自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)用論文

　　摘要：自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用有效提高了設(shè)備運(yùn)行的可控性和生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)過(guò)程的原材料、能源損耗，其在煤礦機(jī)電設(shè)備方面的應(yīng)用已成為一種發(fā)展趨勢(shì)。分析了自動(dòng)化技術(shù)概況及其在煤礦機(jī)電設(shè)備方面的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)，以實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)更安全、更穩(wěn)定、更環(huán)保的進(jìn)行作業(yè)。

　　關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù)；煤礦機(jī)電設(shè)備；應(yīng)用

　　通俗說(shuō)，自動(dòng)化技術(shù)就是通過(guò)機(jī)械設(shè)備的操作來(lái)完成各種任務(wù)，機(jī)械裝備通過(guò)各種傳感器、計(jì)算機(jī)、PLC可編程序、顯示器及其他相關(guān)技術(shù)等將信息傳輸與處理，達(dá)到想要完成的目標(biāo)。近年來(lái)，我國(guó)的煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)涉及的范圍較廣，包括電子信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自控機(jī)械技術(shù)等，是一門多技術(shù)交互相融的學(xué)科，是一門自動(dòng)化技術(shù)水平較高的學(xué)科。將這種技術(shù)應(yīng)用在煤炭開(kāi)采方面可大大提高煤礦安全生產(chǎn)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，不但提升了煤礦開(kāi)采的效率，而且實(shí)現(xiàn)了煤礦安全生產(chǎn)的環(huán)保要求，提高了煤礦資源開(kāi)采的質(zhì)量。

　　1煤礦機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化現(xiàn)狀

　　從20世紀(jì)國(guó)外自動(dòng)化微電子技術(shù)的興起，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)的興起使自動(dòng)化技術(shù)得到高速發(fā)展。目前，煤礦機(jī)電設(shè)備在發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展歷史已有半個(gè)多世紀(jì)，他們的設(shè)備條件、生產(chǎn)效率以及煤礦安全生產(chǎn)的整體水平都處在世界前列，特別是近年在煤礦安全生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的自動(dòng)化控制技術(shù)，以及自動(dòng)化的大型設(shè)備，使勞動(dòng)者的工作效率大大提升，自動(dòng)化技術(shù)日益成熟。我國(guó)的自動(dòng)化進(jìn)程相對(duì)緩慢，仍處于最普通的機(jī)械化的發(fā)展階段，煤炭開(kāi)采大型自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)程、開(kāi)發(fā)進(jìn)程還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。最原始的人工作業(yè)生產(chǎn)的方式在一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)礦井屢見(jiàn)不鮮，即使是一些大中型的煤礦也主要采用綜合開(kāi)采的手段，即半人工半自動(dòng)化的機(jī)械手段�？傊�，我國(guó)煤炭開(kāi)采水平還處于一種層次多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的狀態(tài)，設(shè)備力量及技術(shù)水平不能適應(yīng)我國(guó)煤礦機(jī)電設(shè)備的實(shí)際需求，相關(guān)技術(shù)水平還有待進(jìn)一步完善和提高，需向國(guó)外的先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)學(xué)習(xí)，不斷地自我完善，為國(guó)家煤礦安全生產(chǎn)拓展新的研究方向[1]。

　　2煤礦設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

　　一是設(shè)計(jì)一種核心技術(shù)自主研發(fā)的有技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力的開(kāi)采裝置；二是提高設(shè)備整體的自動(dòng)化水平，使其盡量多功能化、智能化、靈活化；三是發(fā)展微信息處理技術(shù)，使自動(dòng)化技術(shù)向小型化轉(zhuǎn)向；四是人工智能機(jī)器人作業(yè)成為一種趨勢(shì)，可以降低勞動(dòng)成本，降低人員傷亡率；五是節(jié)能環(huán)保已被列為七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之首，發(fā)展高效節(jié)能開(kāi)采技術(shù)和裝備刻不容緩。

