淺析自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

魏鵬 胡永強(qiáng) 谷勇 陳智鵬

（中國(guó)平煤神馬集團(tuán)十二礦，河南 平頂山 467000）

在我國(guó)煤炭生產(chǎn)中，很多企業(yè)仍然采用傳統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，不僅存在較多的安全隱患，而且具有較高的能耗，直接影響著煤炭的生產(chǎn)效率。隨著自動(dòng)化技術(shù)的日漸成熟，被廣泛應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備中，有效提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了人力成本，使煤礦機(jī)電設(shè)備朝著集成化、可靠性、智能化的方向發(fā)展。

一、加強(qiáng)煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化管理的必要性

（一）能夠提升生產(chǎn)效率。自動(dòng)化技術(shù)融入了機(jī)械、數(shù)字、電力、計(jì)算機(jī)等眾多現(xiàn)代化科技，對(duì)于煤炭生產(chǎn)單位具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。在煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中，廣泛應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)能夠快速準(zhǔn)確的處理運(yùn)行信息，減少了人員操作行為，能夠降低工作誤差，保證產(chǎn)品質(zhì)量和合格率，具有廣泛的管理范圍。操作人員還可以通過(guò)自動(dòng)化控制系統(tǒng)及時(shí)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，使其符合生產(chǎn)實(shí)際需求。

（二）能夠提高安全系數(shù)。煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)最大的特點(diǎn)就是具有預(yù)警、報(bào)警和緊急暫停的功能。煤礦井下生產(chǎn)具有較高的危險(xiǎn)系數(shù)，各種不安全因素時(shí)刻威脅著人員安全和設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此對(duì)安全生產(chǎn)有著非常嚴(yán)格的要求。煤礦想要實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)治久安，就需要合理安排和使用機(jī)電設(shè)備，在日常工作中做好維護(hù)工作。在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中引入自動(dòng)化技術(shù)能夠使生產(chǎn)成本和人工成本有效降低，將危險(xiǎn)系數(shù)降低到最小，從而促進(jìn)企業(yè)高效發(fā)展。

（三）能夠降低生產(chǎn)成本。自動(dòng)化機(jī)電設(shè)備具有較小的體積、較快的運(yùn)行速度以及較低的能耗，能夠滿(mǎn)足各種惡劣條件下的生產(chǎn)需求，使得工作人員從體力勞動(dòng)當(dāng)中解放出來(lái)，降低安全事故率。同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)具有高性能和低耗能的特點(diǎn)，處理速度較快，減少設(shè)備的維護(hù)次數(shù)，保持煤炭的開(kāi)采量。

（四）能夠處理設(shè)備故障。自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)各類(lèi)參數(shù)的上限進(jìn)行預(yù)警設(shè)置，一旦出現(xiàn)故障或參數(shù)偏高，能偶借助傳感器及時(shí)上報(bào)給監(jiān)控操作人員，并通過(guò)提前導(dǎo)入的故障維修程序進(jìn)行故障處理。如果故障得不到及時(shí)處理，通過(guò)報(bào)警系統(tǒng)提醒崗位員工進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢修，避免機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)較大的事故。

二、煤礦機(jī)電技術(shù)自動(dòng)化存在的問(wèn)題

（一）程序設(shè)計(jì)存在漏洞。在煤礦生產(chǎn)中，機(jī)電設(shè)備發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，但自動(dòng)化技術(shù)對(duì)崗位人員要求較高，而很多崗位人員缺乏專(zhuān)業(yè)的技術(shù)知識(shí)，在對(duì)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)存在漏洞，導(dǎo)致設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中頻繁出現(xiàn)故障，降低了安全系數(shù)和生產(chǎn)效率。

（二）管理制度不健全。煤礦機(jī)電技術(shù)自動(dòng)化相比其他領(lǐng)域來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，科學(xué)性比較高，需要一個(gè)健全的管理制度做保障。通過(guò)目前實(shí)際情況看，大多數(shù)的煤礦機(jī)電的管理制度都比較落后，管理人員對(duì)管理制度不夠重視，無(wú)法更好的發(fā)揮煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)。

（三）操作技術(shù)不急落后。受到傳統(tǒng)煤礦開(kāi)采技術(shù)的影響，煤礦機(jī)電技術(shù)自動(dòng)化的人才緊缺，沒(méi)有人能夠熟練的煤礦機(jī)電技術(shù)，并且缺少適當(dāng)?shù)钠脚_(tái)去學(xué)習(xí)，會(huì)導(dǎo)致安裝過(guò)程出現(xiàn)錯(cuò)誤。錯(cuò)誤的操作會(huì)導(dǎo)致安全事故，并且煤礦開(kāi)采率也會(huì)降低。

