煤矿机电自动化实用技术及其发展

煤矿机电自动化实用技术及其发展

张凤英

内蒙古北联电高头窑矿业有限责任公司 内蒙古自治区 鄂尔多斯市014300

摘要：在煤炭行业中，机电自动化技术正成为提升生产效率、作业质量与确保工作安全的关键因素。本文分析了机电自动化在煤矿中的应用现状，探讨了其在实际生产中的关键作用。煤矿机电自动化集成了信息技术和软件工程，通过中央控制系统和数据处理提高矿井作业的效率。同时，技术人员的实时数据监测和预警系统对确保煤矿作业的远程控制与全流程自动化至关重要。煤矿提升机的自动化升级促进了专业化控制，并通过变频调速技术实现更高效的煤炭运输。煤矿采掘方面，自动化设备的应用减少了事故风险，通过位置跟踪和状态分析技术提升了开采作业的安全性。计算机网络控制技术增强了信息通畅性，实现了作业流程的优化。本文指出，虽然自动化技术在煤矿中已取得显著成效，但仍有待进一步的研究与普及。

关键词：煤矿机电自动化；生产效率；施工安全；中央控制系统；实时监测；远程控制

一、机电自动化在煤矿行业的关键作用

煤矿开采中，机电自动化技术发挥着重要作用，既提升作业质量和生产力，又增强施工安全。传统依赖人力作业存在信息传递不及时和作业精度难以确保之问题。自动化技术使操作系统电子化，提升操控精度和有效范围，确保开采质量及效率。技术人员通过接收矿井实时数据来调整开采策略，加快煤矿作业速度，增强经济效益。在安全层面，自动化设备及时预警潜在危险，实现危机控制，确保施工人员安全。自动化在降低成本、提升经济产出方面同样显著[1]。

二、机电自动化在煤炭行业的现状分析

（一）解析煤矿机电自动化技术的基本概念

煤矿机电自动化技术结合互联网信息技术和软件控制系统，对传统开采设备进行统一整合与管理。集成了信息技术、软件工程、网络接口与机械技术的中心控制系统，因其低成本与高安全可靠性特性，推动了煤矿自动化生产。此技术免除了工人的繁重劳动，实现了机械化替代人力，进而保证了作业人员安全，提高开采效率，加速了煤矿产业的现代化步伐。

（二）当前煤矿机电自动化实践现状分析

煤炭开采行业对生产效率以及安全方面要求较高，随着科技进步和信息技术不断发展，煤矿开采自动化技术应运而生。我国大部分煤矿产业的开采都引进了自动化管理技术，并且不断加大经济投入，完善综合自动化技术。虽然煤矿开采行业非常重视自动化技术的引进，但由于区域发展不均衡，不同煤矿之间实力参差，自动化技术的引进及应用程度不尽相同。煤矿产业催切对接自动化技术，促进生产与安全，而科进发展推动此技术普及[2]。尽管如此，我国煤矿在自动化技术应用上表现不一，规模大者实现全面自动化保证效率与安全，中小型矿则或半自动化显隐患，或依赖劳力致效低风险高，表明该领域仍待提升。

三、煤矿机电自动化技术进展

煤矿机电自动化技术通过微电子技术整合提升传统设备，实现全自动化，从而推动科技进步并显著提升设备的实用及安全水平。此技术通过智能化改造提高生产的科学性，有效地提升了煤矿开采的效率。例如，在排水设备自动化升级后，可遵循控制台系统指令，优化操作流程，实现井下 20 小时完成本应 24 小时的涌水量，降低工人负担，增强作业效率。

计算机网络控制技术通过广泛应用网络功能优化传统管理与数据收集系统，将中心网络系统集成于煤矿机电自动化技术中，促进各方面的集成控制以及信息共享，从问题诊断到技术更新都有所增益。此技术的加入不仅加强了信息的流畅性和作业安全效率，还支持煤矿企业的产量和规模扩张。随着自动化设备应用的拓展，对监测和管理技术提出更高要求，传统控制系统难以应对。计算机网络控制技术的整合有效解决这一挑战，建立庞大信息网络加速信息互换，确保开采工作流畅性，及时识别并分析开采难题，同时积累数据资源以支撑未来自动化技术研究。

