自动化技术在煤矿机电设备的应用

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摘要：在传统的煤矿生产环节当中，由于井下环境的复杂化以及生产技术的落后化影响，煤矿事故屡见不鲜。而自动化技术的应用不仅可以保证井下作业的规范性，更能够有效减少煤矿事故所造成的人员伤亡现象。现阶段，自动化技术在煤矿机电设备中有着较为广阔的应用空间，本文对自动化技术的应用现状进行了详细的分析，并深入探究了自动化技术在煤矿监控系统、开采设备、传送设备以及升降设备中的应用。

关键词：自动化技术；煤矿；机电设备；应用；分析

1自动化技术在煤矿机电设备中的应用现状

自动化技术是多项技术的综合产物，其主要包括以下几大技术种类：一是微电子技术。微电子技术主要应用于自动化机电设备的控制板块当中，其核心内容是通过微小体积的电子元件而组建成控制板块，且不仅能够取得较好的控制效果，更能够在有限的体积上发挥出信息传输、系统监控、系统控制等多种功能[1]。同时，微电子技术的应用也是多种煤矿机电设备进行连接的关键所在，其能够实现不同机电设备之间的数据传输，从而后期的自动化控制操作打下基础。二是计算机技术。计算机技术是自动化控制技术的核心所在，无论是信息的传输、处理还是控制指令的下达均由核心的计算机组件负责。在煤矿机电设备中所使用的计算机组件具有功能化、专项化及微型化的特征，功能化指的是计算机系统的运行功能较为全面，可以满足不同情况下的生产需求；专项化指的是其各项功能的运转均以进行煤矿资源开采为主；微型化指的是计算机系统的体积较小，区别于一般的家用计算机。三是机械技术。从某种角度来看，自动化技术是煤矿机电设备的核心与灵魂，而机械技术则是其基础与载体。二者之间存在着相辅相成的必然联系性，自动化模块控制着机械模块，而正是在拥有机械模块的基础上自动化技术才能够得到应用。四是自动控制系统。自动控制系统是将人工操作流程输入到控制模块当中，从而由控制模块操控机电设备进行运转。

2具体的应用分析

从能源产业大环境的角度来看，新型能源的全面、多领域普及依然需要较长的时间，这也意味着煤炭依然会在未来很长一段时间内占据我国能源需求的主要地位。从我国煤炭资源的综合产量角度来看，其正常的生产量与市场需求之间存在较大的缺口，而为了弥补这一缺口，依靠国外进口已经成为了一种常态化。而从生产安全性的角度来看，复杂、危险的矿井难免会出现安全事故，且现有的安全措施也无法保证百分百的安全性，且一旦出现矿井事故，势必会直接威胁到井下作业人员的人身安全，甚至会给一个家庭造成沉重的心理伤害及经济负担。为减轻对外国的煤炭资源依赖度，降低矿井事故所造成的负面影响，加大煤矿机电设备的自动化技术研究，加快自动化技术的普及程度俨然成为了煤矿开采行业不可逆转的发展趋势。

2.1升降设备

升降设备是实现井上与井下相结合的关键设备，其一般设置在入井口的位置，主要承担着传输人力、物力资源、仪器设备以及输送煤炭的工作责任。从设备结构角度来看，升降设备的设计难度相对较低，且结构组成较为简单，使用价值高，单价低，因而其基本在全国范围内的煤矿上均有所使用。对于升降设备而言，保证其运行安全性是自动化技术的关键所在，这就要求自动化技术不仅要实现设备的自动化运行，更要能够对升降设备的运行状态进行实时监控。一般情况下，调整升降设备的PLC程序即可满足其自动运行的基本需求，且PLC技术还具备实时监控功能、故障分析及故障预警功能。PLC技术可以在设备运行阶段时对其各个组成部分进行实时监控，及时发现潜在的安全隐患及故障问题，并发出预警。

2.2传送设备

传送设备主要将从工作面上开采下来的煤炭资源运输至井上，其一般由电机和传送带两部分构成。尽管传送设备的结构较为简单，但其却是煤矿机电设备的常见故障点，且在出现故障问题时所造成的影响较大，往往会直接影响到开采效率。在应用自动化技术时，需要针对传送带的工作环境及工作特征设计智能监控系统，以保证传送设备的持续运转，减少其出现故障问题的概率。但是，自动化技术的应用并不能够从根本上规避这一问题，由于传送的距离较长，且传送过程中存在着诸多不确定因素，所以应用自动化技术只能起到对传送过程优化的效果。

2.3开采设备

在煤矿开采环节当中，开采设备所要面临的威胁主要包括以下几点：一是环境复杂。煤矿下复杂的地质环境会直接影响到开采设备的运行效率和安全性。二是工作量大。在大工作量的情况下，开采设备需要长时间保持满负荷运行的状态，若不能够及时监控其运行状态，则会直接导致开采设备的使用寿命受损。在自动化技术的推动之下，越来越多的新型开采设备得到了应用，其中电牵引采煤机是最常见的自动化开采设备。在煤矿开采的过程中，一般的采煤机会因为地势因素的影响而进入下滑的状态，且会因为动力的丢失而出现停机故障。电牵引采煤机则无需担心这一问题，其能够在保证正常开采效率的同时，确保动力供应的充足性。同时，电牵引采煤机中还安置由自动监控系统、传感器及计算机系统，其能够对开采环境进行扫描分析，判断开采环境的实际情况后对开采指令进行调整。

2.4监控系统

在煤矿中所使用的监控系统具有立体性、全面性的特征，其涵盖了井下作业的全部生产要素及环节，并能够实现对机电设备的安全监控、电力监控、定位监控等。自动化监控系统在运行过程中会定期向机电设备发出信息反馈申请，而机电设备中安全的数据接收、传输器会实现这一功能，并将机电设备的运行状态等各项参数传输给监控平台。即便是在机电设备出现故障的情况下，其内置的自动定位系统也可以在第一时间传输给煤矿的技术人员，并将其所在位置的周边环境信息进行分析，切实提高设备抢修的效率。

3结语

综合来看，自动化技术的应用可以有效提高煤矿生产的效率和安全性。相关企业及研究单位需要重视对煤矿机电设备自动化技术的研究和应用，提高井下作业的自动化水平，提升煤炭资源的产量。

作者：刘丽 单位：冀中能源股份有限公司东庞矿机电科技术主管