浅谈自动化技术在煤矿机电设备中的应用

浅谈自动化技术在煤矿机电设备中的应用

兰晓萍

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摘要：随着时代的发展和进步，自动化技术被广泛应用。机电设备作为煤矿生产的主要设施，在煤矿中分布广、数量多，因此对这些设备的管理和维护显得尤为重要。自动化技术在煤矿开采过程中的推广和应用不仅提升了机电设备的管理和使用效率，还极大地促进了企业的安全生产和稳定运行，在煤矿生产和管理中发挥着越来越重要的作用。

关键词：自动化技术；煤矿；机电设备；应用

引言

煤矿机电一体化技术应用于煤矿机械中具有提高生产效率、提升生产安全系数等作用，是当前煤矿产业可持续发展的重要技术保障。煤矿机电一体化技术在煤矿生产过程中各个环节的煤矿机械中均有应用，通过联合多种先进科学技术使得煤矿机械运行效率与安全性提升，提高产能，促进煤矿机械运行优化。对煤矿机械中应用煤矿机电一体化技术的实际情况及取得的成效进行分析研究可以促进技术改善与创新发展，为煤矿产业健康发展奠定技术基础。

1概述

自动化技术是一项综合性技术，将它应用在煤矿机电设备中，可以极大程度地提高煤矿生产效率，从而有效发挥出机电设备的最大优势，不仅可以降低人力的成本投入，还可以提升煤矿的经济效益。在实际应用过程中，自动化技术涉及的学科和领域较为广泛，不仅需要运用到信息技术、自动控制系统、电子技术等，还需要相关操作人员具备良好的专业知识和技能。因此，煤矿企业发展机电设备自动化生产时，不仅要及时更新先进的机电设备，还要投入较多的成本引入先进的技术，同时需要高度重视高素质人才的引进，因为人才是支持自动化技术发展的核心要素之一。相较于一些发达国家，中国的自动化技术发展比较晚，存在诸多不足之处，但是随着科技和社会的进步，自动化技术得到了一定的优化和改善，具有更好的应用价值。

2煤矿机电设备的控制需求

（1）实时响应控制信号。由于煤矿机电设备的控制信号需要实时传输，设备控制系统需要具备高性能和高精度，以确保设备的实时响应和准确控制。

（2）精确控制机构运动轨迹。煤矿机电设备需要进行准确的机构运动轨迹控制，以确保设备的正常运转。此类装置的控制系统需要具有较高的控制精度和稳定性，并能够在不同的环境条件下保持良好的工作表现。

（3）信息采集和处理。为监控煤矿机电设备的运行状态，确保其安全可靠的运行，需要采集和处理运行数据信息。这种数据主要包括机电设备的运行状态、故障信息、生产效率、材料消耗状况等。控制系统需要高效处理这些数据，并将有用信息提供给操作人员。

（4）可靠性和安全性。由于煤矿环境的复杂性，这些装置需要具备较高的可靠性和安全性。控制系统需要能够有效预测和预防可能的操作失误和系统故障，以确保设备的安全运行。同时，系统还应该具有完善的安全措施，保护设备运行人员的人身安全。

3自动化技术在煤矿机电设备中的应用

3.1自动化技术在远程故障诊断系统中的应用

设备故障诊断系统最早出现在美国，其发展经历了三个不同的阶段。

起初是单机模式，即在每个设备上安装一套故障监测和诊断系统。这种方法的优点是实时性和可靠性好，但是系统价格较高，且监测设备彼此独立，监测设备之间无法共享诊断数据。后来，集中在线故障监测与诊断方法克服了单机故障诊断系统存在的经济效益差、信息共享困难等缺点，但由于信号线较长，这种方法容易产生失真和干扰。由于增加了数据采集通道数量和存储容量，监测实时性较差，且受地域限制，难以进行远程诊断。远程在线诊断系统结合了以上两种方法的优点，是目前最先进的技术之一。

