自动化技术在煤矿采煤中的运用研究

摘 要：煤矿采煤技术经过多年发展，已经得到相应完善与创新，采煤自动化技术就是采煤技术发展的重点与关键。在实际采煤工作开展中，通过对采煤自动化技术的科学合理利用，可以在很大程度上促进各项工作的有序进行，同时保证采煤质量与采煤效率。而且在采煤自动化技术科学合理利用背景下，可以促使工作能够朝着智能化与自动化方向发展。

关键词：机电自动化;煤矿中的运用

随着科学技术的发展，自动化技术在各个行业中都得到了应用，煤炭行业也不例外。目前，中国煤炭行业正处在从机械化开采向自动化开采及智能化开采转变的关键阶段。无论是自动化开采还是智能化开采，其关键都在于煤矿机电设备的自动化控制。因此，非常有必要认识煤矿机电设备自动化控制的优势。自动化控制使机电设备按照预定的轨迹运行，从而将人从重复的劳动中解放出来。

1 煤矿自动化技术

计算机和通信技术的飞速发展，为自动化技术在煤矿中的运用创造了基础条件，在一定程度上提高了煤矿行业的信息化和自动化程度。目前，发达国家的煤矿自动化程度较高，矿井在生产过程中引入了监控系统和保护系统，以防止突发事件造成人员伤亡，煤矿采煤、掘进、采煤运输及供电、排水等辅助设施也均已实现信息化，采煤整个生产过程都完整运用了自动化技术，这为发达国家的煤矿机电一体化创造了发展优势。当下是信息技术持续快速发展的时代，所以自动化技术也要符合网络化、智能化以及多功能化的要求。我国作为一個发展中国家，近年来煤矿自动化技术的发展也有了较大进步，但与发达国家相比煤矿自动化水平仍有待提高，对于煤矿自动化技术应用的方法还需要不断改进和完善。部分煤矿企业生产的小环节中已经实现了机电一体化，机电一体化的优势也在生产过程中得到了凸显，但由于我国自动化相关技术的落后，煤矿自动化技术和发展水平仍落后于发达国家。在目前的自动化技术运用中，我国大多数企业的自动化设备和系统都较为简单，且均为独立运行，自动化设施之间的网络通信和信息共享具有局限性。

2 机电自动化在煤矿中的运用

2.1 自动化控制在矿井提升机中的应用

矿井提升机是煤矿开采的重要设备，其主要负责向井下输送材料和设备。通常情况下，矿井提升系统的惯性大、控制程序复杂且对速度控制比较严格。提升机在工作时，需要频繁地启动和停止。若采用普通的机械式开关来进行控制，则对提升机的控制系统会产生较大的冲击。因此，很多矿井的提升机都进行了自动化改造。将变频技术应用于提升机的启停控制，可实现提升机的平稳启停，从而提升了提升机使用的安全性。此外，提升机可根据提升或下放的重物质量，自动调节运行速度，使得提升机处于最佳运行状态。自动化控制技术的应用进一步优化了矿井提升机系统的内部结构，保证了提升机的整体性能，使得设备的安装和操作也变得简单。

2.2 自动化技术在挖掘设备中的应用

煤矿开采的大部分工作都集中在地下，因此，煤矿企业的挖掘设备必须注重对自动化技术的高度应用。煤矿的井下作业十分复杂，其工作环境、工作状态也面临着诸多影响因素，瓦斯、煤尘、地下水等都是影响煤矿开采的重要因素，因此，务必加强对煤矿挖掘的管理。派遣员工进行井下挖掘有许多不利影响，一方面，人力挖掘的速度较慢、效率不高，使得工人面临极大的风险隐患;另一方面，员工进行井下作业具有一定的限制，工人不可能完全发挥自身的挖掘技术。自动化控制系统可以有效地引入大型挖掘设备即电牵引采煤机，该项技术的广泛应用使得煤矿挖掘更加方便快捷，采煤机具有足够的牵引力，即使发生地面沉降也能迅速地做出应对，保障工人安全。井下作业环境复杂，采煤机的合理安排能够规避一定的操作问题，降低事故发生的概率，促进煤矿的顺利开采。

2.3 保证系统的可维护性及适用性

在实际的煤矿作业过程中，有很多工作可应用自动化技术来完成，在不同条件下借助自动化系统可以产生截然不同的效果。怎样才能最大限度地发挥系统优势，是需要考虑的关键问题。目前，煤矿领域的机电自动化技术主要用于矿井监测、生产作业、提升机、传送带、采煤机等几个方面，这些都是当前比较成熟可靠的技术运用形式。在实际的煤矿作业过程中，必须高度重视安全，所有新兴自动化技术都必须经过论证才能实践。另外，不同的自动化系统对应的控制算法都有其独特的使用范围，即便功能相似也不可轻易地移植，需确定它的具体适用范围，在确定有效之后方可正式应用。

2.4 在监测设备中的应用

虽然自动化技术已经逐步的普及和完善，但是煤矿的安全事故发生总是无法避免，既然不能很好的解决这种问题，那为何不从源头阻止煤矿事故的发生呢。这样不就可以保证到工作人员的生命安全吗。煤矿的安全事故发生严重威胁到了工作人员的生命安全，所以这就要求在每次作业时要严格监测，保证每次作业的安全程度，只有保证工作人员的工作环境是安全的才是最重要的。自动化技术在煤矿监测设备的应用就可以很好的帮助解决这个问题，自动化监测技术可以有效的探测煤矿的环境，并且可以快速的做出是否可以进行工作的判断。自动化监测技术还可以监测到每一位工作人员的具体动向，了解到每一位工作人员的状况，并且及时向矿上的技术人员进行汇报。这样就确保了一旦发生突发状况，技术人员可以立即利用有效信息进行救援活动，可以有效的保证到每一位工作人员的生命安全。

2.5 应用于煤矿矿井提升机上

在煤矿开采生产过程当中，矿井提升机是主要的工作设备之一，矿井系统极为复杂，这一系统的复杂性主要有运行速度快所造成的惯性以及操控复杂性，所以将会出现交替着转换工作情况。同时，矿井提升机的应用情况和环境也有着极大的联系，即便有矿井系统的保护，矿井提升机如果在恶劣环境之下，其应用将会受到极大的影响，降低其使用效果。当前，我国科学技术越来越高，矿井生产自动化技术应用程度也越来越高，可以采取机电设备以及控制系统能力进行提升以及优化，可以大大提高机电设备以及拖动控制系统的能力，微电子技术、模拟技术等技术也逐渐应用到矿井提升机控制工作当中。在煤矿机电自动化集控技术的发展之下，数字化智能设备能够对机器设备运行安全系数进行提高，同时还可以对设备自我诊断水平进行提升、精简和优化矿井提升机当中的结构，提升设备安装以及维修的便利程度。

3 结语

伴随自动化技术的快速发展，煤炭资源的开采将变得更加方便和快捷，实际的开采效率及企业效益都将得到明显提高。需要相关工作人员对采煤自动化技术有正确认识，发挥自动化技术优势，强化煤矿开采各环节的技术管理，推动智能化生产，以提高煤矿开采的整体水平。机电自动化的实现能降低工作安全风险，为中国煤矿开采事业未来的发展创造良好的条件。

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作者简介：

任运涛，1982年3月，男，汉族，河北石家庄人。2006年毕业于辽宁工程技术大学，电气工程及其自动化专业，本科学历，电气工程工程硕士学位。现中级工程师;现在鄂尔多斯市中钰泰德煤炭有限公司，从事机电技术工作。