煤礦機械設備電氣自動化技術運用分析

王玉　劉寧

摘 要：煤炭是我國重要的化石能源，對于國家和社會的發展有重要的作用。對煤礦進行開采需要運用許多機電設備，傳統的機電設備運行效果較差，開采的效率也較低，不僅在一定程度上影響了企業的發展，也增加了企業運行的成本。隨著社會的進步和發展，自動化技術被運用到煤礦開采領域中，促進了機電設備的優化和升級，也推動了煤礦開采的進步。基于煤礦機械設備電氣自動化技術運用分析來展開進一步論述的。

關鍵詞：煤礦開采? 機械設備? 電氣工程? 自動化技術

中圖分類號：TM762??? 文獻標識碼：A

Analysis of the Application of Electrical Automation Technology in Machine Equipment in Coal Mines

WANG Yu? LIU Ning

（Zaoquan Coal Mine， CHN ENERGY Ningxia Coal Industry Co.， Ltd.， Yinchuan， Ningxia Hui Autonomous Region， 750011 China）

Abstract： Coal is an important fossil energy in China and plays an important role in the development of the country and society. Mining coals require many mechanical and electrical equipment. Traditional mechanical and electrical equipment has poor operating effects and low mining efficiency， which not only affects the development of enterprises to a certain extent， but also increases the cost of enterprise operation. With the progress and development of society， automation technology has been applied to the field of coal mining， which promotes the optimization and upgrading of mechanical and electrical equipment and also promotes the progress of coal mining. This article develops further discussion based on the analysis of the application of electrical automation technology in machine equipment in coal mines.

Key Words： Coal mining; Machine equipment; Electrical engineering; Automation technology

隨著科技的發展和進步，自動化技術被運用到煤礦機電當中，推動了機電設備的優化和升級，也大大提高了煤礦開采的效率，提升了煤礦安全管理質量，有利于促進煤礦企業長期穩定的發展。自動化技術能夠靈活地運用于采掘設備以及運輸設備中，完成高難度的開采任務。但是煤礦設備自動化技術也面臨著水平較低以及技術發展緩慢的問題。煤礦企業要高度重視起來，樹立電氣自動化生產意識，并加強對其研發，實現高質量的發展，促進煤礦業的繁榮。文章主要是從煤礦機械設備電氣自動化的重要性、應用、常見問題以及提升措施四個方面來展開進一步論述的。

1? 煤礦機械設備電氣自動化的重要性

1.1? 提升安全管理質量

煤炭開采屬于特殊行業，具有一定的危險性，在實際生產過程中，遵循著從員工到生產設施再到員工的流程，如圖1為煤礦安全生產自動化系統。安全是煤炭生產的保障和前提，要充分保障員工的人身安全。在采煤的過程中，如果發生安全問題，不僅會給企業帶來經濟損失，還會影響社會的穩定性。首先，在煤炭開采積極運用自動化技術，能夠減少對于人工的依賴，能夠減少人為因素的影響，降低了工作中的不確定性，能夠實現風險的有效規避。其次，該技術的應用保證了生產過程的安全性以及穩定性，也能夠定期開展安全檢測，對設備運行狀況進行動態的監督，一旦生產過程中存在異常狀況，系統能夠快速發出警報，并采取相應的措施，避免安全事故的產生，將不良影響降至最低^[1]。再次，該技術的應用能夠提高煤炭生產過程的規范性以及標準性，保證生產系統的穩定運行，同時能夠對煤礦的實際狀況進行預測，一旦檢測到危險因素，企業能夠停止生產，避免產生煤礦塌方或者瓦斯爆炸等問題，完成不必要的人員傷亡，維護生產過程的安全性。最后，該技術在火災防范中有良好的應用，能夠準確地預報火警，防止采空區出現火災隱患，保證井下作業的安全性。

1.2? 提升煤礦生產效率

該技術在煤礦開采中的應用，在一定程度上改變了傳統的工作模式，能夠提高生產效率。首先，在實際操作的過程中，主要利用儀表儀器技術、計算機技術、控制技術以及網絡技術等，使不同的技術得到融合，從而對煤炭開采工作進行管理、優化、調度以及檢測等，使各個流程能夠有效銜接，實現效果最優化。其次，工作過程中需要運用大量的機械設備，這些設備能夠根據計算機的指令進行運轉，簡化了操作的流程，延長了作業的時間，加快了作業的速度，提高了整體的效率，也提高了資源的利用效率，滿足了企業發展的需求。再次，該技術的應用能夠加強對生產過程局部以及整體的控制，協調煤炭生產過程中的各個環節，實現對其綜合性管理，同時對局部不同的環節進行協調，避免生產過程中出現各種問題，影響整體的進度，確保能夠按時完成開采任務，提高生產的效率。最后，自動化技術能夠對井下狀況進行勘探，制定科學的生產方案，保證生產過程的科學性以及合理性，提高生產過程的可控性，減少不必要的浪費，提高生產的效率，促進煤炭行業的繁榮^[2]。

