自动化技术在煤矿机电设备中的应用

田传明　王凯

摘 要：随着科学技术的快速发展，自动化技术被广泛应用到煤矿机电设备中，煤矿机电设备自动化水平越高，就越有利于促进煤矿企业综合实力的提升。因此，研究自动化技术在煤矿机电设备中的应用具有重要意义。鉴于此，本文从煤矿机电设备自动化现状入手，阐述了自动化技术在煤矿机电设备中的具体应用，并对自动化技术应用前景进行展望，希望本文能为提高我国煤矿机电设备自动化技术水平提供有益参考和借鉴。

关键词：自动化技术；煤矿机电设备；应用策略

中图分类号：TD67 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）32-0266-01

自动化技术主要指设备在生产或管理过程中，通过信息传输、自动检测以及操纵控制等功能，在无人操作情况下实现自动工作的一种技术。自动化技术综合运用了网络技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术等多个领域的高新技术。随着科技的发展，自动化技术被广泛应用到煤矿生产过程中，不仅提升了煤矿的生产效率，而且保障了员工和企业的生命财产安全。

1 煤矿机电设备自动化现状

1.1 我国煤矿机电设备自动化现状

从目前情况来看，我国煤矿企业在生产中呈现多层次技术结构。其中，大中型煤矿普遍处于综合开采阶段，中小型煤矿普遍处于普通机械化发展阶段，而乡镇煤矿基本上还处于人工作业阶段。由此可以看出，我国煤矿企业在开采过程中，自动化程度普遍不高，自动化技术水平有待进一步发展和提升。

1.2 发达国家煤矿机电设备自动化现状

发达国家已有近60年的采煤历史，其在生产条件和技术水平方面都明显优于我国，具有安全性、技术性和效率高等特点。西方国家将自动化技术应用于煤矿机电设备以后，凸显了高新技术在煤矿开采过程中的优势和作用，极大提升了煤炭开采效率。

2 自动化技术在煤矿机电设备中的应用

煤矿机电设备自动化主要是指在开采煤矿的过程中，工作人员不需要直接参与作业，而是由机器设备自动完成信息传输、检测、操纵等功能，实现自动作业目的。

2.1 在提升机中的应用

目前来说，在煤矿机电设备中，矿井提升机的自动化应用程度较高。矿井提升机通过高速往返运动，在矿井中实现下放设备、提升煤炭和升降人员等多项作业，是矿井中较为重要的机器设备。所以，提升机的稳定、安全运行对确保煤矿企业正常生产具有非常重要的作用。提升机的控制系统为电控系统，电控系统广泛应用了自动化技术。如今，我国部分煤矿企业开始使用自动化水平极高的全数字提升机，监控和辅助功能全部由高性能PLC可编程控制器实现，不同控制器间通过总线通讯控制，有效提高了提升机的稳定性和工作效率。

2.2 在采煤机中的应用

煤矿井下环境恶劣，地质条件复杂，开采煤矿时还应注意瓦斯、地下水、煤尘等环境因素，操作稍有不当就有可能发生安全事故，降低生产效率。目前，大中型煤矿主要使用自动化采煤机开展工作，这类设备具有很强的自动化开采能力，大大减少了综采面的人工作业。例如，电牵引采煤机是当前应用最为广泛的一种采煤设备，其对自动化技术的应用已经非常成熟。电牵引采煤机具有良好的设备牵引特点，这是普通采掘设备无法实现的。电牵引采煤机运用自动化控制系统，在设备前进过程中能产生很大牵引力，在下滑时，可利用自动化控制系统产生制动作用，能在倾斜角度在40～50°煤层斜坡上正常工作。所以，电牵引采煤机可完成高角度作业，比较适合在地质条件复杂的井下开展作业，有效提升了煤炭开采率。

2.3 在人员定位中的应用

煤矿开采的危险性很高，因此，需要对煤矿挖掘过程实施全方位监控。目前，煤矿的监控系统已较为成熟，具有井下通讯、井下人员跟踪定位、电网监控、安全检测等诸多功能，能够对井下作业各环节进行实时监测控制，监控的范围涵盖了传输系统、提升系统、井下排水系统、防爆系统、地面压风系统等多个安全生产环节。

近几年，因井下人员定位系统出现问题而引发的煤矿安全事故时有发生，严重威胁着人民群众的生命财产安全，在这种情况下，自动化技术被广泛应用到矿井监控系统中，实现了对井下人员的自动定位。自动化监测监控系统具有以下功能：①可借助自动通讯技术实时显示地理信息，实现对井下相关情况的实时查询；②监控系统可实时反映井下的情况，绘制井下坑道中工人的实时动态分布图，更加直观地呈现井下实际情况，为工作调度提供参考；③可利用井下自动监测监控系统，实现对井下人员的考勤，便于开展人员管理工作，假如矿井下出现安全事故，其他人员可利用该系统快速查明遇险的井下人员数量，并能迅速确定遇险人员身份，为后续开展救援工作提供准确资料；在实施抢救时，可借助自动化监测监控系统迅速确定井下遇险人员的具体位置，最大限度地提升抢险效果和抢险效率，从而为保护井下工作人员生命安全赢得宝贵时间。

2.4 在井下传送带中的应用

矿井下运输煤炭主要依靠带式运输机，为确保传输带上的煤炭连续运输，提高安全性能和增加运输量，就应不断运用新技术。目前，我国已研发出全自动带式运输机，该设备利用机电一体化技术，借助CST可控软件，可把原煤連续运输到井上，且运输过程全部实现了智能化监督，故障率、出错率都非常低。尽管全自动带式运输机满足了连续不断运输原煤的要求，但由于原煤运输是长距离、长时间运输，很难确保中间驱动点不出现意外情况，因此在一定程度上还是存在安全隐患，有可能对整个设备的可靠性、安全性造成影响。

3 自动化技术在煤矿机电设备中的应用展望

将自动化技术应用到煤矿机电设备中，优势十分显著。在煤炭开采过程中，运用自动化技术不但极大地提高了工作效率，同时对施工人员人身安全起到了重要的保障作用。今后，随着自动化技术的不断发展和更新，其必将在煤矿生产各领域、各环节得到更为广泛的应用，不仅如此，未来还将实现各种新技术的融合，如数据挖掘技术、云计算技术、物联网技术等相互融合，从而进一步提升煤矿机电设备的自动化水平，促进自动化技术在煤矿企业中的规模化应用。

4 结 语

总而言之，在煤矿机电设备中应用自动化技术，不但可以极大地提高工作效率，减少资源浪费，而且对促进煤矿企业发展具有非常重要的意义。相信，未来我国煤矿机电设备自动化程度会越来越高，技术也更趋成熟，进而更好地推动煤矿企业高效生产和安全生产目的的实现。

参考文献

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收稿日期：2018-9-20