煤炭開采中機械自動化技術的應用與發展

叢爽

摘要：隨著經濟高速發展，人們對煤礦實際需求量持續性增長，煤礦開采逐步趨于更深層次，開采難度增加的同時，危險性逐漸增高。煤礦開采過程中，安全仍作為主題曲，是人們關注的焦點問題，為保證開采安全性及效率，需積極引入機械自動化，投入較少勞動力，提高煤炭開采效率，保證作業員安全。本文主要分析煤炭開采中機械自動化技術應用及其發展。

關鍵詞：煤炭開采;機械自動化;應用

前言

煤炭作為我國國民支撐核心產業，科學技術高速發展及進步，大量新技術、新工藝不斷引入煤炭開采中，進一步實現煤炭開采逐步趨于機械化、自動化。尤其針對機械自動化技術廣泛應用，節省大量人力資源投入，提高煤炭開采效率，促進煤炭產業處于良性循環。因此，機械自動化發展在煤炭開采產業中備受關注，需結合煤炭開采實際狀況，購置吻合開采要求的機械設備，減少人力投入，提高實際開采速度，優化及升級開采流程，推動煤礦行業的發展。

一、 機械自動化技術在煤炭開采中優勢價值

為進一步保證煤礦能源可及時輸送，煤炭開采中應用機械自動化，其有助于避免人為操作不當，提高整個作業效率，確保機械工作規范化、標準化。同時，應用機械自動化，可保證開采過程安全性，進一步降低開采危險系數，有效降低煤礦開采過程中成本支出，促進煤礦開采實現規模化、機械化及自動化。機械自動化技術應用于煤炭開采中優勢如下：（1）提高采煤工作安全性。煤炭開采過程中，其工作環境十分復雜，包含多個不確定因子，增加作業安全風險，不利于作業人員生命安全性及可靠性。隨著科學技術高速發展，我國機械自動化水平不斷提高，其在煤炭開采中應用逐漸普及，保證人員安全性。機械自動化技術在安全系統更具可靠性、安全性，機械自動化設備配置完善，可為礦井提供充足的風量，提高煤炭開采安全系數。（2）提高效率，減少生產投入。我國煤炭開采深度逐步增加，加劇開采難度系數，開采工藝技術要求愈發嚴格，但僅依附于人力開采，工作效率低下，無法滿足實際需求。煤炭需求量逐年遞增，開采工作量逐步增加，企業需投入較大資源實施開采工作。機械自動化自身開采速度較高，可進一步減少人力成本支撐，優化精簡開采流程，提高煤炭開采作業效率。（3）充分利用煤炭資源。我國地域遼闊，煤礦資源十分豐富，多個區域內均分布優質的薄煤層，此類地層開采需先進技術支持。機械自動化應用，可解決此類地層開采瓶頸，提高煤炭資源利用率，實現能源合理化應用。

二、煤炭開采中機械自動化技術的應用

煤炭開采作為一項復雜性、綜合性作業，其工作技術要求高，工作環境十分復雜，受外界影響因素較多，易出現安全事故。隨著科學技術高速發展，煤炭開采中應用機械自動化，提升開采工作效率同時，保證作業人員生命安全，是未來煤炭開采發展主要趨勢，需積極掌握其在煤炭開采各環節實際應用，不斷提高其應用質量，促進煤炭產業良好發展。

（一）煤炭掘進生產中機械自動化技術應用

掘進作為煤礦開采中最基礎工作，掘進工作質量對后續整個開采狀況產生直接性影響，掘進速度關乎后續各項工作開展成效。掘進核心目的在于為后續采煤開辟巷道，若掘進實際巷道較小，無法為煤炭資源順利輸送提供保證，掘進工作質量關乎后續開采作業正常實施。掘進工作過程中應用機械自動化，最典型的便為掘進機，掘進機其自身配置多個系統，不僅包含開關箱、控制箱，而且涉及照明系統、液壓控制系統等，通過此類系統聯合協調應用，進一步促進掘進工作自動化、智能化，提高掘進工作效率，減少人力實際投入，降低人為操作不當帶來的開采低效率及安全事故，為后續各項工作有序開展提供保證。

（二）采煤生產中機械自動化技術應用

煤礦核心生產任務目標為采煤，采煤作業實施過程中應用大量先進機械自動化產品，進一步有效提高采煤作業效率，同時保證煤炭開采作業安全性及可靠性。煤炭開采過程中機械自動化產品便是電牽引采煤機，該作業設備充分減少人力作業時間，處于無人操作條件下，可依附于初期設定在控制器內相關指令信號實施采煤作業，提高煤炭開采效率同時，作業性能十分優良。可按照初期布設相應的程序指令，只需手動布設采煤具體時間和方式，采煤機便可自行啟動實施作業，減少人為操作帶來失誤產生的損失，提高采煤效率同時，保證開采質量可靠性。電牽采煤機整體結構設計簡易，操作十分便捷，適用性較強，在煤炭開采復雜環境中完成采煤作業，深受煤炭企業青睞[1]。

