煤礦機電自動化技術的創新應用

文/王磊

隨著科學技術的不斷深化，進一步加速了市場的優化與競爭，將自動化技術和煤礦機電技術進行有機整合已成為當前煤礦行業的發展方向。煤礦機電自動化技術可以有效提升煤礦的生產數量，在引發安全事故時，能夠有效防止對工人造成嚴重損害。但在實際應用過程中，仍然存在管控能力低下、工人技術欠缺等現象，從而限制了煤礦機電自動化技術的發展。因此，需要不斷創新和豐富煤礦機電自動化技術，積極改進技術不足之處，促進生產質量的提高，充分發揮煤礦制造業的核心競爭力。

1 煤礦機電自動化技術的特征

1.1 具有集成化特征

煤礦機電自動化技術的關鍵功能在于通過人機管理系統對各項機能的自動化運行采取動態監控模式，同時能夠及時完成各類煤礦生產環節的實時監控，幫助工作人員全面清晰地了解煤礦現場的生產狀態。此外，煤礦機電自動化技術的組成構造主要包括傳導元件、信息收集和處理設備及計算機設施等，具有明顯的集成化特征，有助于煤礦生產技術的延伸和拓展。

1.2 具有智能化特征

隨著科學技術的不斷進步，智能化理念被廣泛運用在生產技術的研發和改進中，促進了機電自動化體系根據各類機械設施的運作狀況進行智能化信息采集和加工，能夠降低生產設備的維護和運營成本，可以有效減少安全問題的發生。此外，智能化技術具備良好的記憶效果、感知效果及適應效果，在不同的生產流程中都可以針對實際情況進行自動調節，有助于推進煤礦生產行業可持續發展。

1.3 具有開放性特征

在機電自動化技術的改革過程中，將通信技術與機電自動化生產進行有機融合，有利于實現煤礦機電技術的集中管理及數據交互。此外，在煤礦機電技術中充分發揮通信技術的優勢，能夠加強生產設備的可延伸性和拓展性，促進不同機械設備之間完成信號聯結，使生產活動能夠將各類系統應用到機電設備體系中，充分展示出煤礦機電自動化技術的開放性特征。

2 自動化技術在煤礦機電設備中的應用

2.1 應用于煤礦礦井提升機中

礦井提升機是在采礦工程中用于聯系井下與地面的主要運輸設備，而礦井體系具有一定的復雜性，主要包含操作的復雜性、由于運作速度過快而產生較大慣性，從而導致交替轉換工作的問題發生。此外，礦井提升機的實施效果和生產環境存在密切關聯，即便在礦井體系的保障下，若發生惡劣環境，則礦井提升機的使用將會受到不良影響，從而無法實現良好的應用效果。

由于我國科學技術已取得顯著發展，進一步帶動了礦井生產技術的提高，逐步實現自動化技術，通過積極創新和提高機電裝備和拖動管控體系的水平，能夠將微電子技術和模擬技術有效應用到礦井提升機中。在煤礦機電自動化集控技術的改進和發展基礎上，數字化智能裝備能夠提高機器裝備運行的安全系數，并且能夠加強裝備的自我診斷能力，同時能從礦井提升機的構造上進一步向科學化、合理化、精簡化發展，便于進行后期的安裝與維護。此外，現階段我國數字直流提升機的研究成果已經取得良好的技術突破，進一步提升煤礦系統運行的安全系數。例如，在實施多種尋址運作過程中，通過有效運用微處理裝置，便于更加精準地發現故障出現的詳細位置，此外還能使各類設備之間的互動和交流更加方便，不斷優化和增強了煤礦系統的自我檢測水平。

2.2 應用于電牽引采煤機中

采煤機是實現煤礦生產機械化和現代化的重要設備之一，電牽引采煤機是綜采工作面的核心設備，是一項采取自動化集控技術的具有代表性的采煤機，具有較高的工作效率。通過電牽引技術的應用，使電能為采煤機的牽引力提供有力支撐，有效保障了其機能運行的穩定性。電牽引采煤機可以下滑制動發電，有利于加強電能的應用率。同時，電牽引采煤機在應用過程中出現故障的概率較小，有利于減少維護成本，不需要管理人員耗費過多時間和精力進行維修工作，僅需要在運行前設計適當的參數即可實現理想的運行成效。近年來，電牽引技術已普遍應用到煤礦機電設備中。