煤矿机电一体化技术整合现代信息技术在现有设施基础上，实现机械、电子、控制及计算机等多系统的联合应用，致力于机电自动化与计算机网络控制的高度结合。通过中央控制系统及信息交换网络，此技术强化了对矿内作业设备的监控，并提升作业流程的可视化，具备如下优势：确保井下设备协作高效，并能快速识别及处理潜在安全风险，彰显其智能性；同时，技术在信息处理和储存方面表现出色，为设备的升级和运行优化提供数据支撑，显示出明显的综合性能优势。

四、机电自动化技术在煤矿生产中的应用实践

矿井内部安全生产与监测在煤矿开采领域至关重要。传统方法信息传递迟缓且无法对生产环境实施有效安全监测，导致作业风险辨识和预警不及时，无法确保工人安全与煤炭高质量生产。机电自动化技术通过远程监测和即时预警，增强了对生产不稳定因素的控制，确保了矿井安全。此技术还通过减少对人力监管的依赖，以高效的信息技术推动无人监管。随着机电自动化技术在国内外范围内的推广运用，我国煤矿行业正朝着高速发展迈进。

在煤矿开采活动中，提升机担任着关键的运输角色，负责将人员、材料及煤炭自地下向地面搬运。为了确保该运输流程的高效与安全，自动化技术已被广泛应用于提升机的控制系统中，大大提高了运转效率和准确性，从而有效地保障了煤炭运送的安全并释放了人力资源。煤矿提升机中自动化技术已相当成熟，能够通过数据采集及实时监控系统监测矿井状况。以提升机变频调速为例，操作人员可通过控制监视系统远程操控，并通过 PLC 控制器对变频器下达指令，实现了在0.4至1.2米每秒范围内自动调整提升速度且加减速度不超过0.75米每秒。这显示了煤矿开采通过自动化技术的应用，在质量及效率上的显著改进，并为实现远程控制的目标奠定了基础

[4]。

在煤矿工作中具有最高的事故发生率。传统开采主要依赖人工操作，一旦遇到数据勘误或环境突变，即可能埋下安全隐患并危及作业人员生命。通过提升机械开采作业的牵引及制动功能，显著增强了采掘安全性。应用人员定位系统、应急广播和安全监控等子系统为井下员工提供了额外的安全层。为加强采掘领域的安全保护，技术人员应全面监测作业流程，并对采掘设备的位置与状态进行实时跟踪的分析。采用这些技术措施，可确保设备的稳定运行，增进工作环境的安全，努力打造绿色且安全的矿作环境。

五、结束语

煤矿机电自动化技术的引入是当代工业进步的必然选择，企业需主动采纳先进科技提升开采效率。对该技术的基本理念、发展状况的深入理解以及对相关工艺的熟知，对于技术应用的精确性至关重要。此技术的运用能够系统性地改良开采工艺，从而提升工作效率、安全水平和经济产出，同时注重健康、环保标准。通过综合提高经济与社会利益，煤矿机电自动化技术对行业拉动跨越式增长具有显著贡献的。

参考文献：

[1]郝建业.煤矿机电自动化实用技术及其发展[J].矿业装备,2023,(12):97-99.

[2]王小平.探讨煤矿机电自动化实用技术及其应用[J].低碳世界,2019,9(06):49-50.DOI:10.16844/j.cnki.cn10-1007/tk.2019.06.031.

[3]屈鹏.煤矿机电自动化的实用技术研究[J].内蒙古煤炭经济,2023,(22):39-41.DOI:10.13487/j.cnki.imce.024465.

[4]于发强,唐向国,任玉华.煤矿机电自动化的实用技术研究[J].中国新技术新产品,2019,(04):137-138.DOI:10.13612/j.cnki.cntp.2019.04.078.