探討煤礦機電自動化實用技術(shù)及其應(yīng)用

李瑞斌

中煤晉中能源化工有限責(zé)任公司 山西晉中 030000

隨著科技的不斷進步和發(fā)展，煤礦企業(yè)也迎來了新的發(fā)展機遇，并承受著來自各方的壓力挑戰(zhàn)。為了有效提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益，加強安全生產(chǎn)管理力度，煤礦企業(yè)也在不斷提高自身的競爭實力，提升機電設(shè)備的先進程度，尤其是在信息技術(shù)的應(yīng)用方面，可有效滿足機電設(shè)備的更高管理要求。

1 煤礦機電自動化技術(shù)應(yīng)用的意義

1.1 保證煤礦生產(chǎn)效率與質(zhì)量

隨著機電自動化技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備能完成自動化信息檢測，實現(xiàn)自動化的數(shù)據(jù)分析與處理，自動化策略更加完善，使煤礦設(shè)備處于最有效的運行狀態(tài)，防止設(shè)備在維修時間和成本上的增加，保證煤礦生產(chǎn)效率[1]。

1.2 提高安全生產(chǎn)水平

煤礦開采具有一定的特殊性，其工作環(huán)境相對較差。在運行中，機電設(shè)備必須具有穩(wěn)定性。同時，在運行前，應(yīng)分析設(shè)備的穩(wěn)定性，通過計算機軟件實現(xiàn)對設(shè)備故障的自動化診斷，實時監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)，具有完善的糾錯能力，確保設(shè)備在安全的環(huán)境中使用。隨著自動化機電設(shè)備的發(fā)展，許多操作不再需要人工進行，節(jié)省了大量的人力，并且使操作人員更加安全。

2 煤炭機電自動化實用技術(shù)

2.1 機電自動化

將微電子技術(shù)與機械設(shè)備技術(shù)相結(jié)合，就形成了機電自動化，它是在科技發(fā)展的條件下產(chǎn)生的自動化產(chǎn)品。機電自動化技術(shù)中存在著各種高科技技術(shù)集成，它不是簡單地疊加在微電機和機械技術(shù)的基礎(chǔ)上，而是不斷地集成、發(fā)展和更新，以進一步促進煤礦機電的自動化發(fā)展，提高其科學(xué)性。目前，我國已在煤礦機電開采設(shè)備上安裝了自動診斷系統(tǒng)，并安裝了工程監(jiān)控管理系統(tǒng)，對整個過程進行管理，并對相關(guān)數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換、傳輸和保存，準(zhǔn)備了足夠的信息和依據(jù)來指導(dǎo)機械設(shè)備工作人員，使煤礦機電設(shè)備具有較好的自診斷效果，幫助維護工作順利進行。

2.2 控制計算機的網(wǎng)絡(luò)

我國信息技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，這兩項技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用，有利于提高煤礦生產(chǎn)監(jiān)測的有效性和安全性。在以前的煤礦生產(chǎn)過程中，每個煤礦生產(chǎn)部門基本上是隔絕的，每個部門只負(fù)責(zé)自己管轄范圍內(nèi)的事情，并上報最終的生產(chǎn)結(jié)果，也即是說，能得到煤礦生產(chǎn)所有數(shù)據(jù)的人只是企業(yè)最高負(fù)責(zé)人，這將使各部門的生產(chǎn)不協(xié)調(diào)，存在著生產(chǎn)不對稱、浪費等現(xiàn)象。煤礦生產(chǎn)是一項大型工程，需投入大量資金，若僅因為各部門的信息不流通，導(dǎo)致生產(chǎn)出現(xiàn)問題，將是非常不經(jīng)濟的現(xiàn)象，因此將計算機信息技術(shù)應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)就顯得十分有必要。計算機技術(shù)的實施能實現(xiàn)各部門信息的流通，以及各生產(chǎn)環(huán)節(jié)信息的共享，對可能出現(xiàn)問題的任一環(huán)節(jié)進行整合修改，通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)不同地區(qū)間的信息傳遞，該技術(shù)對煤礦企業(yè)具有革命性的意義。

2.3 機電一體化技術(shù)

