对煤矿机电从业人员如何适应煤矿“四化”新要求的探讨

崔 健

（山西省煤炭工业厅，太原 030012)

1672-5050（2017)05-0001-03

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2017-08-17

崔健（1986-),男,山西吕梁人,工程硕士,从事煤炭科技装备管理工作。

对煤矿机电从业人员如何适应煤矿“四化”新要求的探讨

崔 健

（山西省煤炭工业厅，太原 030012)

随着信息化与工业化的深度融合和“互联网+”的迅猛发展，国家强力推动提升煤矿机械化、自动化、信息化和智能化水平，智能化采煤工作面、掘进工作面在煤矿得到推广应用，势必要求煤矿从业人员的知识水平也相应提高。本文对目前煤矿企业机电从业人员的知识现状进行了分析，并针对机电从业人员知识结构不能有效适应煤矿“四化”新要求的问题，提出了调整的方向。

煤矿机电；知识结构；自动化；智能化

2015年5月19日,国家安全监管总局、国家煤矿安监局组织召开全国煤矿自动化开采技术现场会,要求提升煤矿机械化、自动化、信息化和智能化“四化”水平。6月11日,总局发出通知,决定在煤矿等重点行业领域开展“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动,到2018年6月底,实现高危作业场所作业人员减少30%以上。在煤矿,将重点推进煤（岩)巷掘进机械化自动化、煤矿综采工作面机械化自动化、煤矿井下辅助运输自动化、煤矿生产保障系统智能监测控制。

1 煤矿机电从业人员的知识结构表现

近几年来,智能化采煤工作面、掘进工作面在部分矿井得到使用,但一段时期内会出现与普通的综合机械化采煤系统没有太大差别的情况。究其原因,主要与煤矿机电从业人员的知识结构有很大关系。主要表现在:

1)对各种传感器的工作原理不了解,检查维护工作不到位。传感器是智能化系统的信息采集装置,其能否正常工作将直接影响到设备运行的稳定性甚至矿井的安全状况。在一个智能化采掘机组中,要求机器具有煤岩识别、姿态监测、位移监测、煤量检测等功能,这就要用到温湿度传感器、压力传感器、位置传感器、视觉传感器、测距仪、倾角传感器、速度传感器、电流电压传感器等等。如果不能正确判断这些传感器的输入输出特性、不能科学合理地进行维护保养,在电缆敷设过程中未采取有效的抗干扰措施,必然会造成设备故障停机。

2)对网络传输设备的基本配置方法未掌握,造成信息传输中断或失真。网络传输设备主要包括服务器、路由器、集线器、调制解调器、网关、交换机、存储器等等。这些设备都需要设置正确才能可靠工作。因配置错误而造成采掘设备停机或启动失败的故障往往发生在更换网络设备后,因忘记原来的IP地址,波特率、端口号、优先级、流量控制参数等设置错误或软硬件不兼容而造成。更有甚者,因为电源瞬间停电,从业人员不知道有些网络传输设备在电源恢复供电后,需要人工重新上电,只能等到服务工程师到位后才恢复了采掘设备的运行,严重耽误了生产。

3)在零部件存储、设备点检方面仍然采用传统的模式,工作效率低、差错多。在设备维护保养方面,传统的定期保养制度在煤矿安全生产中发挥过重要作用,但这种制度要达到理想的效果,前提是保养周期要科学合理。煤矿设备使用环境较差、工况变化较大,维护保养周期无法根据设备状态及时进行调整,往往造成维护不足或过度维护。前者会造成设备故障频发,后者加大了维护成本。近几年来,设备状态监测技术逐步趋于成熟,但由于现场没有掌握组态软件和Visual Basic相关知识的人员,所以未能发挥出应有的作用。在物料仓储、发放工作中采用计算机管理,将会极大地提高工作效率,杜绝库管人员记账不准、不知道物料存储位置、零部件型号规格弄错等问题。煤矿设备种类繁多,为减少差错,多数矿井要配备5人甚至更多人员来管理采掘设备零部件,如果采用计算机管理,结合射频识别技术,不仅可以减少人员配置,而且可以杜绝差错发生,提高工作效率。

2 煤矿生产智能化趋势

在2017年6月8日,省国资委提出了国企国资改革的13个专项行动计划,其中第七项是:探索省属企业特别是煤炭企业在危险工种和岗位使用智能机器人技术。在煤炭安全生产过程中,智能机器人将会在恶劣环境、重体力劳动中广泛使用。目前,已有部分矿井在综采工作面沿空切顶留巷作业中应用机器人来搬运、码垛重达200 kg的料石;应用机器人来清理煤仓;应用机器人对盲巷内进行有毒有害气体检测等。但面临的困难是如果机器人出现故障,谁来维修、维修成本如何控制。

