煤矿机电自动化技术的创新应用研究

煤矿机电自动化技术的创新应用研究

闫洪

身份证号码610425199010090235

摘要：在煤矿企业生产过程中，机电自动化控制系统在提高煤矿开采效率、应对复杂的煤矿开采环境等方面发挥着重要作用，而对煤矿机电自动化控制系统设计方案进行持续优化则是充分发挥机电自动化控制系统优势、推进煤矿企业生产工作得以有效开展的重要路径。加快煤矿机电自动化技术的发展，能有效提高煤矿的开采效率，不断提升开采量，降低企业的各项成本，确保煤矿安全开采，减少故障的发生。因此，通过煤矿机电自动化技术的重要性，合理分析自动化在实际煤矿机电技术中出现的问题，根据相关实践经验获取有效途径，促进煤矿机电技术在各个方面实现创新应用。

关键词：煤矿机电；自动化技术；创新应用

1自动化技术概述

自动化学科的内涵是自动控制，而控制的内涵是指信息的控制。自动化是信息化与工业化的桥梁；自动化技术作为一种高效安全的作业方式，在煤炭企业的机械自动化技术和互联网信息通信技术信息化控制中有着无可或缺的重要作用。在煤矿企业大力发展机电自动化技术，是煤矿企业管理的重中之重，在煤矿机电自动化运用中，需要涉 及到电子信息管理技术、微电子传感技术、PLC 技术等等，通过在煤矿机电自动化进程中应用这些技术，可以使煤矿企业的产量产值大幅度提升。相对于西方发达国家来说，我国的煤炭机电自动化水平还处 于发展阶段，与西方国家相比还存在很大差距，如何让机电自动化技 术能够更好更快的适应我国的煤矿机电自动化发展要求，也为我国煤矿自动化技术发展提出了挑战。

2煤矿机电自动化技术创新应用的必要性分析

从效率方面考虑，自动化在煤矿机电技术当中的创新应用能够进一步促进煤矿生产时的效率问题，这对于我国煤矿经济的发展有着相当重要的作用，通过应用自动化技术，可以有效的提升煤矿的生产效率，主要体现在以下三个方面：

（1）可工作时间延长。应用自动化技术，实现生产自动化，只要设备不出现故障，就能实现持续的工作，相比于原有的人力生产，工作时间得到了延长。

（2）稳定性的提升。人的工作状态的稳定性受到工作经历、生理和心理等方面的影响，而自动化设备能很好的克服这些影响因素，实现系统稳定运转，即使出现故障，也能快速检测到，并排除。

（3）精准度提升。随着自动化技术的不断发展，自动化技术的 控制精度得到了很大的提升，使得自动化技术应用范围更加广阔和深入。

（4）故障处理速度及时。在煤矿生产主要依靠人工的时期，设备的故障主要依靠人工去发现，当发现故障时，往往已经造成了较大的损失，而自动化技术能够实现对设备的实时监控，并分析存在的故障，能够 迅速发现故障苗头，避免故障的扩大。

3机电自动化技术在煤矿开采中的具体应用

3.1岩层识别技术

在工作面掘进过程中，岩层识别的情况会直接对煤矿开采的效率等方面产生直接的影响，掘进机械具体的负荷情况，会对岩层、煤层硬度识别能力等产生较大的影响，最终体现在掘进机械的运行速度上。在对岩层、煤层等进行切割时，掘进机械内液体压力、油缸旋转及电压、电流等均会表现出较大的不同，从而对煤岩层整体的识别产生较大的影响。在具体识别的过程中，识别功能主要通过截割不同参数，从而对煤岩层界面实现精准判断。在截割工作中，会根据煤岩层的参数实现精准识别。

3.2自动截割技术

在掘进机工作的过程中，通过自动截割技术与运动控制技术、传感器技术、数控加工技术等方面的有效结合，以全部掌握掘进机工作过程中截割头的实际位置，再通过导航、截割规矩等，实现对掘进机工作情况的实时掌握。在掘进机工作过程中，主要包含对心、偏心两种情况，若处于对心作业状态，技术人员需根据操作流程开展相关的操作即可，若掘进机在工作的过程中，出现了不平衡倾覆力的影响，在位置等方面会出现较大的偏离，其中会出现较大的振动、噪声等。所以，在出现这些问题后，技术人员应当根据机电自动化技术，通过对截割面轨迹、参数等进行调整的方式，保证截割头按照设计开展作业施工。

