煤矿机电自动化技术的创新应用

文/王磊

随着科学技术的不断深化，进一步加速了市场的优化与竞争，将自动化技术和煤矿机电技术进行有机整合已成为当前煤矿行业的发展方向。煤矿机电自动化技术可以有效提升煤矿的生产数量，在引发安全事故时，能够有效防止对工人造成严重损害。但在实际应用过程中，仍然存在管控能力低下、工人技术欠缺等现象，从而限制了煤矿机电自动化技术的发展。因此，需要不断创新和丰富煤矿机电自动化技术，积极改进技术不足之处，促进生产质量的提高，充分发挥煤矿制造业的核心竞争力。

1 煤矿机电自动化技术的特征

1.1 具有集成化特征

煤矿机电自动化技术的关键功能在于通过人机管理系统对各项机能的自动化运行采取动态监控模式，同时能够及时完成各类煤矿生产环节的实时监控，帮助工作人员全面清晰地了解煤矿现场的生产状态。此外，煤矿机电自动化技术的组成构造主要包括传导元件、信息收集和处理设备及计算机设施等，具有明显的集成化特征，有助于煤矿生产技术的延伸和拓展。

1.2 具有智能化特征

随着科学技术的不断进步，智能化理念被广泛运用在生产技术的研发和改进中，促进了机电自动化体系根据各类机械设施的运作状况进行智能化信息采集和加工，能够降低生产设备的维护和运营成本，可以有效减少安全问题的发生。此外，智能化技术具备良好的记忆效果、感知效果及适应效果，在不同的生产流程中都可以针对实际情况进行自动调节，有助于推进煤矿生产行业可持续发展。

1.3 具有开放性特征

在机电自动化技术的改革过程中，将通信技术与机电自动化生产进行有机融合，有利于实现煤矿机电技术的集中管理及数据交互。此外，在煤矿机电技术中充分发挥通信技术的优势，能够加强生产设备的可延伸性和拓展性，促进不同机械设备之间完成信号联结，使生产活动能够将各类系统应用到机电设备体系中，充分展示出煤矿机电自动化技术的开放性特征。

2 自动化技术在煤矿机电设备中的应用

2.1 应用于煤矿矿井提升机中

矿井提升机是在采矿工程中用于联系井下与地面的主要运输设备，而矿井体系具有一定的复杂性，主要包含操作的复杂性、由于运作速度过快而产生较大惯性，从而导致交替转换工作的问题发生。此外，矿井提升机的实施效果和生产环境存在密切关联，即便在矿井体系的保障下，若发生恶劣环境，则矿井提升机的使用将会受到不良影响，从而无法实现良好的应用效果。

由于我国科学技术已取得显著发展，进一步带动了矿井生产技术的提高，逐步实现自动化技术，通过积极创新和提高机电装备和拖动管控体系的水平，能够将微电子技术和模拟技术有效应用到矿井提升机中。在煤矿机电自动化集控技术的改进和发展基础上，数字化智能装备能够提高机器装备运行的安全系数，并且能够加强装备的自我诊断能力，同时能从矿井提升机的构造上进一步向科学化、合理化、精简化发展，便于进行后期的安装与维护。此外，现阶段我国数字直流提升机的研究成果已经取得良好的技术突破，进一步提升煤矿系统运行的安全系数。例如，在实施多种寻址运作过程中，通过有效运用微处理装置，便于更加精准地发现故障出现的详细位置，此外还能使各类设备之间的互动和交流更加方便，不断优化和增强了煤矿系统的自我检测水平。

2.2 应用于电牵引采煤机中

采煤机是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一，电牵引采煤机是综采工作面的核心设备，是一项采取自动化集控技术的具有代表性的采煤机，具有较高的工作效率。通过电牵引技术的应用，使电能为采煤机的牵引力提供有力支撑，有效保障了其机能运行的稳定性。电牵引采煤机可以下滑制动发电，有利于加强电能的应用率。同时，电牵引采煤机在应用过程中出现故障的概率较小，有利于减少维护成本，不需要管理人员耗费过多时间和精力进行维修工作，仅需要在运行前设计适当的参数即可实现理想的运行成效。近年来，电牵引技术已普遍应用到煤矿机电设备中。