远程故障诊断系统不仅保证了在诊断过程中信息的实时监测，还保证了监测的可靠性和独立性，在实现信息共享的同时大大节约了成本。在煤矿开采过程中，自动化技术的应用降低了对人力的需求，同时增强了对机电设备的依赖。许多大型机电设备在煤矿开采中扮演着关键的角色，对这些设备运行状态的诊断、零部件监测和维护很重要。然而，传统的人工离线监测和诊断方法、单机在线诊断系统需要投入大量的人力和物力，造成时间和资源的大量浪费。因此，基于计算机技术，通过对系统的业务逻辑和功能需求的抽象和划分，结合先进的理论技术和数据信息，开发面向工业领域的远程故障诊断系统，能够极大地降低成本，提高生产效率。

3.2自动化技术在液压支架中的应用

煤矿的支护效果直接影响煤炭资源的生产安全，只有良好的支护效果才能保证生产的安全和可靠。如果支护结构发生故障，就会导致后续工作无法正常开展，给煤矿企业带来较大的经济损失，同时也不利于实现可持续发展的目标。为了进一步加强支护效果，煤矿企业可以引入自动化技术，提升液压支架的性能，使液压支架的稳定性和安全性得到大幅度提升，减少外在因素的干扰。液压支架系统中计算机和控制系统的应用，不仅可以提高承压能力，还能提高液压支架的支架质量，使液压支架能更加满足煤矿的实际需求。

3.3变频器与PLC技术应用

在煤矿开采的过程中，应用到的设备设施较为复杂，其中提升机电设备就是一种不可替代的基础设施，该设备在煤矿生产中发挥了重要的功能。煤矿开采中利用矿井提升设备时，借助先进的自动化技术的功能，可以运输煤炭，对煤矿开采设备、人员进行运输。在开采煤矿的作业环节，每个环节都需要机械设备的支持，因此煤矿的开采活动中，要以提升设备作为重要的应用，强调安全生产、稳定生产，增强煤矿生产的质量效率。

很多的煤矿企业目前已经在煤矿提升设备中，引进了先进的煤矿机电自动化技术，以提高设备设施的使用效率，科学技术快速发展下煤矿提升机的运行有了新技术的支持。借助变频器和PLC技术进行煤矿的生产作业，可以有效的控制煤矿提升机，例如利用PLC系统、PLC技术可以进行全过程的控制工作，加强对提升机的控制效果，掌握提升机的运行状态。

3.4掘进机

掘进机构成包括行走部件、运行操作装置、回转平台几个部分，其中回转平台的液压传动装置与电气系统在掘进机的运行中起到重要作用。电力、内燃机是掘进机主要的两种驱动方式，相比之下电驱动对于煤矿井下的作业环境更加适应，具有明显的优势。利用煤矿机电一体化技术可以实现电驱动的远程控制，并且可以实现对井下环境的实时观察，从而为掘进机的操控提供依据和指导。另外，在掘进机中应用煤矿机电一体化技术可以有效融合液压传动与电气系统，使得掘进机的运行效率提升，为煤矿开采企业创造更高的利润，有助于煤矿开采任务的完成。掘进机操作者可以利用煤矿机电一体化技术进行远程、自动化控制，保证了掘进机的良好运行状态，遇到问题是可以智能调控，不耽误掘进进度。煤矿机电一体化技术的应用实现了故障记忆功能、遥控器功能，可以两芯通信电缆的快速插头连接方式完成了开关箱与操作箱之间的实时通讯，在故障发生的瞬间可以控制开关闭合，终止掘进机运行。

结语

现代化技术的发展不但改变了人们的生活，而且推动着煤矿企业技术的进步和革新。自动化技术的应用可将煤矿生产、运输、加工等众多环节中的数据进行整合，通过综合化信息处理平台，使得管理人员能够实时掌控生产信息，监测各个车间机电设备的运行状态，使生产要素得到优化和重组，为企业带来更好的社会效益和经济效益。通过对自动化技术的介绍，探讨了自动化技术在煤矿机电设备中的应用，可以为后续煤矿机电设备更好的管理和开发提供一定的参考。

参考文献

［1］杨玉池.自动化技术在煤矿机电设备中的应用研究［J］.中国设备工程，2022(20)：198-200.

［2］师金轮.自动化技术在煤矿机电设备中的应用［J］.陕西煤炭，2021，40（增刊2）：140-142.

［3］赵庆教.自动化技术在煤矿机电设备方面的应用研究［J］.内蒙古煤炭经济，2022(19)：46-48.