3.3自动监控技术

为了提升掘进工作安全性，应当精准地掌握掘进工作面掘进的实际速度、孔隙水压力等，采取针对性的措施，对掘进工作面进行全面监控，通过机电自动化技术，监控设备将相关的信息传输到矿井信息控制中心，技术人员根据采掘工作面实际的情况，作出对应的调控。若出现了工作面环境较大变化而影响到掘进工作安全性的问题，技术人员应当将信息及时提醒相关人员，让相关人员及时撤出，防止在掘进过程中出现安全事故。在对掘进工作面进行监控时，可通过机电自动化检测技术中的组态软件实现对可编程控制器的全面掌握，从而实现更为全面的监控。主要功能是对掘进工作面产生的数据进行整理、存储及显示等，对于其中使用到的下位机，主要是通过PLC与基站控制，通过使用计算机软件实现人和机器的有效互动，实现全面监控的效果。

3.4掘锚一体化技术

在巷道掘进的过程中，通常需要搭建各种类型的临时支护。从传统支护情况来看，一般会采用“一掘一支”的方式，在这种模式下，支护工作与掘进工作是分离的，对作业整体质效带来的负面影响较为明显。所以，技术人员需要花费更多的时间，劳动的强度也相对较大，非常容易出现疲劳的问题，也必然增加了作业的危险性。所以，为了全面提升综掘的整体效率，对整个掘进技术可通过机电自动化技术进行针对性的优化，通过在掘进机械上安装锚护装置的方式，在不退机的前提下，实现对顶板锚杆、帮部锚杆的有效支护。这种配套锚护主要包含有分流集阀、管理、换向阀及伸缩油缸、降油缸等。主要的工作原理是将掘进机中自身液压控制系统全部调整到掘进作业工作中，从而实现对顶部锚杆、帮部锚杆的有效支护。在支护过程中，对掘进施工整体的影响较小，切换也相对较为便捷。

3.5掘进机自动纠偏技术

为了确保掘进机在工作的过程中，能够沿着巷道中心线持续推进，防止出现偏移的问题，在掘进机进入下个工作环节后，应当在机电自动化技术下实现自动纠偏。是否可以实现自动纠偏的效果，应当从方向、位置等方面进行判断。在其中可使用三维电子罗盘仪，从而对掘进机方向进行针对性的判断，主要是通过对掘进机方向夹角进行判断的方式，将巷道中心线与掘进机中线之间所形成角度偏差进行判别，并将这些作为基础，通过激光指示仪实现对方向的有效纠正，从而实现对掘进机方向的有效控制。对于两者出现的位置偏差情况，可选择使用超声波测距离仪器，选择使用超声波回声测距、精准测量等方式，对其中出现的误差进行测量，再利用二轴倾角传感器检测水平面和机身俯仰角是否沿着预设的位置掘进，还可以通过比例电磁阀、行走马达和PLVC单元调整掘进机掘进的位置和方向。

4结论

总的来说，为了满足煤矿生产的需要机电设备自动化技术还需进一步优化完善，从而促进煤矿开采工作的效率和效果不断提升，这样对保证煤矿开采工作中人员人身安全也是非常有帮助的。在煤矿生产中，自动化技术的合理运用促进了煤矿企业的稳步发展，从而为我国综合国力的提升创造了良好的基础条件，也为社会经济的发展起到了助推作用。

参考文献：

[1]孟少华.机电自动化技术在煤矿中的实际应用[J].当代化工研究，2020（13）：84-85.

[2]苗飞飞.煤矿机电自动化技术发展及应用分析[J].能源与节能，2020（06）：163-164.

[3]王磊.机电自动化技术在煤矿中的实际应用[J].能源与节能，2020（05）：173-174+183