礦業采煤中自動化技術的應用探析

田健為

摘? 要：隨著科技水平和產業水平的快速發展，我國煤炭工業為適應競爭的需要，正逐步向自動化方向發展。煤礦人工開采不僅效率低，而且安全系數低。因此，自動化生產技術的應用提高了煤礦企業的生產效率，加快了技術創新的速度，從而提升了整個煤礦產業鏈。本文將對自動化技術在煤礦開采中的應用及相關技術的關鍵控制進行分析研究。

關鍵詞：自動化技術;煤礦采煤;應用;分析研究

前言

隨著社會經濟的飛速發展，科學技術水平的逐漸提高，工業發展技術也得到逐漸地提高和進步，自動化的生產技術得到越來越廣泛地應用。特別是煤礦采煤中，為煤礦產業的安全穩定發展提供了堅實的基礎。本文針對煤礦企業中自動化技術的應用進行了相關探討。

一.自動化技術在煤礦采煤中的應用

煤礦采煤過程主要涉及煤礦的開采、挖掘以及礦井提升這3個重要環節，因此在這3個環節中應用優化自動化技術可以大幅度地提高生產效率，且切實可靠地保障相關人員的生命安全。

1.在采煤環節的應用

作為煤礦企業最重要的環節，煤礦開采技術的優化與應用直接影響著煤礦的生產效率。因此，在煤礦開采過程中應用自動化技術，可以有效提高煤礦的有效效率，也可以保證整個煤礦開采過程的安全穩定。 該電動牽引采煤機具有工作性能好、操作簡單的優點。因此，它在煤礦開采中得到了廣泛的應用。電動牽引采煤機最大的優點是在無人駕駛的情況下，可以按照預先設定的程序完成相應的工作。

2.在煤礦挖掘中的應用

采煤工作是開采煤炭資源最根本的基礎，因此采煤對整個煤礦企業的影響也尤為重要，采煤技術的改進和創新對后續工作影響很大。在煤礦開采中使用自動化技術可以有效提高整個煤礦企業的開采效率，同時大大提高生產過程中的安全系數。 煤礦開采中應用最廣泛的自動化技術是掘進機。掘進機操作更安全，采用自動化系統，可有效提高生產效率，縮短工作周期，節省時間。

3.在礦井提升中的應用

礦井提升是指開采煤炭并將其運輸到地面的過程。礦山升級改造過程主要關系到煤礦企業的生產效率和相關礦工的安全。因此，使用優化的自動化技術可以有效提高生產效率，降低相關人員的風險因素。自動化技術不僅具有操作方便快捷的優點，而且可以提高生產操作過程中的安全系數。因此，它也被廣泛應用于礦山吊裝。

二.自動化技術在煤礦采煤中應注意的關鍵點

自動化技術在煤礦采煤中的應用較為廣泛，但是該如何保證其相關性能的穩定且運行正常呢，可從變速器試驗臺、驅動設備、加載裝置以及分析發動機的相關速度數據這4個環節來設定關鍵控制點，提供煤礦企業長足有效的發展。

1.試驗臺機械結構及總體布置

變速器試驗臺是一個綜合了機械、電氣、液壓原理的機電系統。其具體工作原理是驅動電機連續輸入額定轉速和扭矩，以模擬變速器在煤礦采煤工作中的輸入工況。為達到發動機的最高轉速，在驅動機后往往要安裝一個升速齒輪箱來解除驅動電機的最高轉速的限制。為了更接近礦區采煤的真實工況，在變速器輸入端增加一個慣量盤，其旋轉時的轉動慣量與在離合器飛輪和傳動軸旋轉時產生的轉動慣量相同。試驗臺的末端是加載裝置及其匹配的冷卻系統，它能給變速器施加阻力矩，以模擬設備采煤時的負載和道路阻尼。

2.驅動設備的選擇

作為操作系統和輸入輸出設備的連接器，驅動設備的主要作用是給實驗變速器輸入試驗過程所需的轉速和扭矩，其動力主要來源于內燃機或電動機。內燃機具有操作更加接近實際的優點，但易產生廢氣和噪聲污染，且轉速和扭矩不易操作控制。電動機具有噪音小、占地面積小、啟停方便、無污染、易于控制等優點，因此在煤礦傳動系統的實驗設備上得到較為廣泛的應用。

3.加載裝置的選擇

加載裝置在整個采煤操作過程的作用主要是為被測變速器施加負載轉矩，現今應用最為廣泛的設備是測功機。測功機一般用于測試發動機的功率，也可作為齒輪箱、減速機、變速箱試驗設備的負載裝置。測功機主要分為水力測功機、電渦流測功機以及電力測功機。電力測功機利用電機測量各種動力機械軸上輸出的轉矩，并結合轉速確定功率。目前采礦企業主要采用電渦流測功機，利用渦流產生制動轉矩來測量機械轉矩。電渦流測功機主要是由電磁滑差離合器、測力計和測速發電機構成，一般用于測量轉速上升而轉速下降，或轉矩變化而轉速基本不變的動力機械。

4.發動機速度特性分析

本文選用交流異步電機作為試驗臺架的驅動系統，驅動試驗變速器及負載機構的運轉來建立起自動化采煤系統模型。所選用的驅動電機應能完全覆蓋被測變速器所匹配采煤設備發動機的全部性能和運行工況，同時還應具備轉速和轉矩的調節能力。為使最終相關數據參數更為穩定和準確，有關發動機的速度性能要符合要求。

結語：

自動化技術在煤礦的應用對煤礦企業的發展起到了支撐作用，也是煤礦企業信息化建設的關鍵。雖然自動化技術在實際作業中的應用還存在一些問題，但相信隨著科技的不斷創新，機械自動化技術會不斷提高，讓煤礦的采煤工作更加優化。為有效提高煤炭開采行業的生產效率，保障人員安全，必須不斷改進和創新煤炭開采技術。自動化技術的應用可以助力煤礦企業的信息化建設。因此，要提高自動化技術水平，不僅要完善相關工作，還要不斷創新發展。我們還有很長的路要走。我堅信，社會的發展和進步終將讓煤炭行業更加穩定和安全。

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