2.3 應用于礦井井下傳送帶中

井下傳送帶在煤礦開發過程中起到輸送功能，是煤礦輸送體系中必不可少的重要工具。利用傳送帶可以實現遠距離傳送，是一項安全、有效的運輸途徑。然而，通常傳送帶具有較多不明確的運輸因素，若傳送量超出范圍，則會導致機電裝備發生故障，增加一定的風險性。因此，根據這一現狀，需要不斷對傳送帶進行改良。通過自動化技術進行傳送帶改造工作，能夠有效監測井上和井下傳送帶的具體情況，若出現故障，則針對具體參數執行故障類型判別和診斷，并進行調節。此外，礦井傳送帶主要的運輸對象多為施工物料及施工人員，較易發生皮帶老化、打滑等問題，從而引發潛在的安全隱患。而將自動化技術和傳送系統進行融合，可以及時對傳送機器的運行情況進行監控，有利于保障傳輸工作的高效、安全、順利展開。

2.4 應用于煤礦監控設備中

由于煤礦井下作業環境具有一定的特殊性，且有著較強的危險性，因此要求在作業過程中實施全方位、全時監控，保障在突發狀況時及時采取救援措施，保護施工人員和機器設備的安全。此外，還能夠對各類機器運行情況進行判別，有助于及時發現機器的故障問題。當前在煤礦行業中屢次發生安全事件，不僅嚴重影響煤礦領域的發展，同時對人員的生命安全帶來一定威脅。在煤礦開采過程中，應用傳感器設備能夠有效獲取煤礦的生產信息，并將其輸送到相關的調度系統，對煤礦生產環境進行全面監測，提高煤礦開采的安全性。比如使用水位傳感器能夠對煤礦水位進行監測和控制，若煤礦水位到達上限范圍時，監測體系將會智能地進行報警，促進施工人員及時采取處理措施或立即響應撤離方案。同時，利用自動化監控體系還可以對施工人員進行實時定位，準確掌握施工人員的位置，以便在發生突發情況時第一時間采取撤離措施，及時對人員實施救援，進而降低事故的損失。

2.5 應用于煤礦供電系統中

隨著科學技術的進步，煤礦生產行業對電氣設備的功率要求不斷增加，對于電能的需求也在逐步提高，而電氣系統在運作或停止過程中都將對煤礦的供電網造成一定影響，因此為了促進供電網穩定運行，則需要提高煤礦供電體系的調配管控，積極為井下電氣設備提供充足的電力供給，保障工作正常運行。在煤礦生產過程中，還可以利用機電一體化數控技術實施電量調度，嚴格把控各項系統的用電調度及電容投運等，降低無功功率消耗，有效減少煤礦供電系統無功電流，進而合理提高運行功率。而為了實現以上目標，在操作應用中重點采用集中補償及就地補償的形式進行。同時，在當前的機電一體化數控技術在供電體系中的使用情況中，大部分選用微機保護開關，此開關作用較為齊全，并且能夠有效保持供電體系的穩定性，進而提高煤礦開采的工作效率，值得在煤礦生產過程中進行推廣。

3 結語

綜上所述，隨著我國經濟水平的高速發展，煤礦需求量在穩步增加，但煤礦開采在生產效率、安全問題等方面仍然有較大的改進空間。同時由于信息化技術已取得明顯進展，自動化技術己被普遍運用到社會的各個行業中，而煤礦機電自動化的廣泛應用在一定程度上改進了施工人員的工作環境、緩解人工的工作負擔。因此，煤礦機電設備自動化技術是提高煤礦生產質量的主要方式，煤礦機電設備自動化技術能夠適用于目前煤礦行業的發展需求，同時是促進煤礦生產行業提高核心競爭力的必然趨勢，其正在向集成化、規范化、智能化的方向發展。在現代化科學技術迅速發展的背景下，煤礦生產行業應當緊跟時代發展趨勢，重視機電自動化中出現的現狀問題，不斷提高對自動化技術的創新應用，借此來加強煤礦生產效率，并減少安全事故的發生，從源頭上保障煤礦施工人員的生命安全，并積極推進煤礦產業實現產業升級。