淺談自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備方面的應(yīng)用

強(qiáng)艷雄

摘?要：隨著科學(xué)技術(shù)的加快發(fā)展，煤礦機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化、智能化水平進(jìn)一步提高。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備，可以從根本上提高煤礦生產(chǎn)質(zhì)量和效率，有效保障煤礦生產(chǎn)。為此，本文從煤礦機(jī)電設(shè)備信息化改造的意義出發(fā)，提出了我國煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化改造的現(xiàn)狀，分析了自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電工程中的具體應(yīng)用模式，以供參考。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù);煤礦;機(jī)電設(shè)備

目前，煤炭仍然是支撐國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源之一。機(jī)電設(shè)備的運(yùn)營質(zhì)量和效率直接影響到煤礦實(shí)際生產(chǎn)中的綜合效率。為了減少煤礦機(jī)電設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題和安全事故，需要對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行分析，不斷優(yōu)化機(jī)電設(shè)備的內(nèi)部功能，制定可行的煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化改造方案。

一、煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化改造的意義

（一）提高煤礦實(shí)際生產(chǎn)效率

在煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行過程中，系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)許多故障問題，嚴(yán)重影響了煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行效果。同時(shí)，由于煤礦機(jī)電設(shè)備在早期建設(shè)中缺乏對(duì)綠色節(jié)能目標(biāo)的深入落實(shí)，設(shè)備運(yùn)行對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了很大的不利影響，長期以來，嚴(yán)重威脅著從業(yè)人員以及周邊居民的身體安全。在原有煤礦機(jī)電設(shè)備的基礎(chǔ)上，采用更先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，可以進(jìn)一步優(yōu)化煤礦機(jī)電設(shè)備的內(nèi)部設(shè)備結(jié)構(gòu)，控制實(shí)際運(yùn)行中的功率損耗，進(jìn)一步提高實(shí)際生產(chǎn)效率。

（二）進(jìn)一步提高煤礦經(jīng)營的綜合效益

一些煤礦機(jī)電設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)備建設(shè)時(shí)間長，運(yùn)行過程能耗較高，往往存在嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。因此，為了確保煤礦機(jī)電設(shè)備更好地適應(yīng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求，必須加大對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備電氣工程技術(shù)改造的投入，有效控制煤礦機(jī)電設(shè)備的生產(chǎn)成本，節(jié)約煤礦機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行中的消耗。同時(shí)，由于更新后的煤礦機(jī)電設(shè)備和電氣設(shè)備所需資源較少，可以有效地控制電能損耗，從而進(jìn)一步提高煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的綜合效益。

（三）煤礦生產(chǎn)勞動(dòng)力的有效控制

為了有效改善煤礦機(jī)電設(shè)備技術(shù)相對(duì)落后、對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境污染嚴(yán)重的現(xiàn)狀，需要投入足夠的人力、物力對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備電氣工程進(jìn)行自動(dòng)化改造，并采取合理的控制方法，促進(jìn)煤礦機(jī)電設(shè)備技術(shù)的推廣。自動(dòng)化改造后，進(jìn)一步提高了煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行效率，從根本上控制了相關(guān)員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電設(shè)備綜合效益最大化的目標(biāo)具有重要意義。

（四）實(shí)現(xiàn)煤礦資源整合目標(biāo)

煤礦機(jī)電設(shè)備有著各種復(fù)雜的機(jī)械環(huán)節(jié)，煤礦各部門要始終保持高度的安全性，從而有效解決煤礦機(jī)電設(shè)備實(shí)際運(yùn)營中存在的各種問題。通過在煤礦機(jī)電設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化改造，可以為煤礦機(jī)電設(shè)備的整個(gè)運(yùn)行過程建立一個(gè)集成的CNC控制系統(tǒng)，大大提高了煤礦機(jī)電設(shè)備內(nèi)部各種資源的協(xié)調(diào)和集成，有效促進(jìn)煤礦機(jī)電設(shè)備長期穩(wěn)定發(fā)展進(jìn)程。

二、煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

（一）煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化

在實(shí)際運(yùn)行中，機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)往往不需要人工參與，而是借助自動(dòng)化系統(tǒng)完成信息檢測(cè)、技術(shù)操作和問題處理。煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化改造是一項(xiàng)綜合性、實(shí)用性強(qiáng)的技術(shù)。在實(shí)際的自動(dòng)化操作中，不僅可以有效地控制生產(chǎn)成本，還可以從根本上降低煤炭生產(chǎn)中出現(xiàn)質(zhì)量問題的概率。

