机电自动化技术在煤矿中的意义与应用探究

机电自动化技术在煤矿中的意义与应用探究

朱必安 秦果

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摘要：随着我国经济的发展，我国煤矿开采的技术也在逐渐的创新，传统的人力开采已经无法满足现代化城市发展的需求，由传统的人力开采逐渐转化为机电自动化开采，机电自动化开采不仅可以提高开采的效率，而且还可以提高开采的质量，减少了煤矿开采事故的发生率。为了保证矿井的安全发展，必须要对煤矿机电自动化技术进行创新，这样煤矿才能更好地发展。

关键词：机电工程；煤矿；自动化技术；应用探究

1背景意义

1.1提高煤矿生产效率

在煤矿生产中，传统的机电设备在作业时需要人工操作，这就要求员工具有较高的操作水平和丰富的现场经验。但是，人总会误判一些情况而导致操作失误，这不仅会影响生产效率，还存在一定的安全隐患。如果在生产中不能及时纠正操作失误，就可能发生一些预料不到的后果。最主要的是人存在生理极限，每隔一段时间都要换人来操作机器，这导致机械设备不能以最佳状态运行。而在煤矿机电设备中引入自动化技术后，人对机电设备的干预程度降低，设备运行的效率更高。更为重要的是，可以将人从这种重复劳动中解放出来，使工人有更多时间投入到生产中。在设备运行时，工人只需要调节少数几个参数就可以控制设备的高效运行。

1.2改善安全生产

煤矿机电自动化技术由于生产条件的复杂性，特别是地下煤的连续性，从而要求对煤矿机电设备有着更高的安全性和可靠性。机电自动化技术在设备硬件系统中的应用，一方面可以通过高度集成的电子元器件以及可编程PLC和计算机技术大大提高设备的可靠性；其可以自动控制和纠正发生问题的机电设备，在可实施的设备中的软件系统中所建立的各种故障诊断计划和控制系统都可以保持在稳定状态，从而保证了设备使用的安全性和可靠性。与此同时，大多数机电自动化设备不需要直接进行人工干预，同时也节省了劳动力以及保证了操作人员的人身安全。

2应用研究

2.1对煤炭输送系统的应用

在煤矿实际开采当中，煤炭输送系统是生产环节当中的一个重要组成部分，确保其运行效率及运行安全性对煤矿生产效率起到了至关重要的作用。在中国经济不断向外发展以及国内经济发展日益扩增的情况下，煤炭市场需求量越来越大，而煤炭输送系统的功能强大与否也随之受到多方面的重视，传输量、传输方式复杂情况以及传输距离等直接影响了其传输效率。而在煤矿井下的运输工作当中，如何确保输送系统的安全是重点。在现阶段煤炭输送系统运行中，可能会产生的问题包括皮带跑偏、煤位移动以及撕裂等。吕梁市煤炭产量调控中心对于这些问题所提出的解决方案为：在煤炭输送系统当中安装相应的声光报警装置，当实际生产当中出现问题时，控制室的人员便能够通过报警装置来得到故障信息，再通过煤矿通信设备及时与现场人员沟通，从而有效地确保输送安全。同时在对设备故障进行处理时，通过设置相应的紧急停车装置，应用下位机的PLC技术来对设备相关数据信息以及故障位置予以分析，再将其通过信息技术及时传输给控制管理中心，以此合理解决问题，使煤炭输送系统相对更加安全与稳定。

2.2矿井提升机

矿井提升机将煤炭从地下运送到地面上，是煤炭运行中较为重要的设备之一，但矿井提升机的操作系统较为复杂，需要使用交替运行的方式。并且，矿井的环境还会影响矿井提升机的运行效率，例如：矿井粉尘程度、湿度、温度等不可控的因素都可能会使电气元件的使用寿命缩短，虽然对这些不可控因素有了一定的防控，但是也没有达到很好的效果，因此，当提升机出现失控问题时，可能会引起过卷和超速等安全事故，使作业人员的安全问题无法得到有效保障。由于自动化技术的进步与煤矿工作环境的不断改善，煤矿提升机系统的稳定性得到了进一步加强。并且，有很多高性能的处理器和微电子技术都被应用到了控制系统中，提升机的安全性能得到了大幅度的提升。

2.3自动化技术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。

2.4对电牵引采煤机的应用

机电自动化技术在煤矿实际开采过程当中更应当深入发展，以期实现对煤矿采掘设备的有效控制，以及实现煤矿开采的高效、高产。传统的液压牵引采煤机相对来说具有一定的优点，但是随着自动化技术的实际应用及普及，电牵引采煤机以其优良的控制性、可靠性以及操作简便性等巨大优势取代了传统的采煤机，将由液压、电气等多部分系统组成的集成电牵引技术实际应用于采煤机当中，不但确保了采煤机的运行稳定性，降低了生产过程当中各种问题的发生率，还能够提高其动能，使产出率实现最大化。另外，通过对编程技术及传感技术等的实际应用，可以实时监测和控制采煤机各项数据指标及工作状态，加之监测系统的结合利用，当出现问题时，可以第一时间通知相应的控制中心及现场工作人员，还可以根据实际操作情况对自动化系统的各方面予以调控，以此使电牵引采煤机得到最大化的利用，即通过对电频技术等的综合运用，使能源消耗达到最低，最终实现安全、高效的工作目标。

2.5对液压支架的应用

液压支架的主要作用是支撑工作面和煤壁，同时对安全工作空间以及运维工作面起到了重要的支护作用，也是煤矿生产当中不可或缺的主要设备之一。利用机电自动化技术来对液压支架进行改进，使其能够对开采速度、自身设备数据做出相应的分析与合理的自动调整。利用传感技术以及计算机指令设备等对压力实现自动化调节，同时在操作人员远程实际控制的条件下，最大程度上保障操作人员的安全。

3结语

在信息技术高速发展的今天，煤矿机电自动化是未来生产发展的趋势。在煤矿生产中采用自动化技术，不仅能提高煤矿生产效率，还能保证煤矿生产的安全。但是，在工作过程中也应该认识到煤矿自动化中存在的问题，主要体现在机电自动化设备操作困难和自动化设备设计不合理等方面。目前，煤矿自动化的应用主要体现在矿井提升的自动化、煤矿生产的自动化和煤矿安全监督的自动化方面，其他方面的自动化还有待进一步研究。

参考文献

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