煤矿生产技术的发展趋势必然是“智能化、无人化”,这样才能实现“少人则安、无人则安”的安全发展理念。但设备出现故障后,只有等供货商派技术人员到场才能解决问题的局面不改变,将会导致煤矿企业维修成本高,生产秩序恢复时间长的不良后果。信息采集与传输技术、智能控制技术方面的人才奇缺,将无法满足“机械化换人、自动化减人”的需求。

图1 智能化综采工作面网络图Fig.1 Network diagram of intelligent fully-mechanized mining face

3 煤矿机电从业人员知识结构的调整方向

从图1智能化综采工作面网络图可以看出,信息化智能化时代,煤矿机电从业人员的知识结构急需从以下几方面进行调整:

1)学习传感器原理及应用。在图1中,用到了状态监视装置（如图中红圈内),它集倾角、位移、振动、温度、电流等传感器功能于一体,检测设备的俯仰角、位置、轴承状态、电动机出力等,根据检测结果,智能化地改变运行方向、截割速度。传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。就像是人的眼、鼻、耳,是智能化系统快速准确响应的基础,同时也是故障的多发环节。传感器通常做为智能化系统的输入信号或反馈信号,是智能化系统执行任务的基本依据。但是其灵敏度、精度、特性、误差范围、负载能力等参数指标相互之间不可兼顾。对传感器而言,往往灵敏度愈高,测量范围愈窄,稳定性也愈差,因此,在更换时,不仅要合理选择传感器的参数,而且必须注意传感器要求的环境温湿度、耐受震动极限值、量程、工作电压、输入输出信号类型、与系统的兼容性等因素。

2)学习计算机网络相关知识。计算机网络是按照网络协议,将生产现场分散的、独立的传感器按照一定规则连接到计算机,经处理后送达各个终端或执行元件。要求使用者掌握网络拓扑结构、网络协议、网络模型、地址分配、操作系统等基本知识。在生产现场,常常由于系统偶然掉电、设备搬迁等因素造成系统数据丢失、数据线连接错误,进而导致智能系统不能正常工作的现象。由于缺乏具备上述知识的人员,只有通过电话请教供货方技术人员,甚至是等他们到达现场才能解决问题。

3)学习掌握计算机软硬件日常维护技术。计算机是整个智能化系统的核心,是信息处理的中枢。据统计,计算机的故障,80%以上是由于维护保养不及时造成的。在智能化系统中,计算机每天24小时连续工作,处理大量数据信息,也存储大量数据信息,需要定期清理内存以及失去保存价值的文件,以保证计算机能够保持足够的响应速度。因此,要求机电从业人员具备计算机的日常维护知识,掌握定期清理内部积尘、清理垃圾文件、磁盘清理、磁盘碎片整理、硬件配置、端口设置、重要文件备份等。要具备软件安装、板卡更换、软硬件故障排除等技能。

4)掌握智能机器人的基本编程技术,使机器人能适应不同场合,完成不同的工作。煤矿生产条件复杂多变,机器人的作业地点总是处于变化之中,其动作轨迹也会发生相应变化。为使其发挥应有的作用,这就需要机电从业人员掌握基本的编程技术,能安全正确地操作和使用示教器,并具备故障排除能力。也要求机电从业人员在弄懂机器人结构的基础上,及时对机器人的部件、安全设施进行维护保养。

4 结束语

随着煤矿生产自动化、智能化水平的不断提高,机电设备以及机电设备的管理在安全与效益中的比重将逐步加大。机电从业人员的知识结构将会严重地影响到煤矿机械化、自动化、信息化、智能化技术的推进和最终成效。及时地对机电从业人员的知识结构进行调整,使之能适应科学技术的前进步伐,不仅是对机电从业人员的关爱和培养,更是企业生存和发展的迫切需要。

ToDiscussHowCoalMineMechanicalandElectricalWorkersAdapttotheNewRequirementsof“FourModernizations”inCoalMine

CUIJian

（BureauofShnaxiCoalIndustry,Taiyuan030012,China)

With the depth of the integration of informationization and industrialization and the rapid development of “Internet +”, The state has strongly promoted and hoisted mechanization ,automation, informatization and intelligent level. Intelligent coal working face and driving face are used in coal mine, it is certain that the knowledge level of coal mine workers should be improved accordingly. This paper analyzes the current knowledge of mechanical and electrical workers in coal mining enterprises, In view of the knowledge structure of electromechanical workers can not effectively adapt to the new requirements of coal mining, the direction of adjustment is put forward.

coal mine electrical machinery; knowledge structure; automation; intelligence

TD67

A

（编辑:薄小玲)