（二）國內(nèi)外煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

在煤炭工業(yè)的長期發(fā)展中，實(shí)際開采的大型自動(dòng)化設(shè)備數(shù)量日益增多，為煤礦的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。煤礦機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化改造起源于國外，并于20世紀(jì)70年代初廣泛實(shí)施。20世紀(jì)80年代以后，微電子技術(shù)和傳感器技術(shù)等更先進(jìn)的技術(shù)被引入煤礦機(jī)電設(shè)備，使煤礦機(jī)電設(shè)備向自動(dòng)化方向發(fā)展。我國煤礦機(jī)電設(shè)備的整體運(yùn)行水平和安全系數(shù)有了顯著提高，機(jī)電設(shè)備的采礦技術(shù)呈現(xiàn)出分層發(fā)展的特點(diǎn)。一些中小型煤礦使用的機(jī)電設(shè)備仍然比較老舊，導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)、運(yùn)營和建設(shè)過程中的綜合效益無法從根本上得到保證。

三、煤礦機(jī)電設(shè)備電氣工程自動(dòng)化轉(zhuǎn)型過程

（一）遠(yuǎn)程智能控制模式

為了保證煤礦機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)控制，采用了更先進(jìn)的遠(yuǎn)程智能控制方法。在數(shù)據(jù)集中區(qū)設(shè)置遠(yuǎn)程智能控制信息采集柜，所有設(shè)備與采集柜采用硬接線電纜緊密連接。借助雙絞線、光纖等設(shè)施，將煤礦機(jī)電設(shè)備的內(nèi)部控制器主機(jī)和采集柜連接起來，進(jìn)一步提高信息采集和傳輸?shù)男蔥1]。

與普通智能控制模式相比，遠(yuǎn)程智能控制模式能更好地?cái)[脫控制工作時(shí)間和空間的限制。通過對(duì)現(xiàn)有煤礦機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，充分發(fā)揮現(xiàn)有煤礦機(jī)電設(shè)備的功能。在采用遠(yuǎn)程智能控制模式的過程中，需要在控制系統(tǒng)中增加模擬卡、模擬卡等設(shè)施，這對(duì)相關(guān)維修人員的專業(yè)技能和專業(yè)素質(zhì)提出了更高的要求。

（二）集中監(jiān)控模式

煤礦機(jī)電設(shè)備的集中監(jiān)控方式主要是將電氣設(shè)備的同軸電纜連接到現(xiàn)場(chǎng)的集中控制系統(tǒng)設(shè)備，以保證電氣運(yùn)行的全過程受控。通過分布式控制系統(tǒng)，從而更有效地解決系統(tǒng)軟件中的問題。集中控制系統(tǒng)在具體作業(yè)中具有響應(yīng)速度快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，可合理控制改造后的煤礦機(jī)械設(shè)備成本。

四、煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

（一）煤礦提升自動(dòng)化改造

在煤礦開采過程中，提升設(shè)備的規(guī)模較大，自動(dòng)化程度較高。在起重設(shè)備的實(shí)際操作過程中，可以更好地完成井下煤炭提升、下料、人員提升等任務(wù)。做好井下高速往返運(yùn)動(dòng)，確保煤炭在提升過程中始終處于相對(duì)穩(wěn)定和安全的狀態(tài)。在升級(jí)設(shè)備自動(dòng)化改造過程中，要注意升級(jí)全過程的安全控制，積極檢測(cè)和調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

在提升設(shè)備自動(dòng)化水平的過程中，煤炭企業(yè)和設(shè)計(jì)單位投入了更多的人力物力，進(jìn)一步完善了設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中的控制功能，如全過程速度曲線的設(shè)置、速度監(jiān)控功能、系統(tǒng)碰撞保護(hù)功能和編程邏輯控制功能。利用網(wǎng)絡(luò)連接和信號(hào)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)一個(gè)集電氣控制系統(tǒng)和集成桌面結(jié)構(gòu)于一體的集中控制平臺(tái)，使起重設(shè)備在實(shí)際操作中能夠直觀地顯示機(jī)器的位置[2]。

（二）煤礦采集自動(dòng)化改造

采集設(shè)備的自動(dòng)化改造也是煤礦機(jī)電設(shè)備的重要研發(fā)方向之一。由于煤礦作業(yè)的復(fù)雜性，在實(shí)際開采過程中經(jīng)常會(huì)遇到粉塵、地下水和有毒氣體，使作業(yè)人員始終處于高度危險(xiǎn)的工作環(huán)境中。因此，在煤礦采集系統(tǒng)的自動(dòng)化改造過程中，需要重點(diǎn)抓好采集自動(dòng)化、運(yùn)輸自動(dòng)化、通風(fēng)自動(dòng)化、供電自動(dòng)化等環(huán)節(jié)，從根本上提高煤礦的開采效率。

結(jié)語

總體而言，自動(dòng)化在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用，對(duì)于保障煤礦機(jī)械設(shè)備得到充分利用，推動(dòng)煤礦行業(yè)向高質(zhì)量、高效率發(fā)展趨勢(shì)具有關(guān)鍵的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 何金愷. 淺談自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用[J].?2020.

[2] 胡振南. 淺談自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用[J]. 中國設(shè)備工程， 2020（2）：2.D01D566C-0A7C-4BC7-84E1-156FBA2B0099