機電自動化技術在煤礦掘進工作面中的應用

李海生

（陽泉煤業集團華越機械有限公司， 山西 陽泉 045000）

引言

自動化技術可以有效提高機械工作的速度和效率，在工業機器人的制造以及機電一體化發展等方面很受歡迎。近年來，國家逐漸提高了對機電一體化的相關技術的重視程度，并且還加大了資金的投入力度，這些實際措施都為煤礦機電自動化技術的迅速發展奠定了良好基礎，使其更好地服務于煤礦生產。

1 煤礦機電自動化技術的應用必要性

1.1 全面提高煤礦掘進工作的效率

在當下的煤礦企業的發展過程中，結合機電自動化的相關技術，能有效提高工作進度和工作質量，并且能有效提高管理的精度，確保各種產品按照規定的要求完成，比如，通過機電自動化的技術實踐運用，能夠大大彌補以往人力的生產，這個過程會受到人為等因素的影響，使得工作的效率不能按照相應的方向發展，提高所生產的產品的總體合格率，技術人員可以自行對設備進行合理控制，使其滿足工作需求。

1.2 保證生產線的安全可靠性

煤礦自動化的技術具有多重濾鏡的功能，其中還包括了提示功能、保護功能以及監視等功能。在眾多的行業之中，煤礦行業是屬于高危險的職業，在這個生產的過程中，特別是對人員安全保護的要求特別高。為了能讓煤礦行業持續健康發展，有效保證人員的生命安全，就需要對所使用的挖掘器材有嚴格的要求，對于所使用的器材要做好日常維護的工作，結合挖掘的要求適時進行改進，不僅僅是能提高器材的使用壽命和安全性，同時也可以節省所需要的成本，保證操作安全，因此降低煤礦掘進的危險事故的發生，這對于企業而言有著十分重要的意義。

2 煤礦掘進面自動化系統的核心技術

針對自動化系統模型中各個系統的功能進行有效分析，可以得出這樣一個結論：煤礦掘進工作面自動化的技術可以有效保證這個工作過程流暢，同時讓原煤能實現自動化以及高效化，同時也可以為工人辦公，實現預警和保護的功能。使得整個掘進工作面中的各項功能實現穩定順暢的運行。

2.1 掘錨機組工作自動化技術的應用

工作面的掘進是整個掘進工作的重要環節，當遇到環境比較惡劣的情況以及地質條件復雜的情況之下，設計一套完整的掘進工作聯合自動化的系統就能將這些問題全面解決。為了保證煤礦挖掘、運輸以及裝載的過程，就需要確保支護的安全以及穩定進行，有效提高煤礦進行分割的質量和精度，同時還能保證支護進行中的安全性能。為此可以從以下兩種掘進機以及錨桿進行有效把控。

2.1.1 掘進機

在煤礦生產的所有設備中，掘進機是非常重要的設備之一，可以有效提高掘進技術的能力和水平，最終實現掘進機工作的自動化。在自動化的技術運用中對于掘進機可以實現定位、糾正偏差以及截制等工作內容，再結合液壓方式，對電子等方面的技術進行精確地數據調整和控制[1]。

2.1.2 錨桿

由于受到多方面的約束，進行巷道斷面層的寬度控制直接關系到巷道的安全性能問題。由于巷道存在斷面，里面的構造呈現著矩形的角度，對于周邊的巖石而言其硬度有限，接受來自各個方面的作用力，這在無形之中造成支護的壓力。結合以上研究和分析可知，對于支護方面開展深入的調查，發掘斷面層其周邊的巖石方面的壓力和相關的控制原理，對巖石進行嚴格的控制，結合錨桿支護方面的參考標準進行實施，為此能全面構造一個具有前配套的自主性能的鉆臂，并且根據掘進巷配合來進行操作，為能有效實現自動化的臨時支護做好鋪墊，加固相關的支護措施，確保支護作用達到最大化，并且能夠擁有足夠的穩定性和安全性能[2]。

2.2 煤礦運輸自動化的應用

當下，煤炭企業在進行原煤運輸都是通過皮帶運輸的方式進行，隨著國家的經濟水平和自動化相關的技術不斷完善和成熟，在進行運輸過程中，對巷道進行深入的研究和分析，為保證工作材料順利完成運輸，都是依靠著皮帶運輸進行的，因此，需要對所有的運輸方式進行全面的整改，讓最終的運輸效果達到最佳化，全面實現自動化的運輸方式。在煤礦皮帶運輸過程中自動化得到全面的推廣，真正實現了井下皮帶運輸的控制以及運輸過程中預警監控等方面自動化。在進行皮帶運輸遠程控制時，可以有效提高工作效率，同時減少大量人力的投入，從而實現了礦井下皮帶整機自動化的管理和操作，為礦井的安全和高效運作打好基礎[3]。

2.2.1 保護運輸過程

通過結合自動化的控制系統可以對皮帶運輸設備進行合理的保護作用。在一般情況之下，通過長距離的皮帶運輸以及井下各個環境的影響，可能受到許多方面的影響。自動化的控制系統中可以通過設置相關傳感器以及控制開關，結合GPS 的定位系統識別系統，可以對所有的開關動作進行跑偏或是閉鎖等方式進行識別，就能通過信息發送方式傳輸到控制中央，中央系統就能對故障信息進行判斷和識別，作出相應的處理。在進行皮帶傳輸的過程中，對于皮帶的溫度要做好相應的把控工作。在皮帶長距離的運輸過程中，所負荷的重量就會產生大量的熱量，電機的溫度隨之上升，等達到了臨界值，就會影響相應的傳輸任務。在自動化的控制系統中，電機內部可以選擇安裝一些電阻裝置，將運行設備的溫度轉化為信號的方式來調整溫度，實現溫度的監控。如果溫度過高，那么自動化的控制系統就會以自動停車的方式來減少設備受損。在自動化的設備中加入到若干的干電流變速器就能快速表現出電機的信號，當電流的實際情況超出了特定的電流，通過中央控制系統可以及時地進行電流限制，從而提高電流的保護裝置。

2.2.2 控制運輸過程

自動化控制系統對于煤礦皮帶運輸方面的控制有手動化以及自動控制。當煤礦井下的皮帶運輸相關設備，工作人員應該可以用手動進行控制。自動化的控制系統就可以按照預定的方式進行皮帶設備運輸，從而能由控制中央系統來把控。如若皮帶運輸系統出了故障或是問題，傳感器就能及時進行反饋，中央控制器就能對信息進行分析，反射出指令，停止相關的設備運行。當設備故障或是問題解除之后，中央控制器就能重新運行指令，由此就能避免故障設備繼續運行，防范安全事故的發生。

3 結語

機電自動化技術是煤礦生產的重要技術支撐，已在煤礦掘進、采礦以及運輸中運用和全面推廣。綜合以上分析，煤礦自動化技術具有可靠性和安全性等綜合性優勢，在煤礦生產中運用該項技術，能提高生產效率，提高我國的煤礦生產的綜合能力，為實現高效、安全化的煤礦生產打下扎實的基礎。