煤炭机电设备自动化发展现状及应用

杨松雨

摘 要：随着经济的快速发展，极大地促进了我国装备制造业的发展，自动化及智能化技术被大量应用于装备制造及改造中。煤炭采掘设备是我国装备制造业中的重点，随着科学技术的发展以及自动化技术的不断进步，在煤矿机电设备中的自动化程度也在不断提升，在提高了煤炭机电设备的生产效率的同时也对煤炭的安全生产起到了积极的作用。文章结合煤矿机电设备自动化的发展现状来对煤矿机电设备自动化的应用前景及方向进行分析阐述.

关键词：煤矿机电设备；自动化；发展现状；应用

前言

装备制造及智能化技术是一个国家工业实力的重要表现，在国家的装备体系中，煤炭机电设备是一个国家装备制造中的重点，在我国的能源结构体系中煤炭在一次能源中占据着重要的地位，据统计，我国每年的煤炭开采及使用量占世界开采及使用量的一半以上，为保障煤炭供应，通过进行煤炭开采机电设备的自动化改造，提高采掘设备的自动化程度，提升煤炭开采设备的生产效率。

1 自动化技术简介

自动化技术是在上世纪60-70年代发展起来的一项技术，其横跨计算机、电子以及机械、电气等多个学科并将其有效的融合而成的。在自动化技术的实际应用过程中。其主要是指在不依靠人参与的情况下，经过传感器的信号检测、信息的传输、信息处理、程序处理以及操纵控制等流程，提高煤炭采掘的效率。随著科学技术的发展以及电子技术的进步，自动化中所使用的控制器、传感器以及各项检测技术等都有了很大的发展，极大地促进了煤炭机电设备自动化控制的发展。

2 自动化技术在煤炭机电设备自动化中的应用及发展

随着我国经济的快速发展，装备的智能化水平不断提高，以我国的煤炭机电设备为例，呈现出多层次的技术结构，大中型煤矿以及私人煤矿在煤矿机电设备的自动化程度分化明显，其中在大、中型煤矿中自动化程度较高，而在私人煤矿由于从成本、效率等方面考虑在煤矿机电设备的自动化程度相对较低。同国外发达国家在煤炭开采技术上的自动化程度相比，我国在煤炭开采的自动化程度相对较低，尽管近些年来，国内煤炭需求的增加促进了煤炭机电设备自动化程度的提高，但从煤炭采掘机电设备自动化技术的应用、开发以及制造等多个方面仍然需要投入更多的精力进行研发，无法满足煤炭采掘设备的实际需求，离煤炭机电设备的大规模的机械化、自动化生产还有这一定的距离。

3 自动化技术在煤炭机电设备中的应用

3.1 自动化技术在煤炭安全生产自动检测中的应用

煤炭的采掘主要是在井下完成的，井下工况复杂且环境恶劣，为保障井下作业人员的安全需要在煤炭机电设备中采用自动化技术来确保井下作业的安全。通过在井下各主要位置（如各主要采煤区的变电所、压风机房等）设立完善的温度、湿度、瓦斯等检测装置，并通过光纤网络将这些检测装置与上位机相连，将井下传感器采集到的各种数据实时传输到上位机中，从而实现其对于井下工况的实时监测，当传感器测得井下的工况数据发生变化并触动控制系统报警时，自动控制系统根据所设定的程序对井下情况进行判定并执行相应的命令，确保井下作业人员的安全。通过将自动化技术应用于煤炭综才设备中能够有效的提高煤炭生产企业的效率同时也能够为井下安全生产提供有力的保障，所以，在煤炭机电设备中发展和应用自动化技术是现今乃至今后一段时间内煤炭机电设备自动化、智能化发展的重点。