2? 煤礦機械設備電氣自動化技術的應用

2.1? 采掘機械設備

在實際操作的過程中，煤礦開采人員需要面臨復雜的井下狀況，受到周圍地質狀況的影響，還會受到地下水、煤塵以及瓦斯等因素的影響，大大增加了煤礦采掘的難度。在操作過程中一旦出現操作失誤，很容易引發安全事故，不僅會造成經濟上的損失，嚴重的甚至會造成人員傷亡，影響社會發展的穩定性。工作人員專業能力不足以及各種危險因素的限制，導致煤礦采掘效率較低，增強了煤炭資源供需的矛盾。企業要高度重視起來，充分借助先進的自動化采掘設備，通過自動化綜合采掘來代替人工采掘，提高作業的效率以及安全性。煤礦采掘自動化設備中，自動化程度較高的牽引機，具有良好的牽引性能，發揮良好的牽引作用，如圖2，為自動化牽引機系統的運轉原理。自動化牽引機能夠在前進過程中提高牽引力，在下滑時能夠實現發電制約，在停機時也能夠對設備進行控制，具有防止機器下滑的制動器。自動化牽引機具有廣泛的應用范圍，能夠最大限度應用于40～50度傾斜面的煤層開采中，更好地適應井下復雜的地質狀況，保證煤礦開采工作順利進行^[3-4]。煤礦企業要根據實際情況，靈活地選擇自動化設備，保證開采工作的順利進行，滿足社會對于煤炭資源的需求，從而實現可持續性的發展。

2.2? 運輸機械設備

煤礦開采后需要對其進行運輸，提高運輸的效率以及安全性。在實際操作過程中，企業通常利用膠帶設備完成輸送任務，膠帶機運輸系統主要是由支路以及主干兩部分組成，輸送的能力較強。傳統的膠帶機存在一定的缺陷，傳輸過程得不到有效的監督，運行中的小問題得不到有效維護，導致小問題不斷積累，使不良影響逐漸嚴重化^[5]。一旦發生故障，整個煤礦開采工作都會停止，不利于企業的發展。自動化技術與膠帶機的結合，通過PLC進行控制，對傳輸過程進行調控，如圖3。膠帶機會設置相應的檢測點，主要的有上煤層的高度、膠帶是否跑偏或者破損、滑輪是否卡死、系統是否存在故障等。當檢測點出現問題時，膠帶機能夠將信號傳輸到控制終端，終端根據異常狀況，對設備進行停機或者啟用備用設備，保證輸送工作的順利開展。當主控室發出警報時，工作人員要及時對膠帶機進行維護，避免小問題的擴大化，對煤礦開采的流程進行優化，實現高效的運輸，滿足社會發展對煤炭資源的需求。企業要積極引進自動化設備，對老舊的設備進行更換，確保能夠發揮自動化設備的最大價值。

3? 煤礦機械設備電氣自動化技術應用常見問題

3.1? 電氣自動化水平較低

我國煤礦機械設備電氣自動化發展得較晚，雖然在發展過程中取得了一定的成就，但是與西方發達國家相比仍有一定的差距，實際的應用效果仍然存在較大的提升空間。并且部分煤炭企業并未重視這一問題，在實際生產過程中并未積極運用這一技術，其實際應用水平較低，仍然需要在實踐中不斷地探索和提升，提高自動化水平^[6]。

3.2? 電氣自動化技術發展緩慢

煤炭生產在不斷地發展，逐漸實現了現代化，相關部門對各個礦井開采提出了明確的要求，對現有的生產模式進行改進，使生產管理更加科學化、智能化以及精細化。煤礦企業為了充分實現這一目標，要求積極運用電氣自動化技術，加快其運用速度。但是當前該技術在我國煤炭行業中的應用有限，其發展速度較為緩慢，導致整體的建設以及生產效率較低，難以滿足人們生產生活對于煤炭資源的需求。煤炭企業在對機械設備進行改造時，也會對整個生產過程帶來不利的影響，導致技術應用的成本增多，延長了技術實現的周期，在一定程度上抑制了其發展，不利于實現可持續性發展的目標。煤炭企業在對技術研發方面的投入不足，也在一定程度上限制了其發展，導致該技術整體的發展較為緩慢。針對這一情況，煤炭企業要高度重視起來，采取高效的措施，積極學習國外先進的方法，推動自動化技術的發展，為煤炭生產注入新的活力^[7]。

