煤矿采煤中自动化技术的应用

文/史杰

由于科学技术的高速发展，信息化技术与智能化技术飞速发展，在我国的基础能源战略中，煤炭行业占据重要地位。在煤矿采矿系统之中，通过合理应用自动化技术，不仅可以减少煤矿资源的损耗与浪费，而且显著提升煤矿采矿效率。基于此，本文深入研究自动化技术在煤矿采矿之中的具体应用。

1 煤矿采煤当中应用自动化技术的必要性

自动化技术具有网络化与智能化的特点，而且功能多样化，在当前阶段，我国的煤矿行业发展规模不断扩大，原有的系统控制模式正在朝着集成化方向发展，不仅包括了单个环节自动化，而且对总体采煤过程进行有效监管。

由于煤炭资源藏在地下，因此，煤矿采煤作业属于高危行业，其作业环境较为复杂，而且危险性较大，我国政府有关部门对煤炭作业，提出较好的安全要求。在煤矿采煤系统之中，通过应用自动化技术，能够保证煤矿采煤系统的安全运行，提高煤矿采煤的安全性。

2 自动化技术的特点分析

2.1 提升采煤效率

在网络技术高度发展的今天，自动化技术通常和计算机技术有效结合，进而应用到煤矿采矿系统之中。计算机属于煤矿采矿电气自动化系统中的重点装置，其体系比较小，而且能耗低，其存储能力与运算能力特别强，适合应用在作业空间比较小的煤矿电气自动化系统之中，例如电气自动化系统与各类煤炭机电设备等等。

通过合理应用上述自动化设备，能够帮助有关人员更好的判断周围环境，了解各项设备的具体运行情况，保证设备能够更好的适应作业环境。有关人员利用自动化技术，能够科学的分析各项参数信息，从而确定设备运行故障部位，做好一系列诊断工作，并预测此设备在后续运行过程当中，可能会发生的故障，提前采取针对性控制措施。和传统的煤矿采煤工作方式相比较来讲，自动化技术的良好运用，能够进一步减轻煤矿作业人员的工作压力，保证煤矿采煤效率得到显著提高。

2.2 自动化水平高

在现有的煤矿采煤系统之中，采煤机当中通过安装自动运行控制系统，包括故障预报系统等一系列自动化系统，能够保证煤矿采煤的自动化水平得到明显提高，进一步提升了煤矿采煤效率。上述自动化系统的良好运用，能够保证煤矿采煤自动化得到更好体现。

在采煤机当中，通过安装远程监控系统，包括综采装备液压支架，采煤机可以结合煤层变化情况，包括煤层的软硬度，对煤实施自动切割，妥善调节采煤速度，并对不同的受力点状态，包括综采液压系统压力，实施动态监测，准确检验综采液压系统压力，并自动调节支架，保证输送机能够更加安全的运行，帮助操作人员作出正确的判断。

2.3 节约大量能源

自动化设备的妥善运用，能够节约大量能源，例如，高效的电机与风机等低能耗装置的合理应用，由于其节能效果比较好，各项设备在运行的过程当中，可以结合具体情况，做好一系列调整工作，由于自动化系统能够根据系统运行负荷情况，进行自动调整，保证整个系统运行状态更加优化，故可以减少能源的损耗。

对于相关操作人员来讲，通过科学运用自动化系统进行有效控制，能够保证各项设备启动更加平滑，提高其减速制动水平。煤矿采煤设备在运行的过程之中，受到电流与转矩的冲击比较小，降低设备出现大规模运行故障的概率，有效缩短设备的维修时间，保证设备在年限之内，一致处于稳定的运行状态。

3 自动化技术在煤矿采煤当中的具体运用

3.1 优化试验台机械结构，提高总体布置水平

在煤矿采矿系统当中，变速器试验台，属于综合的机电系统，综合运用机械与液压原理，驱动电机保持连续作业，有关人员通过准确输入转速与扭矩，进而模拟出变速器，在煤矿采煤过程当中的工况。因为驱动电机的最高转速受到较大限制，通常无法完全满足发动机最高转速要求。所以，有关人员可直接在驱动电机后部位置，安装升速齿轮箱，更好的提高采煤系统运行效率。