3.2 自动化技术应用于煤炭的输送系统中

将自动化技术应用于煤炭输送系统中能够有效地提高其输送效率，煤炭采掘设备在井下完成了煤层的开采后，通过使用胶带输送设备完成煤炭的输送。其中煤炭胶带机输送系统是由矿井支路输送胶带机和主干胶带输送机所组成的，其煤炭输送能力极强，是煤炭机电设备中的重要组成部分。传统的胶带输送机在使用的过程中并未有监测，从而无法对其进行设备装备的实时监控，运行中的小问题无法得到及时维修，一旦发生故障将会使得整个煤炭开采流程停止工作，从而对煤炭的开采造成极为严重的影响。通过将自动化技术应用于胶带输送机中，使用PLC来作为主控单元，通过使用Profibus总线的通讯方式将胶带输送机中的调节、主控以及行程监控等子单元控制模块进行连接，胶带输送机中的主要检测点为胶带上煤层的高度、胶带是否跑偏、打滑以及胶带机中的滑轮是否卡死等，当以上这些监测点出现问题并将信号发送至上位机中，上位机根据情况对问题输送机进行停机并启用备用设备进行传输，从而保证了井下煤炭的输送正常。主控室根据报警情况及时安排设备维修人员对胶带输送机进行维修，从而避免了胶带输送机出现小问题无法及时发现，从而造成严重故障，影响整个煤炭开采流程的正常进行。这是自动化技术在煤炭综采设备应用的集中体现。

3.3 做好自动化技术在煤炭采掘设备中的应用

随着国家煤炭需求的不断增加以及表层煤层的开采殆尽，现今煤炭的开采向着更深且地质条件更为复杂的深层煤层开采，从而使得煤炭开采设备的工况更为恶劣，因此，为提高煤炭开采的效率与安全性提升煤炭综采设备的自动化控制水平尤为重要，在深层煤层的开采中，煤炭采掘设备和液压支撑设备是煤炭开采中的必要设备，通过提升煤炭综采设备的自动化水平，使用电牵引的采煤机来对煤层进行开采，从而在保障采煤效率的同时使得整个采煤设备能够有充足的动力进行前进并在设备下滑过程中自动对设备进行制动，从而实现对于整个综采设备的姿态调整。使其能够较为轻松在倾角达到40-50°的斜坡上进行作业，极大地提高了综采设备的自适应能力，从而有效地减少了井下工作人员的数量，提高了综采设备的工作效率。

3.4 提高煤炭机电设备的电气自动水平

在进行煤炭井下作业时，电气设备的是其中重要的辅助设备，其主要为井下中的风机、排水以及电机等提供充足的电能，确保井下采掘设备的正常工作。现今在井下电气设备中的自动化应用主要集中在对于风机、电机、排水设备以及空压设备的自动运行与检修的等方面，通过使用自动控制设备来对以上设备进行控制，使其能够按照预定的程序运行，并对各设备的运行状况进行检测，发现问题及时解决，从而有效地提高设备的使用效率，保障电气设备的正常运行。做好电气设备的自动化是现今煤炭开采企业摆脱传统应用与管理的重要途径，通过提高电气设备的自动化水平可以有效降低其对于人力资源的需求，从而有效的将电气设备纳入自动化、科学化的管理系统中，电气设备的管理人员只需根据各个设备的实时工作状态数据即可完成对设备运行状况的监控，避免了由于工作人员的主观因素而造成的工作失误，提高煤炭生产企业的经济效益。

4 结束语

自动化技术对于我国的经济发展有着巨大的推动作用。煤炭是我国经济发展中的重要能源，近些年来，我国对于煤矿的开采和使用量逐年上升，通过提高煤炭开采企业的自动化水平可以在有效地提高企业的开采效率同时提高煤炭企业在煤炭开采中的安全性，是衡量煤炭开采企业现代化水平的一个重要标志，也是煤炭开采企业现代化发展中一个重要的组成部分，因此，在实际的工作中，煤炭开采企业应当加强自动化技术在煤炭机电设备中的应用，提高煤炭机电设备的自动化水平，更好地促进煤炭企业的发展。文章在分析国内外煤炭开采设备中自动化发展现状的基础上对煤炭机电设备中的自动化应用状况进行了分析介绍。

参考文献

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