4? 提升煤礦機械設備電氣自動化技術的措施

4.1? 樹立電氣自動化生產意識

煤炭企業要充分認識電氣自動化的作用，將其貫穿于生產操作的全過程，提高生產過程的安全性、穩定性以及效率。煤炭企業要引導內部樹立電氣自動化生產意識，引導工作人員自主地運用該技術，在潛移默化中影響他們的思想和行為。首先，煤炭企業要加強培養，提高工作人員對自動化技術的應用水平，豐富他們的理論基礎，加強他們對其認知和理解，使他們充分認識電氣自動化的優勢，促進理論與實踐的聯系，保證煤礦生產活動的順利進行。其次，煤炭企業要定期開展相關的講座，邀請專業人員或者一線員工進行經驗分享，加強他們對電氣自動化的認識和理解，并分享生產過程中的案例，從而引導員工建立良好的意識，對生產過程進行優化。再次，煤炭企業可以積極利用網絡平臺以及信息技術，充分利用微信、微博等平臺，分享有關煤炭生產中電氣自動化應用的微課，通過視頻、文件等形式，加強學生的認知。接著，企業可以開展相關的考核工作，針對電氣自動化的相關內容設計題目，也可以是關于實踐操作的考核，對于考核優秀的工作人員，給予一定物質或者精神上的獎勵，發揮一定的激勵作用，從而進一步增強他們的意識。最后，企業要為員工提供參觀和學習的機會，到國內外大型煤炭企業進行參觀，了解它們關于電氣自動化的實際應用，同時結合本企業發展的實際情況，積極地進行思考，從而樹立正確的生產意識，優化煤炭生產的過程，促進煤炭行業長期穩定地發展^[8]。

4.2? 積極研發電氣自動化技術

社會發展水平不斷提升，對于先進技術的需求不斷增加，對其要求也在不斷提升，電氣自動化技術在煤炭生產中仍有較大的發展空間。技術的創新能夠推動電氣行業的進步，解決以往工作中存在的問題，提高企業的經濟收益，讓電氣系統更加嚴謹化，提高工程整體的效率。煤炭企業要加強對該技術的研發，促進該技術的優化升級。首先，煤炭企業要增加研發方面的資金投入，保證研發工作有足夠的資金支持，采購研發過程中所需要的資源，保證研發工作的順利開展，提高該技術的應用效果^[9]。其次，煤炭企業要積極吸引專業的人才，提升研發工作的創新力度。煤炭企業要提高研發人員的薪資待遇，使他們愿意留在企業中，提高他們忠誠度，打造高質量的研發隊伍。同時企業要與高校進行合作，吸引更多優秀的電氣自動化人才，為研發工作注入新鮮的血液。最后，企業可以加強對自動化監測系統的研發，實現對生產過程的綜合性控制水平，減少數據采集、傳輸過程中的問題，提高設備應用的靈敏度。

5? 結語

總而言之，將自動化技術運用于煤礦機械設備中非常重要，能夠提高煤礦生產的效率以及安全性，實現可持續性的發展。煤礦企業要將自動化技術運用于生產的各個環節，對煤礦開采流程進行優化，實現高質量的發展。同時煤礦企業要樹立科學的生產意識，靈活地運用自動化技術，同時加強對其研發，提高其綜合水平，滿足開采工作的需求，促進煤礦企業經濟效益的提升，促進其長期穩定的發展，滿足人們生產生活的能源需求，也為社會經濟的發展注入活力。

參考文獻

[1]梁峰.電氣自動化技術在機械設備中的應用探討[J].當代旅游，2018（3）：279.

[2]馬寶軍.電氣自動化控制對礦山機械設備的影響分析[J].四川水泥，2020（4）：158.

[3]劉俊鋒.電氣自動化技術在煤礦機械設備中的應用[J].大科技，2019（44）：197-198.

[4]武子敬.煤礦智能化技術在機械工程自動化中的應用研究[J].中國設備工程，2023，524（10）：40-42.

[5]馮偉.煤礦綜采工作面智能化開采[J].能源與節能，2023，212（5）：138-140.

[6]王利明.煤礦到電廠智能化輸煤系統方案比選研究[J].煤炭工程，2023，55（5）：20-25.

[8]丁利春. 煤炭資源型地區碳減排機理及優化路徑研究[D].太原：山西財經大學，2022.

[9]李越. 數字技術對煤炭資源型城市創新效率的作用研究[D].太原：山西財經大學，2022.