自动化技术在煤矿机电设备方面的应用探析

自动化技术在煤矿机电设备方面的应用探析

刘旺 李林 马运伦

临县锦源煤矿有限公司 山西 临县 033200

摘要：新型的自动化技术与传统煤炭开采的结合，极具探讨价值。本文从自动化技术、煤矿产业以及机电设备的相关内容进行阐述，分析了自动化技术应用在煤矿机电设备方面的重要意义，并对当前自动化技术在煤矿机电设备应用比较突出的煤矿提升设备、煤矿挖掘生产设备、煤矿输送设备、煤矿监控设备、煤矿设备管理的应用做了具体的说明。

关键词：自动化；煤矿机电设备；应用

引言：

我国经济发展进入高速发展时代，就目前国情看，对于煤炭依赖的现状不会改变，煤炭需求量一路看涨，给各大煤企造成很大的生产压力，仍旧遵循以往煤炭生产的老路子，显然已经不适合时代发展的要求。伴随新形势发展的信息技术势头迅猛，在其带动下全社会自动化智能化程度越来越高，将新型的自动化技术与传统煤炭开采进行融合，是创新性的思考^[1]。

一、相关知识概述

1. 自动化技术概述

广义上来讲，自动化指使用一定技术装置或者方法策略，使得人们在生产、生活中的一些过程，仅仅需要很少或者不需要人工干预就能使系统达到预期目的的过程，减少了人的体力以及脑力劳动，提高了工作效率。而自动化技术就是实现自动化的过程中所使用的技术，该技术是一门综合性的技术，与计算机、控制论、电子技术以及系统工程技术等紧密相连，其中计算机技术以及控制论对于自动化的影响最大。该技术发展至今，经历了工匠阶段、技术化和理论阶段、网络化和智能化阶段。二十世纪末，随着计算机的技术以及网络的迅速发展，大数据时代的来临，给自动化技术开启了全新的时代，它的应用将会越来越广泛^[2]。

2.煤矿产业及机电设备概述

我国的煤碳资源丰富，煤炭储备世界排名第三，但是人均占有很低。煤炭资源的产量我国排名第一，但全球占比仅百分之五十，煤炭消耗占全球煤炭消费量的一半，在我国能源消费结构中煤炭比重约百分之七十。由以上数据可以看出，我国以煤炭为主要能源，年消耗量大，存在储备与消耗的供需矛盾，且这一矛盾在对煤炭进一步的不科学的开采与消耗中，还会加剧。除此之外，我国煤矿开采水平低，技术以及机电设备落后，创新技术应用不足，自动化程度低，安全问题仍然存在，每年煤矿产、取的安全事故时有发生。开采技术与环境不友好，不适应当前我国提倡的经济发展与生态保护相融合的策略。

二、在煤矿机电设备中应用自动化技术的意义

1.提高煤炭生产效率。

如上所述，自动化技术的出现，是为了减少人力，提高劳动生产率。将自动化技术应用于煤矿机电设备中，可以大大减少人力的投入，将技术过硬的人力安排在关键岗位，处理较为复杂的工作，优化人力资源的配置，提高整体工作效率。自动化可以实现信息化管理，处理快速准确，较人工，不仅效率高，还能有效避免人工的工作失误，利于煤品质量提升。且自动化技术的机电设备性能高处理速度快，同样的时间下，煤炭的开采量增多。

2.提升煤矿安全生产系数。

煤矿生产存在安全隐患。安全是煤炭生产中常抓不懈，老生常谈的话题。在煤矿机电设备中使用自动化技术，可以实现预警、报警，能及早排除隐患，还工人一个安全的工作环境。对于煤矿生产中危险系数较高的工种，可使用自动化技术，实现远程控制，投入较少人工，降低煤矿生产安全事故概率。

3. 降低煤生产成本。

应用了自动化技术的机电设备具有高效低耗高适应性的特点，能够替代重复性及高危险性的劳动，一方面减少人工使用，降低企业资金投入成本，另一方面，降低事故发生概率，减少不必要的损失。

三、自动化技术在煤矿机电设备的具体运用

1. 自动化技术在煤矿提升设备中的具体运用。

煤矿提升设备在煤矿中主要用于提升煤炭、下方材料、升降设备以及人员的设备，是煤矿的大型设备之一，作用关键，是目前煤矿中自动化程度较高的设备。煤矿提升设备由提升容器、提升钢丝绳、提升机、天轮、井架以及电气设备组成。自动化主要体现在电气设备上，采用数字化控制系统的电气设备，优质控制提升机精准高效运转，保证提升容器在井架中速度均匀，持续平稳。

