自动化技术在煤矿机电设备中的应用探究

毋晓军

（陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司，陕西 榆林 719300）

在我国进入经济高速发展的新常态下，对于煤炭资源等各种资源的需求量，也在未来很长一段时间内持续保持较高的数量状态，加大了煤矿企业的生产压力。在上述发展形势下，我国的煤炭行业发展中也不断有更先进的技术应用其中来推动煤矿机电技术的不断发展和创新，尤其是针对其中自动化技术在煤矿机电设备中的应用，大大提升了煤矿生产自动化水平，以及煤矿生产效率和煤炭开采量，对于推动我国煤矿事业发展以及工业化发展具有重要意义。

1 煤矿机电自动化技术的特点

基于微电子技术以及计算机技术等先进自动化技术在煤矿机电设备中的应用，推动我国煤炭行业进入了高速发展新阶段，而总结所用机电自动化技术的特点，首先，表现出较高安全可靠性的特点。对于煤矿生产中应用的传统人工技术来说，通过机电自动化技术的应用可以实时监控整个煤矿生产环节，及时发现其中的轻微变化并针对异常情况向工作人员发出警报，提醒工作人员对异常情况进行处理。尤其在目前更为复杂作业环境中存在的较多的危险因素，以及这些危险因素表现出难以预料的特点，需要在合理利用煤矿机电设备的同时，还要做好日常管理工作，尤其是通过自动化技术的应用来满足安全生产要求。

其次，是表现出智能化的特点。在目前智能化技术广泛应用于各个行业中的同时，煤矿机电自动化技术的应用也表现出智能化的特点，通过此技术可以自动化处理煤矿生产中的工作数据，保证机电设备的正常运行，同时，在保证安全生产的同时，也降低了机电设备的维护成本，为机电设备运行以及作业人员创造一个安全可靠的运行环境。

最后，是表现出开放性的特点。在目前煤矿机电设备中不断有更多机电自动化技术应用其中的同时，也在提升机电设备的智能化水平，有利于工作人员对煤矿生产环节进行控制，推动煤矿机电技术的发展。尤其是在煤矿机电设备中通过通讯技术的应用，提升机电设备运行的灵活性和操作的便捷性，并且实现将机械设备的有效连接，简化操作过程，工作人员也可以对设备发出的信号进行共享，表现出此技术的开放性特点。

2 自动化技术在煤矿机电设备中应用的必要性

在煤矿机电设备中应用自动化技术，首先，可以实现煤矿生产效率的提升。这主要由于在煤矿机电设备中融入机械、数字、电力和计算机等众多自动化技术的应用，在煤矿生产中表现出较高应用价值的特点，实现对煤矿生产运行信息的快速和准确处理，实现工作人员劳动量的减少以及工作误差的降低，有利于提升煤矿产品的质量与合格率。此外，也可以通过此技术在自动化控制系统中的应用来实现对设备运行参数的及时调整，保证其满足生产实际需求。

其次，是有利于实现煤矿生产安全系数的提升。自动化技术在煤矿机电设备中的应用主要可以起到预警、报警以及紧急暂停的作用，尤其是针对具有较高危险系数的煤矿井下生产任务来说，在此任务开展过程中存在较多的危险因素威胁作业人员以及机电设备的安全，在目前对煤矿安全生产要求不断提高的同时，需要做好机电设备的日常运行维护工作，通过自动化技术的应用来降低生产成本和人工成本，降低人工作业危险系数，提升煤矿生产安全性。

再次，是可以实现煤矿生产成本的降低。目前，煤矿生产中应用了自动化技术的机电设备通常具有较小的体积和重量，在使用中也表现出具有较高运行速度和较低能耗的特点，不仅可以在比较复杂和恶劣的作业环境中表现出较高适应性的特点，而且可以在重复性劳动以及具有较高危险性的劳动中代替人工劳动，实现煤矿生产安全事故概率的降低，减少了事故所造成的损失。也会由于设备运行稳定性的提高以及设备检修次数和费用的减少，实现煤矿生产费用的降低。还由于应用自动化技术的机电设备具有较高的性能和较快的处理速度，也实现了煤炭开采量的提升，进而提升煤矿生产经济效益。

