煤矿采煤中自动化技术的运用价值

刘源波

(山西铺龙湾煤业有限公司，山西 大同037104)

0 引言

煤被誉为工业的粮食，它在国民经济中占有十分重要的位置。近年来随着经济的迅速发展，煤矿行业也得到了很大的发展，许多自动化设备被应用到采煤的过程中，这大大提高了采煤的自动化程度，进而提高了生产效率，降低了工人的劳动强度。近年来，由于能源短缺，市场竞争也越来越激烈，对于煤矿来说只有利用高新技术不断地提高生产效率，降低生产成本才是煤矿企业生存的根本。这里主要对煤矿采煤过程中运用的自动化技术进行分析，探讨自动化技术在采煤过程中的运用价值。

1 煤矿自动化技术

近年来，随着计算机和通信技术的不断发展，自动化在煤矿中的应用也得到了更加广泛的应用，使煤矿信息化和自动化程度大大提高。在发达国家，煤矿采煤的整个过程都实现了完整的自动化，挖煤、掘进、采煤运输以及供电、排水等辅助设施均实现了信息化。矿井在生产过程中都采用了监控系统以及保护系统，这样，发达国家在煤矿机电一体化方面具有巨大的优势。21 世纪是信息技术高速发展的时代，这个时代的自动化技术具有网络化、智能化以及多功能化的特点。我国作为一个发展中国家，煤矿自动化技术近年来也取得了飞速的发展，并处于不断完善和发展的阶段。在煤矿企业中的小环节上都很好地体现了机电一体化的特点，但是，由于我国相关技术的落后，煤矿自动化技术和发展水平与国外相比仍有一定的差距。目前，我国大多数煤矿企业的自动化设备和系统往往是比较简单的，一般情况下都是独立运行，这样就限制了他们之间的网络通信和信息共享;另外，还存在着孤立的信息和自动化孤岛的现象，这样大大限制了他们的功能。此外，国家的相关部门以及煤矿企业对煤矿自动化系统也十分重视，投入也非常巨大，引进了很多的自动化设备。因此，煤矿企业需要在未来建立一套完整统一的网络平台，在这个平台上可以为煤矿综合自动化系统提供更好的服务，这是未来煤矿行业自动化系统发展的趋势和方向。

2 煤矿自动化发展趋势

近年来，煤矿行业自动化技术发展迅速，短时间内取得了巨大的发展，现将煤矿自动化行业的发展趋势总结如下:

2.1 由过程控制系统向集成总线系统发展

随着社会的发展和科技的进步，国内外煤矿行业自动化发展也十分迅速，这不仅包含传统的单个环节的自动化，还包括针对整个采掘过程以及其他过程的系统自动化。为了实现这个过程，不仅需要煤矿企业引进先进的自动化设备，还需要煤矿企业相应的操作人员具有较高的专业技术水平，以便及时对设备故障进行及时的处理。对于煤矿行业来说，自动化是建立在设备自动化的基础上，它的目的就是为了保证矿井内部生产安全上的信息化、网络化、自动化以及数字化，并且在本地可以形成一个可以移动的、并能远程控制设备的综合数字化控制管理系统。系统在运行时要用传感器对现场的信息进行实时的采集，系统将采集到的信息处理后发出指令实现对各种设备的控制，然后依靠网络协作将所有的控制系统连接起来，将各控制系统得到的信息传递到地面上的集中监控中心，最后利用监控管理软件和监控服务器实现对矿井所有工作的集中管理。

2.2 建设企业级的中央级集成控制系统是一个必然趋势

企业级的集成控制系统主要包含两部分，分别是建设全矿井的自动化集中控制中心和企业级过程自动化集中控制中心。

1)建设全矿井的自动化集成控制中心。为了提高矿井的生产效率，保证生产正常稳定的进行，将先进的以太网技术和自动化设备应用在矿井中来建设矿井集成控制系统是十分必要的。矿井的自动化集成控制中心是企业级自动化集成控制中心成立的基础。

2)建设企业级的自动化集成控制中心。近年来，随着科技的发展，煤矿行业的自动化技术也在不断的发展和进步，煤矿企业中出现了企业级的自动化集成控制中心，这是煤矿自动化技术发展的一个趋势。实现完全自动化的过程监控是煤矿自动化技术的发展的方向。随着自动化技术的发展基于矿井级的自动化集成控制中心将会被弱化，并会被企业级的自动化集成控制中心所取代，这是自动化技术发展的一个必然趋势。在这个系统中，自动化集成控制中心不是仅仅作用于单一的某一个层面，而是实现对企业管理层、安全控制层、过程调度层以及基础设备层的集中控制和调度的系统。这样大大提高了企业的自动化程度，提高了生产效率，降低了企业的运营成本。

3 煤矿自动化的主要价值和意义

3.1 提高生产设备的可靠性和生产的安全性

煤炭行业比较特殊，它具有环境复杂、生产连续性强、可靠性和安全性要求高等特点。而现代自动化设备采用高度集成的电子元器件、专用的芯片以及专用的工控计算机等，这些因素都大大提高了自动化设备硬件的可靠性。设备的软件比较灵活，可以在系统中设置各种控制、故障检测以及诊断程序等形成一个完整的自动化控制系统，它的组态检测、控制功能以及故障保护功能等紧密结合，这就保证了整个自动化系统的高度可靠性。

3.2 提高采煤的效率和采煤的质量

通过自动化系统的运行能极大地提高采煤的自动化程度，相对于传统的自动化系统来说生产效率将得到很大的提高。另外，由于自动化程度的提高，排除了一些人为因素对采煤质量的影响，因此采煤的质量也将有一定的提高。

3.3 节约能源，节省劳动力资源

在采购和使用自动化设备时要优先采用低能耗的机电装置，如高效电机、高效风机等等。另外，在运行的过程中也可以根据实际情况对设备进行调整，以实现设备的节能。由于自动化系统可以随着系统的负荷情况及时调整，优化系统的运行状态和运行周期，从而大大减少不必要的能量损耗。例如，合理的自动化系统可以实现设备的软启动、平滑调速以及恒减速制动等，通过这些措施可以大大减轻运行过程中电流或者转矩对设备的冲击，减少设备的故障率和维修时间，保证设备的规定年限内正常的工作。

4 结语

煤矿的采煤过程是一个复杂的系统工程，它在作业的过程中自动化程度比较高，涉及到了掘进、采煤、运输以及供电和排水等众多方面。煤矿自动化系统的搭建是当前我国煤矿安全生产的重要技术保障。因此，这对目前我国煤矿自动化的发展现状和应对措施和办法具有重大的现实意义。本文主要依据所在煤矿生产的实际对煤矿中的自动化技术的应用进行了分析，对自动化技术如何应用在生产中进行了较为详细的分析，并根据经验概括了自动化技术在煤矿行业中的应用价值。

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