煤矿机电自动化集控的发展与应用

周常徐

摘 要：现代高新科技的广泛应用，为煤矿企业机电设备的自动化水平带来了新的发展，该文将结合煤矿机电设备的大型化、自动化、集控化的发展趋势，探讨其对煤矿行业的影响与作用，并从控制精度、对设备的安全性和可靠性等方面给予阐述。

关键词：煤矿 机电 集控化 自动化 应用

中图分类号：TD40 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（b）-00-01

煤矿机电设施设备是实现煤炭开采各个环节的重要组成部分，煤矿机电设备的自动化水平，不仅关系到煤矿的采煤作业的工作效率，同时，也对煤矿安全生产提供了保障。煤矿机电自动化主要是建立在机械、计算机、信息处理和自动化控制等综合运用的复合型技术，它是将微电子技术向传统机械工程渗透而形成的新兴技术。为此，加强对煤矿机电自动化集控技术的研究和应用，不仅能极大地提高煤矿机械的工作性能，还能实现对煤矿开发的安全性、可靠性、经济性的提升，切实提高煤矿开采的整体效率和效益。

1 煤矿机电自动化集控的发展现状与趋势

机电设备自动化因其具有智能化、程序化、信息化的特点，设备体积小，易于操作和维护，使用性能也相对可靠等特点，在煤矿企业的开采领域得到了广泛应用。煤矿机电设备自动化技术，不仅减轻了操作人员的工作强度，而且也极大地提高了煤矿产业的安全生产水平和能力，实现了巨大的经济效益和社会效益。但是目前情况下，我国煤矿机电自动化技术与发达国家相比，还存在一定的差距，在很多方面还需要继续研究和发展。

煤矿机电自动化集控技术作为煤矿企业的核心技术，其发展趋势主要体现在：开发拥有自主知识产权的开采技术和配套设备是未来煤矿开采的主导方向，只有拥有自主知识产权的核心装置，才能从根本上大幅提升我国煤炭领域开采水平；其次是增强产品的通信能力，只有拥有实时的信息采集，并从信息的处理中分析出有用的信息资源，应用到煤炭的开采和生产工艺的提升上，为此，开发出基于微处理器的自动化煤矿开采设备、运输设备、检测设备等，以及制造出具有一定智能的煤矿机器人，依然是未来煤矿企业机电自动化技术发展的重心。

2 煤矿机电自动化集控的应用

1）在矿井安全生产、矿井监测及监控中的运用。矿井安全生产监控系统最能体现出煤矿机电自动化集控的技术，在我国，由于监测监控技术起步比较晚，其设备的采购大多依赖于进口，我国的煤矿机电自动化集控技术水平始终停留在一般的水平上。随着我国科技水平的不断提升，对进口设备的不断消化和吸收，并结合我国煤矿开采的具体实际情况，逐步建立一批具有世界先进水平的监控系统。在“以风定产，先抽后采，监测监控”的方针和煤矿安全章程的指导下，在我国很多煤矿中逐步得到推广应用，提升了我国煤矿对瓦斯预警的能力，并取得了良好的收效。

2）在煤矿矿井提升机中的运用。煤矿矿井提升机作为煤炭开采的大型设备，通过对其引入自动化集控技术，使得提升滚筒和提升驱动部分实现了整合，不仅简化了内部结构，而且通过全数字化技术的装备，大大提高了机器设备的可靠性，如通过微处理器来实现对故障地址的多重寻址，增加了设备的自诊断功能等，方便快捷的通信功能，不仅对设备的安装提供了方便，也为系统的改版和升级提供了连续性。近年来，随着数字直流提升机核心部件的研制开发，整个系统的安全性进一步提升，使得国产直流提升机已经成为煤矿开采企业的首选机型，得到了广泛应用。

3）在矿井井下传送带上的运用。在煤矿井下煤炭运输过程中，由于需要对煤炭进行不间断的连续运输，从运输量和安全性方面对带式运输机提出了更高的要求。由我国自行研发的带式运输机，通过采用机电一体化技术，基本实现了煤矿井下原煤的不间断运输任务，并且引入CST可控软启动装置，能够有效解决设备启动过程中的故障率和出错率。当然，在带式运输机长距离运输过程中，由于中间驱动点还存在性能不稳定的情况，一定程度上降低了设备的整体灵敏度和寿命，为此，还需要从实验和研究中，不断总结和分析，以实现性能的持续稳定。

4）在采煤机中的运用。电牵引采煤机是机电自动化技术在采煤机中的典型应用，通过引入电牵引技术，能够为采煤机提供牵引的同时，还能对采煤机下滑时以制动的形式来发电，从而实现电能的综合利用。电牵引采煤机由于其性能稳定，故障少、维修量小等特点，而且通过对电控系统的相应参数进行适当的调整，来有效提高电牵引机的传动性能。随着电子技术的逐步发展，电牵引技术在采煤机上的应用为煤矿企业的开采提供了源源不断的动力和支持。

5）在其他煤矿机电自动化装置中的运用。作为煤矿开采的重要机电设备，电液控制支架已经成为主流，它利用计算机技术与液压控制技术的有机结合，实现了定压双向邻架或成组自动移架功能，避免了对顶板和支架的冲击。同时，由于在煤炭开采中需要稳定的供电系统，而高压开关柜的应用，恰好满足了煤矿大功率设备工作的需求。

3 发展煤矿机电自动化集控的前景展望

煤炭工业的健康安全发展离不开煤矿机电的自动化和智能化。在信息时代快速发展的今天，煤炭工业未来的发展应加大自动化和智能化设备的研制和应用，比如无人值守远程操控技术，不仅可以在地面遥控井下的工作面的开采、运输等，而且可以及时了解井下生产动态，并根据其具体情况采用最优的工作方法；同时加大无线网络的具体应用，实现煤矿井下移动信号的全覆盖，如WiFi技术，可以提高工作效率、节约成本。针对煤矿安全生产的特殊性，应加大对瓦斯、火灾、水灾、冲击地压等重大灾害的预警系统的应用，针对传感器无盲区和断电控制布置制定相关的行业标准，同时应对井下工作人员采用准确的定位系统，及时了解其动态和工作情况。针对一些薄煤层，应研制出相应的自动化综采设备，提高煤炭的开采率。

总之，在当前，煤矿机电自动化集控技术的应用已经达到了相当的规模，对于我国煤矿领域的开发有着巨大的促进作用，同时，在应用上还存在不足的地方，还需要加大科研力度，整合自动化集控技术水平，来实现煤矿产业的安全高效发展。

参考文献

[1] 蒋卫良，韩东劲我国煤矿带式输送机现状与发展趋势[C]//煤矿高效集约化开采技术与机电一体化装备论文集，2007.

[2] 赵亚萍.安全发展背景下煤矿自动化改造探讨[J].机电信息，2012（6）.

[3] 谭得健.我国煤矿自动化现状及发展趋势[J].工矿自动化，2010（9）.