要想更加接近矿物采煤具体工况，相关人员也可以在变速器输入端，安装惯量盘，惯量盘的旋转惯量和离合器飞轮，包括传动轴旋转过程当中所产生的转动惯量一致。在试验台末端，可以安装加载装置，包括与其相匹配的冷却系统，该系统可以为变速器施加一定阻力矩，保证煤矿采煤效率得到明显提高。

3.2 科学选择驱动设备，提高煤矿采矿效率

驱动设备的科学选择，能够保证煤矿采煤质量得到显著提升，驱动设备通常采用内燃机，也可采取电动机作为其输入动力源。动力源不同，其优缺点也不尽相同，利用内燃机为煤矿采煤系统当中的驱动端，能够保证试验更为接近工况。

但是，内燃机存在一定缺点，例如，其噪声比较大，容易产生大量废气，污染外界生态环境，再加上内燃机的转速与扭矩控制难度大，会对煤矿采煤效率产生较大的影响。利用电动机作为试验台动力源，能够减少噪音，而且其占地面积比较小，启动与暂停比较方便，对外界生态环境污染小，特别容易控制。利用电动机作为试验台动力源，具备诸多优点，在不同类型的煤矿采煤传动系统当中，其应用范围广泛。

3.3 合理选择加载装置，保证煤矿采矿工作的顺利进行

加载装置作为煤矿采煤系统当中的核心装置，现阶段，常用的工业设备通常采取测功机作为加载装置。测功机通常应用于发动机运行功率的测试，也可以将其应用在齿轮箱与减速机当中，是一种应用较为广泛的负载装置。测功机重点由功率吸收。转矩调节与负载调速等部分构成。通过科学选择加载装置，不仅能够保证煤矿采煤工作的有序进行，而且可以为煤矿采煤作业人员提供一个更为安全的作业环境。

由于负载转矩的输出方式存在较大差异，通常需要将测功机分成三种，分别是水力测功机、电涡流测功机与电力测功机。一般来说，自动化采煤系统当中，采取开式布局方式较多，在满足试验要求的基础之上，通过对上述三种测功机性能进行综合比对，采取电涡流测功机，比较适合应用在自动化煤矿采煤系统当中。

除此之外，在煤矿采煤系统当中，有关人员还要全面分析发动机运转速度，并构建自动化采煤系统模型，可以采用交流异步电机为试验台架驱动系统，驱动试验变速器，包括负载机构保持稳定运转。本文中所采用的驱动电机可以有效覆盖被测变速器和采煤设备发动机的各项性能，而且具备良好的转速与转矩调节性能。要想进一步提升试验结果的精确性，有关人员需要结合发动机运行速度，进行精确分析，进而保证自动化技术在煤矿采煤系统当中得到更好应用。

3.4 合理确定驱动电机参数，避免煤矿采矿设备出现大规模运行故障

将交流异步电机作为驱动电机，有关人员还要明确驱动电机的各项参数，进而保证异步电机驱动变速器的可靠运行。通过合理确定驱动电机参数，能够降低煤矿采煤设备出现大规模运行故障的概率。

在应用自动化技术之前，煤矿开采环节，主要利用人力，在井下进行煤炭的搬运与输送，此种方式，不仅工作效率特别低，而且会给煤矿采煤作业人员的生命安全带来较大威胁。自动化技术的合理运用，能够帮助有关人员更加科学的确定驱动机运行参数，提高煤矿运输效率，节省大量的运输成本，而且安全性能特别高。例如，在煤矿采煤系统之中，通过采用皮带式运输设备，并妥善安装运输监控体系，能够减少煤矿采煤设备运行故障次数。

4 结束语

综上所述，通过对自动化技术在煤矿采煤当中的具体应用进行科学化分析，例如优化试验台机械结构，提高总体布置水平、科学选择驱动设备，提高煤矿采矿效率、合理选择加载装置，保证煤矿采矿工作的顺利进行、合理确定驱动电机参数，避免煤矿采矿设备出现大规模运行故障等等，能够保证自动化技术在煤矿采煤系统之中得到更好运用，推动煤矿企业的可持续发展。