煤礦機電自動化技術的創新應用研究

李 東

（陜西華電榆橫煤電有限責任公司小紀汗煤礦，陜西 榆林 719000）

引言

目前，我國經濟建設發展較快，對煤炭資源的需求依然旺盛，這使得我國煤炭資源的利用仍然具有廣泛性。現代社會，正常條件下煤炭需求量大，相對陳舊的設備不能滿足社會對煤炭的需求。總的來說，過于陳舊的設備可能會帶來效率低下的問題，也會帶來很多安全問題和安全風險，引進自動化技術是提高煤機電氣設備效率和功能的一個新的發展方向[1-3]。

1 煤礦電氣自動化概述

國內外煤炭工業蓬勃發展，煤炭工業不斷創新，煤炭資源利用率明顯高于以往。特別是發達國家十分重視煤炭工業，通過自動化裝置的有效利用，可以實現煤炭的有效利用。此外，將機械化煤炭電氣設備投入生產，可以大大減少事故發生的概率。

1.1 電子技術

一般來說，電子技術是將電子設備應用于各種技術領域的技術。現代電子技術主要有兩種：微電子技術和電子技術。由于電子設備的響應速度快、靈敏度高，其應用將更加方便，在此基礎上實現了微電子技術，該技術的相應應用發展迅速。今天，電子技術的快速發展及其廣泛應用在現代生產中占重要地位[4]。此外，對于煤礦自動化設備及其控制系統，目前使用的信息的收集、檢測、傳輸和處理在許多地方都很重要。運輸、吊裝、通風和排水等大功率裝置都在嚴格的功率和速度控制下，以確保煤炭生產達到要求。由于這些技術的使用是以電子技術的合理利用和開發為基礎的，煤炭企業應特別注意其在煤炭工業中的應用。

1.2 機電一體化技術

在礦山設備機電一體化的現代發展趨勢中，這一設備的重要發展趨勢之一，總的來說，更重要的趨勢是設備的靈活性和智能化。計算機網絡控制在實際過程中具有更重要的意義，以保證操作的順利執行。在實際操作過程中，可以根據實際需要對設備進行合理調整，在操作中實現常態化，也可以提高設備的整體運行效率[5]。在使用這項技術時，必須準備好測試工作的各個方面，從而有效地防止失敗。此外，在實際操作中，還需要不斷監控設備的運行情況，通常是控制裝置的配置，控制整個生產過程，這種操作的優點是在發生事故時可以進行自動處理和排除故障，保證設備的最大運行效率，防止煤礦生產效率低下。

1.3 控制理論

在生產資料和科技的現代化進程中，出現了新的發展問題，有利于控制論的發展。此外，控制理論的發展阻礙了科技進步和生產水平的提高，煤礦自動化設備一般包括傳動設備、生產設備和管理，現階段煤礦管理模塊幾乎全部實現數字化，向現代化自動化控制設備的過渡順利完成。值得注意的是，推行數碼管理是以電子及電腦科技為基礎，而管理策略通常是以管理理論為基礎。一般來說，為了提高煤礦發電系統的能源效率（見圖1），無論是現代的交流或直流系統還是其他系統，都需要使用轉換器設備進行能量轉換。

圖1 控制系統

2 自動化技術影響因素

2.1 硬件問題

設備是煤礦機電自動化技術的重要基礎，只有實際設備充分利用自身特點，才能保證加工過程穩定可靠，提高產品質量。由于煤礦機電控制自動化設備處于早期發展階段，許多不穩定或故障問題與設備本身密切相關，自動化控制設備本身相對準確，由許多部件組成，信息是通過電子設備實現的，某個地方出了問題，可能導致整機運行出現偏差。目前，我國的機電裝置的自動化控制設備必須在裝配過程中由其他廠家提供，而且每臺設備的規格和質量都不同，由于成本和質量的差異，產生了不合適的零件。

2.2 操作問題

煤礦機電裝置控制自動化設備是一種智能仿真，消除了人工操作的限制，常用于人們無法完成人工操作的較復雜環境中，因此惡劣的條件也影響了設備的穩定性。例如，許多煤礦機電裝置的自動化控制系統必須在高溫、高壓、高濕度或室外空氣條件下運行，因此存在多種外部因素，可能導致煤機自動化控制設備產生缺陷，工業自動化設備運行風險的增加降低了設備的可靠性。