隨著煤炭機電一體化技術(shù)的不斷進步，機電設(shè)備也朝著智能化、柔性化的方向發(fā)展[2]。智能化是指在煤礦機電一體化生產(chǎn)過程中，通過預(yù)先配置的特定程序，及時檢查煤炭生產(chǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)整個煤炭生產(chǎn)的自動化管理。柔性化是指在煤炭生產(chǎn)過程中，工作人員在不借助其他新硬件的情況下，能有效地更改計算機操作和設(shè)備操作的參數(shù)和工藝順序。煤礦機電一體化技術(shù)能有效防止機械設(shè)備在煤炭生產(chǎn)過程中發(fā)生故障，極大地提高煤炭生產(chǎn)效率。

3 煤礦機電自動化技術(shù)的實際應(yīng)用

3.1 在礦井提升機中的應(yīng)用

煤礦提升機是煤炭開采的重要設(shè)備，其控制難度大、重量大、體積大。應(yīng)用自動化技術(shù)可實現(xiàn)提升滾筒的效果和部分整合，實現(xiàn)提升驅(qū)動。該技術(shù)的應(yīng)用不僅簡化了礦井提升機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且根據(jù)全數(shù)字化智能設(shè)備提高了提升機的可靠性。例如，利用微處理技術(shù)可發(fā)現(xiàn)100%的故障，從而提高機電設(shè)備的自動診斷能力，進而為機電設(shè)備間的通信提供了極大的便利；而且為設(shè)備安裝提供方便的簡化內(nèi)部結(jié)構(gòu)這一能力，為系統(tǒng)的改版和升級提供了極大的便利。目前，提高礦井監(jiān)控系統(tǒng)安全性的原因是數(shù)字化直流提升機的研究取得了顯著的成果，并對相關(guān)核心部件研究了出來。當(dāng)前，我國開采煤礦的企業(yè)首選的礦井提升機是我國自產(chǎn)的直流提升機。

3.2 在電牽引采煤機中的應(yīng)用

我國采煤機的主要牽引方式是液壓牽引，但液壓牽引的控制效果并不理想，采用電力牽引代替液壓牽引，不但能提高整個牽引機的傳動效率，而且能更加安全穩(wěn)定地運行。

利用PLC可編程控制器對整個采煤機系統(tǒng)進行改進，能保證對采煤機各種性能的實時監(jiān)控，包括對采煤機的具體位置、工作電壓電流、牽引力、溫度和速度信息等進行綜合分析，以確保采煤機的工作更符合要求。另外，它還能實現(xiàn)自動化檢測和診斷，保證采煤機的關(guān)鍵電氣部件能及時發(fā)現(xiàn)問題與不足，采取必要的解決方案，變頻調(diào)控技術(shù)還可全面控制和記錄自動化設(shè)備的工作情況，并能做出相應(yīng)的調(diào)整，保證牽引機采礦系統(tǒng)實現(xiàn)元啟動，以及采煤機保持恒功率運行的效果，從而保障設(shè)備更安全可靠。

3.3 在井下傳送帶中的應(yīng)用

煤礦生產(chǎn)中傳送系統(tǒng)的安全性、可靠性和效率與煤礦的整體生產(chǎn)效益密切相關(guān)[3]。在煤礦生產(chǎn)中，一般使用傳動帶來傳送煤炭，傳送帶不但承擔(dān)著大量的煤炭運輸任務(wù)，而且具有長距離的運輸路徑和復(fù)雜的運輸環(huán)境條件。因此，在生產(chǎn)運輸過程中很容易發(fā)生故障，隱藏了許多危險因素。

所以，自動化技術(shù)可集中監(jiān)測與管控位于井上部分的上倉傳送帶和手選矸石傳送帶以及末煤傳送帶、電磁除鐵器、傳送帶制動器、振動篩等運輸環(huán)節(jié)以及有關(guān)設(shè)備溫度、煤位等運行狀態(tài)的參數(shù)信息，以便當(dāng)有跑偏、打滑等現(xiàn)象出現(xiàn)時及時發(fā)現(xiàn)、處理。

4 結(jié)語

綜上所述，煤炭作為應(yīng)用最廣泛的化石能源，在社會生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用。隨著生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)化，越來越多的煤礦機電設(shè)備被應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)中，但這些機電設(shè)備大多數(shù)時候不能很好地滿足煤礦的生產(chǎn)需求。而自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用，能提高設(shè)備運行的自動化程度，解決煤礦生產(chǎn)中的一些典型問題，從而保證了煤礦生產(chǎn)的效率及安全。