiàn)數(shù)控，可以根據(jù)重量調(diào)節(jié)速度，增加了運行的可靠性。最主要的是，自動化技術(shù)節(jié)省了大量的電能，為煤礦企業(yè)節(jié)省了大量的電費，而且這種設(shè)備具有自我故障監(jiān)控的功能，為維修提供了很大的參數(shù)幫助，節(jié)省了維修費用，更降低了維修人力。

2.2 運輸機的自動化

煤礦運輸機是將煤炭運到井外的主要工具。傳統(tǒng)皮帶運輸機因為驅(qū)動使用的是多個驅(qū)動器，具體啟動中需要液力耦合器來優(yōu)化啟動，但是其會對皮帶其他組成部分產(chǎn)生瞬間大電流造成高壓，極大地損害了其他組件的壽命。而且皮帶在不斷運行中產(chǎn)生熱量，皮帶容易出現(xiàn)老化。且傳統(tǒng)的運輸機運行不平穩(wěn)，容易出現(xiàn)煤塊掉落現(xiàn)象，還需要專門配備工人進行清理，增加了勞動力和勞動成本。實現(xiàn)運輸機的自動化，具體就是將PLC系統(tǒng)植入設(shè)備中，實現(xiàn)數(shù)控，確保運輸機可以隨意調(diào)速而不影響穩(wěn)定性，降低皮帶摩擦，增加運行可靠性，消除煤塊掉落的可能性，為煤礦企業(yè)節(jié)省了大量的電費、維修費和人工費。

2.3 壓縮機的自動化

煤礦的壓縮機是所有設(shè)備動力的提供者，在傳統(tǒng)的煤礦管理數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)，僅僅壓縮機所消耗的電費就有十幾萬元到幾十萬元。造成這一結(jié)果是有原因的，很多時候煤礦機電設(shè)備并不需要滿負荷運行，但是壓縮機不能根據(jù)具體情況而調(diào)整運行狀態(tài)，造成了電能浪費。而且壓縮機運行中需要和交流電機配合，才能保證動力支持。壓縮機在運行中不斷滿載、空載，交流電機不斷跟著產(chǎn)生變化，導(dǎo)致電網(wǎng)可靠性降低，嚴重影響到了煤礦的勞動效率。將自動化技術(shù)植入壓縮機中，可以實現(xiàn)壓縮機根據(jù)具體情況而改變工作頻率，節(jié)約電能，降低對電網(wǎng)的損害。

2.4 采掘設(shè)備自動化

地下采掘是比較危險的一種作業(yè)，因為地下地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在塌方冒頂?shù)奈ｋU。這也讓礦工在經(jīng)受高體力的勞動壓力時，還要承受心理煎熬。再者傳統(tǒng)人工采掘效率低下，而采用傳統(tǒng)的機械采掘，要掌控具體的角度、還要防止滑脫，在操作上存在很大的難度。況且有些地方狹窄并不適合傳統(tǒng)機械采掘。采掘設(shè)備自動化，諸如電牽引采煤機，就是通過自動化技術(shù)實現(xiàn)功能進一步優(yōu)化，增加了牽引特性，也就是當采煤機出現(xiàn)滑動后，其可以通過牽引技術(shù)阻止滑動，實現(xiàn)了40-50度傾斜角采掘，降低了傳統(tǒng)采掘的空間限制，提升了采掘效率，更增加了勞動過程的安全性。和其他設(shè)備融入自動化技術(shù)一樣，電牽引采煤機因為融入自動化技術(shù)，其節(jié)省了電能，間接地提升了企業(yè)利潤。

2.5 生產(chǎn)監(jiān)控自動化

地下采掘是有一定危險性的，諸如粉塵超標、瓦斯?jié)舛冗^大、地層變動，都會導(dǎo)致相應(yīng)的危險事故。自動化監(jiān)控是以計算機為操作段，利用傳感器具有的作用將攝像頭拍攝到的具體的情況回傳控制中心，方便控制中心對各個生產(chǎn)階段進行監(jiān)控。這種監(jiān)控可以提升工人工作安全性，及早地發(fā)現(xiàn)危險，給工人安全撤離爭取了時間。上世紀八十年代，我國第一批生產(chǎn)監(jiān)控設(shè)備于煤礦中使用。時至今日，自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中應(yīng)用，仍然以監(jiān)控設(shè)備最為完善，這與其應(yīng)用歷史不可分割，當然和國家對煤礦安全生產(chǎn)的監(jiān)督也有極大關(guān)系。

3 總結(jié)

目前自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中主要存在于提升機、壓縮機等設(shè)備當中，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展，煤礦企業(yè)的經(jīng)濟體力提升，其對自動化技術(shù)會產(chǎn)生強烈需求，將會搭建功能強勁的大型控制平臺，屆時自動化技術(shù)將全面進入煤礦生產(chǎn)當中，遠程操作、系統(tǒng)故障自查、地上地下聯(lián)系將會更加順暢，必然會進一步解放勞動力，提升開采的效率，為設(shè)計發(fā)展提供更加充足的煤炭資源。

參考文獻：

[1]張光明.自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備方面的應(yīng)用[J].黑龍江科學(xué)，2014，5（07）：220.

[2]馬利.煤礦機電設(shè)備中自動化技術(shù)及其應(yīng)用[J].機械管理開發(fā)， 2017，32（08）：129-130.