2. 自动化技术在煤矿挖掘生产设备中的具体运用

煤炭挖掘生产环境复杂恶劣，瓦斯、煤尘以及地下水等都是危险因子，这种情况下，对于设备的自动化技术安全性以及连贯性要求更高。实际生产设备中的自动化硬件设施采用高度集成化的电子设备，芯片为集成芯片，其目的就是为了提高基础硬件的连续稳定性。软件对于系统中的控制设置要合理，设计自检程序，发生故障有预警以及保护措施，整个自动化系统控制效用、状态检测、故障保护有效连接，是一个完备的整体。可靠硬件基础搭建功能完备的软件为系统可靠性提供双保险。对于煤炭挖掘而言，目前使用的自动化技术是电牵引采煤机。较传统采煤机，该机器通过自动化控制系统控制采煤机发动机，增加了对不同作业区的适用性，提高了工作效率，开采工作进行时，自动化程序给予指令控制发动机，产生充足牵引力，不仅如此，当采煤机下降时自动化程序会实施发电机制，禁止机械的下降。煤炭挖掘生产环境的恶劣，自动化可以设置人机分离模式，通过计算机对设备进行远程遥控

^[3]。一是可以有效改善一线工人工作的环境，降低尘肺病等一些职业病，二是杜绝工人身处风险因素高的环境中，能有效降低事故发生率，保证人身的安全性。

3. 自动化技术在煤矿输送设备中的具体运用

煤炭从矿井中输送到井外，才算是真正完成开采，不正常的输送会导致前期挖掘工作功亏一篑，所以在煤炭的开采中，要确保煤矿输送设备的正常运行。目前，煤矿输送设备的自动化程度也比较高。在这个过程中，自动化程序主要有两大块工作，第一，通过高性能的编码控制器对输送设备的运行进行控制，根据客户端的操作，按照一定程序完成输送设备的开启关闭以及运送速度的设置。第二，实施对于整个运输系统的监控以及检测，及时的发现故障，给客户端发出警示信号，客户端工作人员可按照既定的程序完成故障处理，确保输送设备的稳定性。

4. 自动化技术在煤矿监控设备中的具体运用

煤矿行业是一个高危行业，对其生产的全过程实施监控，是非常有必要的，特别是对于事故频发的井下作业。目前，煤矿监控设备主要涵盖对生产环境的安全监测，对供电系统的电网监控，对高危井下工作者的定位监测以及对沟通交流的通讯监测四个关键内容。从这四个方面出发，完备自动化的监控网络。通过信息技术实现对监控点的实时监控，能摸清井下作业情况，针对实际情况，进行实时沟通，及时对工作作出调整，当出现安全事故时，自动化的网络监控平台可以为救援工作提供人员身份、位置等信息，利于救援工作的开展。自动化的实施，优化了工作，还给井下人员安全提供了保障。

5. 自动化技术在煤矿设备管理中的具体运用

煤矿设备众多，且门类烦杂，对其进行科学的管理，能有效保证各设备的运转，无论与企业效率还是安全意义重大。采用自动化设备管理，能大大较少人的工作量，只需将所要管理的设备入档，录入首次信息，系统就可根据设备实际情况，给出维护保养的时间，适时提醒进行维护，提高设备的使用寿命，为企业节约成本。

四、结语

就目前我国的国情而言，工业仍脱离不了资源的支撑，煤炭产业不仅服务于工业，还出口拉动经济发展。由此可见，煤炭产业在我国的地位是不可动摇的，但其安全事故的频发已经影响煤炭开采的健康发展。自动化智能化的技术伴随着科技而生，这种新型技术与传统的煤炭开采已经尝试融合，其效果是喜人的，在新形势下，二者能否激情更大的浪花，需要更多的从业者努力开发。

参考文献：

[1]毋晓军.自动化技术在煤矿机电设备中的应用探究[J].中国设备工程,2020(19):163-164.

[2]苑小波,宦超.浅谈自动化技术在煤矿机电设备方面的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2020(05):174-175.

[3]荆雯斐.自动化技术在煤矿机电设备方面的应用[J].石化技术,2020,27(09):168-169.