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煤矿机电自动化技术的创新应用赵云龙

发表时间：2020/11/13 来源：《基层建设》2020年第21期作者：赵云龙

[导读] 摘要：新时期经济发展下对煤矿能源需求也不断上涨，为提高煤矿生产水平、缓解劳动力不足与生产成本问题，采用自动化技术具有重要意义。

        黑龙江龙煤鹤矿矿业有限责任公司安全监察局黑龙江鹤岗 154100
        摘要：新时期经济发展下对煤矿能源需求也不断上涨，为提高煤矿生产水平、缓解劳动力不足与生产成本问题，采用自动化技术具有重要意义。文章对自动化技术应用现状进行分析，并探讨煤矿机电自动化技术创新应用策略。
        关键词：煤矿机电；自动化；机电自动化；技术创新
        引言
        随着科学技术的不断发展，自动化技术的应用较为广泛。在煤矿行业中，各个环节的生产都用到了自动化技术，且应用效果显著，而在煤矿机电自动化的技术中，机械设备中应用自动化，可以有效的提高煤矿的开采效率，为煤矿企业节省大量的人力成本和维修成本，提高煤矿的开采质量，推动煤矿行业的良性发展。虽然自动化技术能够有效的提高煤矿的生产能力，但是我国自动化技术的起步却比较晚，使用手段和方式上有待提高，只有在使用过程中不断的创新，才能从根本上提升应用效果，为煤炭行业的发展保驾护航。
        1煤矿机电自动化技术特点
        自动控制技术是集传感技术、计算机技术与控制技术为一体的技术，因此其是一种交叉学科。由于机电设备的种类数量较多，而煤矿生产需要完整的机械与电气设备技术作为依靠，于是这就需要自动化技术提高煤矿生产效率。自动化技术的特点主要有以下几点：第一，多样性：煤矿生产所需要的设备种类繁多，且数量也多，需要自动化产品展现出多种多样的特点，而每一种机械设备都呈现出不一样的特点，因此就需要自动化产品拥有多样性。第二，集成化：单片机、可编程逻辑控制器、人机界面与数据采集等技术是煤矿生产自动化技术的核心装备，操作人员可以利用这些设备完成对机电设备的自动监测，随时观察设备的运行状态，同时也可以人工输入数据，使机械根据数据自动进行工作。第三，智能化：考虑到大多数煤矿深井作业的安全性问题，可以利用智能化技术派遣机器下去探查，确保深井工作的安全性，保护了人类的生命安全。
        2自动化技术应用在煤矿机电中的难点
        2.1人员操作不当
        煤矿机电技术自动化具有一定的技术门槛，实际操作需要一定的专业水平，存在一定的难度。一些煤矿企业缺少这样技术人员，很多操作人员是由原有的矿工转变而来，由于相关专业知识缺乏，同时对他们的培训不到位，造成人员的造作不当，带来较坏的影响。
        2.2机电自动化设备的设计不合理
        目前正处于煤矿自动化的过渡阶段，市场上能用于煤矿生产的自动化设备并不多，在设计设备时只考虑到一些特定的情况，而对于现场复杂的情况缺乏一定的考虑，所以，导致设备设计不合理。在这种情况下，机电自动化设备的优势不仅没有发挥出来，还影响了煤矿生产的整体进度。与此同时，煤矿机电自动化技术涉及的环节更多，相比于其他行业实现起来更加复杂。另外，机电管理制度有待完善，不能满足煤矿企业生产的需求。现实中煤矿自动化的管理严重滞后于自动化技术的发展，在一定程度上已经限制了煤矿自动化设备性能的正常发挥。
        2.3自动化技术应用不够全面
        大部分大型煤矿的主要核心为综采，所以针对机电设备的应用较为普遍，自动化技术的应用也较为广泛。而针对部分小型煤矿而言，尽管在我国煤矿行业中占据较大比例，但是小型煤矿在资金、规模方面仍与大型煤矿存在较大的差异。所以大部分小型煤矿针对自动化技术的应用仍处于初級阶段。所以，总的来说，我国针对机电设备自动化技术的应用，虽然已经取得一定成效，但是相较于其他发达国家仍处于较为滞后的状态，在机电设备综合自动化技术应用与研究方面，仍需不断加大力度。
        2.4配套管理制度不健全
        自动化技术在煤矿生产应用涉及到很多环境，同时煤矿生产本身的特点，所以要更好发挥自动化技术对于煤矿生产的促进作用，必须配套健全的管理制度。