2.3 人為因素

煤機電自動化控制技術可以實現整個工作周期和工藝周期關鍵階段的自動化，以及對技術前檢查和中間維護的人工干預。因此，人為因素也是影響煤電自動化控制設備穩定性的重要因素。然而，很多工人的專業素質并不統一，如果專業知識或技術技能達不到某一水平，便可能會出現違反操作規程的問題，以致設備不能正常運作的危險，甚至出現嚴重的機械故障。

3 自動化技術創新應用戰略

雖然煤礦機電自動化是煤炭工業發展的重要環節，但目前大部分自動化都是在采用煤礦機電裝置的基礎上進行的，為了保證安全穩定，必須進行反復的可靠性檢查。煤礦安全電氣工程對礦山機電自動化設備的測試涉及多個領域，是科學知識的跨境融合。

3.1 煤礦電氣自動化技術設計優化

在我國，煤礦技術水平不斷提高，從實踐的角度來看，通過優化設計方法，兼顧作戰強度和工作環境，對煤礦機械電氣自動化控制系統的研究與開發處于探索階段。鼓勵應用創新方法，通過實時信息共享，提高煤電自動化控制設備的運行穩定性，減少相關編程誤差，最大限度地減少電氣環節的數據傳輸錯誤，加快其運行，是未來工業產品網絡發展的主要趨勢。

3.2 電力牽引剪斷機等技術的應用創新

傳統煤礦廣泛應用液壓剪切機，隨著現代自動化技術的發展，功能電動機的應用對提高煤礦機電設備的自動化水平具有重要意義，功能電動機可以實現實時控制，敏感控制等。通過優化編程技術和傳感器，控制器可以有效地控制和診斷剪切機的運行狀態，也可以有效地控制部件，實現功率調節和穩定，達到降低能耗的目的，提高安全性。

3.3 優化設備管理和維護

企業在選擇煤礦機電裝置自動化控制設備前，應認真檢查說明書，深入分析自身的操作需求，特別是在環境溫度、環境濕度和大氣壓的影響下，保證煤炭的適當開采條件。雖然采礦機電自動化控制設備本身所處的條件可以滿足操作要求，但還需要溫度、濕度、pH值等都能滿足條件。此外，要定期注重提高企業相關職工的專業技能，持續學習培訓，培訓裝備操作規程，突出安全操作規程，建立相關責任制度，通過建立獎懲制度進行監督，鼓勵經營者的積極性和主動性。

3.4 煤礦安全電氣設備試驗電路優化

煤礦自動化電氣設備在運行條件和運行要求上差異較大，礦井電氣安全試驗主要是對自動化設備設計和結構進行有效試驗，使其能夠滿足工作需要。目前煤礦安全電氣設備工業自動化試驗機主要從設備安全和人身安全兩個方面進行試驗。首先，設備安全主要是由于影響其他設備或建筑物而造成的經濟損失，以及工業自動化設備操作過程中的偏差。人身安全是指礦井電氣自動化設備的操作和使用對人的影響，主要是生命威脅。煤礦電氣安全檢測是煤礦電氣設備自動化設備安全認證的主要方案之一。

3.5 加強煤電自動化控制技術品牌建設

在今后的社會經濟改革過程中，必須注意煤炭機械電氣設備自動化的各種技術產品的細度，建立品牌體系。首先，建議對從事煤炭工業自動化技術的各類國有企業進行深入研究，重點研究產品設計、生產和檢驗過程的技術以及問責制。在每一個工作場所都可以進行檢查，建立逆向問責，規范生產流程，提高公司的市場競爭力。二是為煤礦機電管理自動化企業建立產品生產平臺，實施產品生產流程和企業聲譽登記制度，使煤礦機電控制自動化企業具有較高的品牌和社會影響力。

4 結語

因此，數據、云計算和互聯網的大融合，使智能控制系統逐步深入社會，為煤礦機電自動化及相關技術相關領域的發展開辟了更廣闊的前景。在這個發展時代的背景下，有必要積極研究影響煤炭工業電氣自動化可靠性的因素，有針對性地提出一些提高我國煤炭工業自動化市場競爭力的解決方案。