三、自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

（一）采掘設(shè)備自動(dòng)化。在煤礦井下生產(chǎn)中，采掘工作具有較高的危險(xiǎn)系數(shù)，工作環(huán)境惡劣，瓦斯爆炸、地下水滲漏等自然災(zāi)害隨時(shí)可能發(fā)生。傳統(tǒng)的采煤技術(shù)比較落后，不僅需要現(xiàn)場(chǎng)操作，而且誤差較大，井下高濃度的煤塵和低含量的空氣對(duì)礦工的身體健康造成嚴(yán)重?fù)p害。利用自動(dòng)化采掘設(shè)備，能夠電牽引進(jìn)行設(shè)備控制，減少事故的發(fā)生，提高工作效率。例如礦井廣泛應(yīng)用的電牽引采煤機(jī)，采煤機(jī)是一個(gè)機(jī)械、電氣、液壓一體的復(fù)雜系統(tǒng)，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)所提供的較大牽引力，在下滑階段能夠有效控制采煤機(jī)，突破了采掘空間限制，使其保持40-50度傾斜角采掘，有效提升了采掘效率，增加了勞動(dòng)過(guò)程的安全性。

（二）運(yùn)輸機(jī)自動(dòng)化控制。在煤礦生產(chǎn)中，運(yùn)輸機(jī)作為主要傳送工具，具有較長(zhǎng)的運(yùn)輸距離、較大的運(yùn)輸量以及復(fù)雜的運(yùn)輸條件等特點(diǎn)，存在不可避免的故障和危險(xiǎn)。將PLC系統(tǒng)植入機(jī)電設(shè)備中，不僅能夠通過(guò)控制室的操作臺(tái)上的應(yīng)急停車(chē)按鈕，實(shí)現(xiàn)停車(chē)報(bào)警，而且能夠?qū)崟r(shí)上傳現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，為操作人員調(diào)整設(shè)備狀態(tài)提供數(shù)據(jù)支持。與此同時(shí)，運(yùn)輸機(jī)可以隨意調(diào)速而不影響穩(wěn)定性，降低皮帶摩擦，增加運(yùn)行可靠性。

（三）提升機(jī)自動(dòng)化控制。在煤礦生產(chǎn)中，提升機(jī)作為重要運(yùn)輸工具，不僅承擔(dān)著人員及設(shè)備的升降工作，而且承擔(dān)著煤炭的運(yùn)輸，具有較大的慣性、復(fù)雜的控制系統(tǒng)以及較快的運(yùn)行速度等特點(diǎn)，容易受到施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境影響。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于提升機(jī)中，能夠按照預(yù)定速度控制升降，增加了運(yùn)行的可靠性。同時(shí)具備故障監(jiān)控功能，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備問(wèn)題，降低維修費(fèi)用，避免重大事故的發(fā)生。

（四）礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)。井下生產(chǎn)條件要求比較高，粉塵超標(biāo)、瓦斯?jié)舛却蟆⒌貙幼儎?dòng)等因素都會(huì)造成危險(xiǎn)事故，因此需要對(duì)井下生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控，以便實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)全過(guò)程。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，能夠攝像頭拍攝到生產(chǎn)情況，通過(guò)傳感器傳回設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，建立全方位監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，方便生產(chǎn)調(diào)度中心對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行控制和指揮。自動(dòng)化的監(jiān)管系統(tǒng)還可以避免事故的發(fā)生，對(duì)井下職工進(jìn)行監(jiān)控、考勤，在發(fā)生事故時(shí)可以對(duì)遇害人員的身份進(jìn)行查詢(xún)。搶救時(shí)，對(duì)遇害人員的位置進(jìn)行定位，提高搶救效率。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠使生產(chǎn)效率大幅提高，為煤礦生產(chǎn)提供安全保障。煤礦企業(yè)要不斷優(yōu)化自動(dòng)化技術(shù)，搭建多功能控制平臺(tái)，全面實(shí)現(xiàn)礦井生產(chǎn)的遠(yuǎn)程控制和故障查詢(xún)，實(shí)現(xiàn)地下地上聯(lián)系暢通，提升設(shè)備運(yùn)行性能，不斷推動(dòng)煤礦生產(chǎn)當(dāng)中自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。