　　3自動(dòng)化技術(shù)在煤炭機(jī)電行業(yè)的應(yīng)用

　　在煤炭開(kāi)采的實(shí)際操作過(guò)程中，煤礦提升機(jī)械設(shè)備是煤礦開(kāi)采領(lǐng)域最常用也是最關(guān)鍵的設(shè)備之一，其自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用程度較高。煤礦提升機(jī)械設(shè)備主要用來(lái)提升井下開(kāi)采的煤炭，還有升降井下作業(yè)的工作人員和相關(guān)設(shè)備等。簡(jiǎn)言之，其實(shí)際工作就是反復(fù)進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)，且在升降過(guò)程中應(yīng)保持平穩(wěn)的速度。因此，煤礦提升機(jī)的自動(dòng)化應(yīng)用有效保證了煤炭開(kāi)采的工作效率。煤礦提升自動(dòng)化設(shè)備最關(guān)鍵的部件是電控制器，在實(shí)際應(yīng)用中，為了保證提升機(jī)能平穩(wěn)可靠的長(zhǎng)期運(yùn)行，引進(jìn)我國(guó)目前最為先進(jìn)的全數(shù)字化控制系統(tǒng)提升機(jī)至關(guān)重要[2]。這種提升機(jī)有控制、檢測(cè)、變頻、通訊、監(jiān)控等自動(dòng)化功能，主要作用是輔助、監(jiān)控和調(diào)節(jié)，由全數(shù)字化系統(tǒng)和PLC編程進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)全部功能，每個(gè)功能可分布獨(dú)自控制器，控制器與控制器之間的通訊采用總線的方式進(jìn)行，另外，在實(shí)際操作應(yīng)用中，充分把握好操作要領(lǐng)也至關(guān)重要。礦井提升機(jī)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1。在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，由于各種層次結(jié)構(gòu)的煤礦地理、環(huán)境、條件各不一樣，大部分是極其惡劣且復(fù)雜的，因此，安全事故時(shí)有發(fā)生，最原始的人工操作在這種環(huán)境條件下作業(yè)顯得不太現(xiàn)實(shí)，不僅生產(chǎn)效率低，安全隱患更是無(wú)處不在。所以，煤礦企業(yè)要想安全、高效、高產(chǎn)的長(zhǎng)期穩(wěn)定進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，引進(jìn)現(xiàn)代化的采掘設(shè)備、實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化開(kāi)采成為首要選擇。電牽引采煤機(jī)是煤礦采掘設(shè)備中自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用最常見(jiàn)的設(shè)備之一，也是煤礦安全開(kāi)采的核心設(shè)備。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在電牽引采煤機(jī)中，不僅提高了傳統(tǒng)液壓牽引采煤機(jī)的整體安全生產(chǎn)的各種性能，還能使設(shè)備整體的牽引力大大增強(qiáng)。當(dāng)采煤機(jī)要前進(jìn)時(shí)，可提供足夠的牽引力使其不斷產(chǎn)煤；當(dāng)采煤機(jī)下滑時(shí)立即發(fā)電制動(dòng)，防止下滑，防止安全事故的發(fā)生。另外，在牽引電動(dòng)機(jī)的軸端安裝一個(gè)防止機(jī)器下滑的停機(jī)制動(dòng)器，這樣，哪怕在40°到50°的大傾角，甚至更大角度的煤層作業(yè)時(shí)，采煤機(jī)都能正常作業(yè)，不會(huì)出現(xiàn)下滑的情況，非常安全、可靠，不但節(jié)省了其他防滑設(shè)備的支出，而且很大程度上提高了開(kāi)采效率，使煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)“高效、高產(chǎn)、環(huán)保”的美好前景[3]。就我國(guó)而言，在煤炭開(kāi)采過(guò)程中，由于開(kāi)采時(shí)間長(zhǎng)、作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大，面臨的各種安全風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較大，特別是重大事故的頻繁發(fā)生，給煤礦企業(yè)、作業(yè)人員都帶來(lái)了不同程度的威脅，所以煤礦開(kāi)采的安全問(wèn)題已成為全社會(huì)共同關(guān)注的重大問(wèn)題。因此，在煤炭開(kāi)采的實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，將先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)之中，讓煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)走向自動(dòng)化、智能化、多功能化、全面化是必然選擇，迫切地需要對(duì)煤礦生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行全面跟蹤顯示，360°無(wú)死角地進(jìn)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控，以保障井下作業(yè)人員以及煤礦機(jī)電設(shè)備的安全。目前，應(yīng)用較為廣泛的系統(tǒng)主要包括：人員定位系統(tǒng)、移動(dòng)通訊系統(tǒng)、電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、防爆/排水系統(tǒng)等。自動(dòng)通訊技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是自動(dòng)化檢測(cè)及監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的心臟，具有實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、全面監(jiān)測(cè)等主要特點(diǎn)，為煤礦的安全生產(chǎn)提供了極大的便利，使煤礦監(jiān)控技術(shù)得到了進(jìn)一步的完善和提升。它包括了以下幾種主要功能：實(shí)時(shí)顯示、監(jiān)測(cè)井下地理現(xiàn)狀；可以準(zhǔn)確地繪制煤礦井下的環(huán)境分布情況及作業(yè)人員的分布情況的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖，以便清晰地查看作業(yè)人員的位置及作業(yè)情況；如有突發(fā)事故發(fā)生，可以第一時(shí)間查找井下作業(yè)人員的信息情況，快速地識(shí)別人員身份，準(zhǔn)確定位事故人員的地理位置，為事故救援工作提供極大的便利；自動(dòng)化、智能化、高效人性化的設(shè)計(jì)，使煤礦安全生產(chǎn)的管理及煤礦工作人員及救援人員的工作效率大大提高。將自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中，不僅提高了煤礦安全生產(chǎn)效率，及時(shí)掌握井下人員工作狀況信息，而且減輕了煤礦生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，為煤礦井下工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全提供保障，促進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)管理水平的進(jìn)一步提升[4]。

　　4結(jié)語(yǔ)

　　本文通過(guò)對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的簡(jiǎn)要分析，使我們得知，隨著科技的快速發(fā)展以及自動(dòng)化技術(shù)水平的不斷完善和提高，自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備中已然成為煤礦生產(chǎn)企業(yè)高產(chǎn)、高效開(kāi)采及保證井下人員生命財(cái)產(chǎn)安全的基礎(chǔ)。煤礦機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化程度已然成為一個(gè)煤礦企業(yè)是否具有現(xiàn)代化生產(chǎn)水平的標(biāo)志，其地位也將會(huì)隨著時(shí)代的發(fā)展而不斷提高。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]候海軍.試論煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用[J].電子技術(shù)，2014（6）：246.

　　[2]張強(qiáng).淺談自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備方面的應(yīng)用[J].工程技術(shù)，2017（4）：137.

　　[3]段振虎.談自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備方面的應(yīng)用[J].工程技術(shù)，2017（8）：772.

　　[4]李樹(shù)閣.談自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備方面的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2015（24）：45.