（三）礦井提升中機械自動化應用

煤礦提升工作環節作為開采重要環節之一，其主要將開采出煤炭從井下提升至地面工作過程，主要依附于人力參與完成礦井提升工作，此種工作模式成效較低，需人員循環開展礦井提升機構;同時礦井提升工作具有較大的危險性，易產生安全事故，選取自動化技術的礦井提升機完成煤炭提升工作，可進一步提高工作效率的同時，保證作業人員安全性及可靠性。煤礦提升作業中，應用提升系統機構，可將煤礦井下資源短周期內轉移至地面，主要以PLC控制，提高提升機運轉速度。此外，提升機系統中應用變頻控制器，可實現電動機處于交流范圍內無極平滑調速功能性應用，對實際作業中電機實際負載狀況進行全生命周期監測，且自行調節輸出功率，始終保證電機處于最佳工作狀態，有助于工作效率提高。

（四）煤炭輸送中機械自動化技術應用

煤炭輸送作為開采核心環節之一，傳統工作模塊下，輸送主要依附于人力支撐，將開采的煤炭通過斗車運輸至礦車上，最終實現統一化輸送至煤炭存儲區域內，此種運輸工作模式不僅工作效率較低，而且耗損成本較大，不利于煤炭企業良好發展。機械自動化興起及應用，人工輸送方式逐步被替代，以機械自動化技術為核心輸送模式普遍應用于煤炭輸送作業中，提高輸送效率。煤炭輸送自動化技術基本原理為，利用以自動化系統控制的皮帶式輸送帶，將煤炭開采出產品直接輸送至初期指定地點或設備上，選取自動化輸送設備，達成全生命周期無人操作化，如此提高煤炭資源運輸效率，將作業人員工作強度予以降低。同時，煤炭運送自動化可實現持續性工作，運輸工作具有較高的可靠性，提高企業煤炭開采能力和運轉水平[2]。

三、煤礦中機械自動化技術的優化措施

科學技術高速發展，機械自動化不斷在各行業中普及，尤其在煤炭開采中應用，增強該行業核心競爭力，針對石油、鋼鐵等產業機械自動化而言，煤炭開采機械自動化仍處于薄弱階段，需積極對其技術不斷優化改進，提高應用水平，確保煤礦企業獲取更多市場份額。

（一）加大機械自動化技術創新

為保證機械自動化技術應用于煤炭開采中實際成效，不僅需依附于國外先進技術，而且需加強煤礦自動化技術創新研發，注重各煤礦企業技術交流，積極引入創新型人才，給予新技術研發創新充足的資金。針對我國機械自動化研發項目，其存在多個技術瓶頸難以突破，企業需進一步加大技術創新改革力度，積極解決各類瓶頸，促使煤炭開采機械自動化進入新發展階段，為煤礦事業發展提供保證。

（二）提高機械設備利用率

機械自動化技術在煤炭開采中普遍應用，但其中部分環節中其實際應用成效不佳，如此影響煤炭機械自動化良好發展。依托機械自動化，機械安裝及維護等作為核心工作內容，是提高煤礦機械自動化關鍵舉措。因此，為進一步發揮機械自動化在煤礦作業中優勢，提高煤礦機械設備利用率過程中，需積極做好設備更新、做好設備養護工作，提高設備利用率。

四、機械自動化技術在煤礦開采中發展前景展望

煤礦行業作為我國核心支撐產業，其良好發展與區域內經濟發展密切相關，隨著科學技術高速發展，機械自動化逐步成為其未來發展方向，擁有良好的發展前景。未來煤炭開采過程中，為促使機械自動化更具成熟性，提高煤礦作業效率同時，保證工作質量，需精準掌握其發展前景：（1）安全生產重點崗位實現機械自動化作業。煤礦開采過程中，由于作業環境十分復雜，外界存在的影響因素較多，危險性較高，井下安全保護投入較大人力及物力，但仍無法避免危險事故發生。機械自動化設備在采礦作業中應用，尤其針對高危環節作業，需逐步實現全自動化、智能化，如此可降低人身事故概率，保證煤炭開采安全性及可靠性。（2）在連續作業環節中實現自動化作業。機械自動化核心優勢在于，實施各項工作任務均依附于初期指令布設，開發人員對機構自動化控制器設置之后，其工作執行無需人員參與，可嚴格依照初期程序設定開展工作，實現持續性工作，從掘進、開采至最終運輸均實現不間斷作業，提高煤礦企業自身生產能力，同時將人員從繁重作業任務中解脫，降低開采成本支出，實現企業經濟效益最大化。（3）機械自動化開采技術融入其他先進技術。機械自動化技術應用煤礦開采工作中，為凸顯其機械優勢，需積極與其他先進技術有效融合，提升工作自動化水平。機械自動化作業中引入遙測、遙感等技術，可實現遠程自動化操作，動態化監測作業環境、工作狀態等，按照生產環境變化調整修正作業機械工作狀態，保證自動化采礦機械工作可靠性，實現企業經濟效益最大化[3]。

結束語

機械自動化應用于煤炭開采中，其憑借自身安全性高、效率高等優勢，在煤礦掘進、采煤及運輸等環節中獲取良好的應用成效，可減少人力投入，提高生產效率，確保煤礦開采安全性及可靠性，實現企業經濟效益最大化。為提高煤炭開采機械自動化應用水平，需積極創新研發力度，做好設備更新，為其應用質量提高提供保證。

參考文獻

[1]胡斐.機械電氣設備自動化調試技術在煤礦中的應用[J].礦業裝備，2020，114（6）：140-141.

[2]榮偉.煤礦開采機械裝備及自動化技術應用探討[J].能源與節能，2018（5）：115-116.

[3]嚴金權.煤礦機械運輸設備自動化調試技術的應用探討[J].電子世界，2019（13）：53-54.