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但是一些煤矿企业还是保持原有的管理模式，对自动化技术应用的管理缺乏重视，没有建立起完善的管理制度，一方面导致设备生产率降低，故障率升高，同时人为失误也较多，没有发挥出自动技术在煤矿生产中的作用，阻碍了煤矿机电自动化的应用。
        3煤矿机电自动化技术创新应用策略
        3.1在煤矿集控设备中的应用
        应用自动化控制技术，可以利用分布控制系统加强机电设备集中控制管理，为煤矿生产指挥调度工作开展提供平台支撑。平台通信采用工业以太网，需要建立PLC控制站和地面监控中心。在井下进行控制主站和分站布置，需要将可编程控制器作为核心，通过在井下设备生产现场进行控制器安装，能够实现各种井下信号的采集，实现设备的可靠控制。在对机电设备进行控制时，可以实现远程遥控和闭锁控制，保证设备作业的安全性和可靠性。将采集到的各种信号传输至监控中心，利用软件进行直观性界面显示，能够为人员操作和管理设备提供便利。利用平台终端软件，能够对各单元参数进行调整，并使参数在大屏幕上以各种图像显示。遭遇突发情况，平台界面会弹出报警提示，并启动声光报警和记录相关信息，为应急管理工作开展提供信息依据。
        3.2在矿井安全监控系统中的应用
        由于煤矿工作环境的复杂性和特殊性，煤矿的安全问题引起了社会各界的广泛关注。所以在煤矿企业中，矿井下监控系统的建立是非常有必要的，现阶段，大多数的煤矿企业中建立了较为完善的井下监控系统，同时自动化技术也应用到了其中，系统中包含对人工的监控、电网的监控、有害气体的监控、设备的监控等等。矿井下自动化监控系统的构建，可以提高煤矿的开采效率，最大程度的保障作业人员的人身安全。通过自动化技术的应用，可以对矿井下作业进行实时的监控和预警，不仅能够保证施工人员的人身安全，同时还能提前预测风险，做好预案，提高了采煤工作的效率。如果不幸发生意外，通过自动化安全监控系统，可以在第一时间营救被困人员，展开有效的营救手段。
        3.3在煤矿开采设备中的应用
        采掘设备对煤矿生产效率起着决定作用，其主要作用是完成煤矿生产中的煤炭开采和巷道掘进。在煤矿开采和掘进过程中，由于地质条件的不确定性，很容易发生安全事故。在开采和掘进阶段，工作人员众多，发生事故会造成重大的人员伤亡。减少人员参与煤矿开采和掘进作业，能最大程度上减少人员伤亡。因此，在煤矿开采设备中应用自动化技术具有重大的价值。目前，一些矿井的工作面已经实现了无人化开采，如图1所示，可以通过远程操控采煤机进行煤层切割和液压支架移架作业，生产效率非常高。
        3.4矿井提升机系统中自动化技术的应用
        通常情况下，我国煤矿开采工作中的矿井系统都具有惯性较大、程序复杂以及速度较快的特点，而提升机又是煤矿开采过程中会使用到的重要机械设备，那么矿井系统的具体情况就一定会影响到矿井提升机的运行过程，从而影响最终的煤矿开采效果。将自动化技术应用到矿井提升机系统中，那么就能够取得较为理想的适用效果，在煤矿机电设备中应用自动化技术和智能化技术，能够大大提升机电设备运行运转的可靠性和稳定性，同时设备运行状态下也能够实现对自身功能的自查，同时还可以应用微处理技术来实现重寻址的功能，从而提高提升机的自我诊断能力。机电自动化技术的应用进一步的优化了矿井提升机系统中的各个内部结构，保证了提升机的整体性能，同时机电设备的安装操作也更为简单了。
        结语
        综上所述，煤矿生产效率的提升离不开机电自动化技术，该技术还可以更好地保证煤矿生产的安全。因此，需要将新型自动化技术与更多的机电设备进行结合，进一步拓展机电自动化技术应用范围，切实发挥自动化优势，提高煤矿生产与安全管理水平，实现煤矿产业的可持续发展。
        参考文献：
        [1]贺文斌.煤矿机电自动化技术发展及应用分析[J].价值工程，2019，38（36）：245-246.
        [2]刘丽.自动化技术在煤矿机电设备中的应用分析[J].世界有色金属，2019（18）：293.
        [3]姚武江.煤矿机电技术创新与应用探讨[J].江西化工，2019（5）：232-234.