最后，是便于对机电设备故障进行有效处理。在煤矿机电设备中，应用自动化技术可以实现对设备运行状态的实时监控，通过事前设置运行参数上限预警的方式，在参数异常或者出现故障时，可以通过传感器的应用将信号向监控人员传输，提醒工作人员关注异常现象或者及时处理故障现象，甚至可以实现对其中部分参数的自动调整，及时控制故障范围，尽量减少故障所造成的危害。

3 自动化技术在煤矿机电设备中的应用

3.1 在煤矿提升设备中的应用

针对煤矿生产中最常用的煤矿提升设备这类基础设施，在煤矿生产中主要起到对煤炭和煤矸石进行运输以及对工作人员和各种物料进行下放的作用，还可以对生产中所需要的各种设备进行传送。在煤矿生产中，需要确保此类提升设备的稳定运行来保证煤矿生产的有序开展，但是，在此类设备每天重复同样动作的过程中，也容易增加设备损耗并表现出具有较高故障概率的特点。针对数量较多的提升设备，通过人工的方式进行此类设备故障检测，也表现出故障概率较大而增加人工检测工作量的问题。而在上述过程中，将自动化技术应用于煤矿提升设备中，在通过数字化控制方式实现对此类设备的系统性操作的同时，由于其中具有较高西宁的PLC可编程控制其的应用来实现分布式控制，也可以实现提升设备自动化运行效率的提升。在上述分布式控制方式下还可以通过独立控制器的应用来实现主控、调节以及制动等操作，进而实现对提升设备的远程控制。总结来说，通过在提升设备中应用自动化技术，可以实现对设备运行状况的全程自动监控、调节、制动和辅助功能，通过PLC技术的应用来实现上述控制功能的同时，也可以通过总线通信方式来实现对电控系统的监测、控制、变频调节和通信等功能。

3.2 在煤矿采掘设备中应用

煤矿采掘设备是决定煤矿生产效率的关键设备，同时，也是煤矿生产中危险性较高的生产设备，尤其是在恶劣的作业环境中，由于诸多安全事故隐患的存在，更是增加了煤矿采掘作业中的风险性。为此，可以在此类设备中应用自动化技术来实现自动化采掘作业，减轻作业人员劳动量。比如，通过电牵引采煤机的应用，表现出比液压牵引采煤机更高的作业效率和自动化程度，而且表现出较高的性能稳定性。尤其是在具有较高倾角煤层中的采掘作业中，不仅可以在采煤机前进中提供足够的动力，而且可以在下滑时通过发电的方式进行制定，无须额外使用防滑装置，有效确保采掘设备使用中的安全性，提升此类设备的应用范围。

3.3 在矿井监控系统中的应用

正如前文所述，针对煤矿生产具有较高危险性的特点，由于安全隐患存在于各个生产环节中，容易由于管理疏忽或失误而引发安全事故。为此，可以在煤矿生产中通过自动化技术的应用来构建矿井监控系统，实现对煤矿生产整个过程以及矿井环境的实时监测与控制。基于自动化技术监测网络在矿井生产中的应用，可以实现对生产设备和人员的定位追踪功能，实现对矿井生产状况的全方位监测。具体地说，就是在监管井下矿工畜禽和工作状态的工作，还可以全面监测和评估矿井环境是否安全并进行调整，而且在事故发生时，可以结合矿井实际情况采取经济逃离措施，减少对作业人员的危害。

4 结语

结合目前我国各项科学技术的发展，将自动化技术应用于煤矿机电设备中成为目前煤炭行业的必然发展趋势，但是，针对规模和开采环境不同的煤矿企业来说，自动化技术的应用也表现出一定的差异性，导致此技术优势没有充分发挥。为此，在未来的煤矿生产中，应该提高对自动化技术应用的重视，将其在提升设备、采掘设备等煤矿生产设备中深入应用，同时，通过应用此技术创建矿井监控系统来保证煤矿生产安全，提升我国煤矿生产的自动化水平。