2.3 应用于矿井井下传送带中

井下传送带在煤矿开发过程中起到输送功能，是煤矿输送体系中必不可少的重要工具。利用传送带可以实现远距离传送，是一项安全、有效的运输途径。然而，通常传送带具有较多不明确的运输因素，若传送量超出范围，则会导致机电装备发生故障，增加一定的风险性。因此，根据这一现状，需要不断对传送带进行改良。通过自动化技术进行传送带改造工作，能够有效监测井上和井下传送带的具体情况，若出现故障，则针对具体参数执行故障类型判别和诊断，并进行调节。此外，矿井传送带主要的运输对象多为施工物料及施工人员，较易发生皮带老化、打滑等问题，从而引发潜在的安全隐患。而将自动化技术和传送系统进行融合，可以及时对传送机器的运行情况进行监控，有利于保障传输工作的高效、安全、顺利展开。

2.4 应用于煤矿监控设备中

由于煤矿井下作业环境具有一定的特殊性，且有着较强的危险性，因此要求在作业过程中实施全方位、全时监控，保障在突发状况时及时采取救援措施，保护施工人员和机器设备的安全。此外，还能够对各类机器运行情况进行判别，有助于及时发现机器的故障问题。当前在煤矿行业中屡次发生安全事件，不仅严重影响煤矿领域的发展，同时对人员的生命安全带来一定威胁。在煤矿开采过程中，应用传感器设备能够有效获取煤矿的生产信息，并将其输送到相关的调度系统，对煤矿生产环境进行全面监测，提高煤矿开采的安全性。比如使用水位传感器能够对煤矿水位进行监测和控制，若煤矿水位到达上限范围时，监测体系将会智能地进行报警，促进施工人员及时采取处理措施或立即响应撤离方案。同时，利用自动化监控体系还可以对施工人员进行实时定位，准确掌握施工人员的位置，以便在发生突发情况时第一时间采取撤离措施，及时对人员实施救援，进而降低事故的损失。

2.5 应用于煤矿供电系统中

随着科学技术的进步，煤矿生产行业对电气设备的功率要求不断增加，对于电能的需求也在逐步提高，而电气系统在运作或停止过程中都将对煤矿的供电网造成一定影响，因此为了促进供电网稳定运行，则需要提高煤矿供电体系的调配管控，积极为井下电气设备提供充足的电力供给，保障工作正常运行。在煤矿生产过程中，还可以利用机电一体化数控技术实施电量调度，严格把控各项系统的用电调度及电容投运等，降低无功功率消耗，有效减少煤矿供电系统无功电流，进而合理提高运行功率。而为了实现以上目标，在操作应用中重点采用集中补偿及就地补偿的形式进行。同时，在当前的机电一体化数控技术在供电体系中的使用情况中，大部分选用微机保护开关，此开关作用较为齐全，并且能够有效保持供电体系的稳定性，进而提高煤矿开采的工作效率，值得在煤矿生产过程中进行推广。

3 结语

综上所述，随着我国经济水平的高速发展，煤矿需求量在稳步增加，但煤矿开采在生产效率、安全问题等方面仍然有较大的改进空间。同时由于信息化技术已取得明显进展，自动化技术己被普遍运用到社会的各个行业中，而煤矿机电自动化的广泛应用在一定程度上改进了施工人员的工作环境、缓解人工的工作负担。因此，煤矿机电设备自动化技术是提高煤矿生产质量的主要方式，煤矿机电设备自动化技术能够适用于目前煤矿行业的发展需求，同时是促进煤矿生产行业提高核心竞争力的必然趋势，其正在向集成化、规范化、智能化的方向发展。在现代化科学技术迅速发展的背景下，煤矿生产行业应当紧跟时代发展趋势，重视机电自动化中出现的现状问题，不断提高对自动化技术的创新应用，借此来加强煤矿生产效率，并减少安全事故的发生，从源头上保障煤矿施工人员的生命安全，并积极推进煤矿产业实现产业升级。