煤矿机电自动化技术的创新应用

邵珠振 白银库

（山东能源鲁西矿业集团单县能源有限责任公司，山东菏泽 274300）

当前，我国煤矿行业发展迅猛，煤矿产值不断增加。尤其是在煤矿产业结构调整的发展背景下，煤矿企业对作为第一生产力的科学技术的运用越来越重视。在实际的煤矿开采中运用自动化技术，使得煤矿生产工序更加简单化、程序化，煤矿生产效率不断增加，生产智能化水平也日益提升，促进了煤矿企业的发展。但是，在自动化技术的实际运用中难免存在许多问题，直接影响了自动化发展水平。因此，对机电设备自动化技术的探讨具有重要的现实意义。

1.煤矿机电自动化技术概述

煤矿机电自动化技术是在煤矿机电设备的运行中，借助于编程逻辑控制器，根据设备运行中的相关指令实现对机电设备的智能化控制。在煤矿机电设备自动化技术的运用中，能够对设备运行中的各项数据进行实时掌握，对机电设备运行状况进行检测与分析，以此来判定设备是否存在运行故障，并对其中的安全隐患及时解决[1]。自动化技术并非指一种单一的技术，而是集计算机技术、控制技术与传感技术于一体的综合性技术，将其运用到煤矿机电设备管理工作中，主要体现出以下3大特征：

第一，多样化特征。煤矿机电设备在生产与运行过程中，涉及了多个领域的不同技术，决定了自动化技术的多样化特征，以满足机电设备多样化的运行管理需求。

第二，集成化特征。煤矿机电自动化技术的运用需要数据采集技术、人机界面、单片机以及PLC等多项技术的支持。工作人员借助于以上技术实现对煤矿机电设备的信息采集，还能对其运行状态进行准确检测，以此体现其集成化特征。

第三，智能化特征。在煤矿深井作业中，充分借助于智能化技术实现无人操作，对煤炭综采面的具体参数进行准确采集，同时在人工智能控制系统的支持下，实现对煤矿机电设备的智能化管理[2]。

2.煤矿机电自动化技术的应用现状

2.1 煤矿机电管理机制建设欠完善

在煤矿企业的运行与管理中，科学完善的管理机制是保障自动化技术得到充分运用的重要因素。但是，从当前现状来看，许多煤矿企业在机电管理机制建设方面并不完善，使得机电自动化技术的应用与发展受到不良影响。许多煤矿企业即使制订了相应的机电管理制度，但是并没有对煤矿开采与生产实际情况相结合，与自动化技术在煤矿机电设备管理中的应用不相匹配，导致制度与实践不相适应，使得管理制度仅存在于形式上，很难发挥其真正的作用。对于煤矿企业而言，要想实现机电自动化管理就必须建立健全机电管理机制，提升自动化技术的系统性，促进煤矿生产效益的提升。

2.2 煤矿机电自动化技术的操作水平不高

在煤矿机电设备的运行中，运用自动化技术对工作人员的专业素质与操作水平提出了较高的要求。就当前阶段来讲，煤矿企业中精通自动化技术的专业人才相对缺乏，对自动化技术的操作水平并不高，导致在实际的煤矿开采作业中对自动化技术的应用不够充分，一般多用于对煤矿开采的初期阶段，整体的自动化操作水平并不能满足煤矿开采作业的实际需求，导致自动化技术的优势得不到充分发挥。现有煤矿机电自动化操作人员对于自动化技术的知识储备相对较少，工作经验欠丰富，一旦遇到设备故障，就会陷入技术困境，不能在第一时间解决问题，为机电设备的运行埋下安全隐患[3]。

2.3 煤矿机电自动化技术人才队伍建设不足

当前，自动化技术在煤矿开采与生产过程中的运用还处于尝试阶段，工作人员经验不足，对自动化技术的专业知识认知有限，通常是在实践中摸索，在遇到问题时往往需要借助于他人经验。这就导致自动化技术在煤矿开采与生产中的运用较为落后。在煤矿机电自动化技术的运用中，通常会面临许多技术难关，因为企业缺乏自动化技术方面的高精尖人才，再加上对现有技术人员及操作人员的培训工作不到位，使得当前煤矿企业现有人才队伍自动化整体应用水平不高。另外，在实际的管理工作中，许多操作人员因对自动化技术认知不足，时常存在操作失误现象，增加设备故障的发生概率，对煤矿企业的正常运行产生不利影响。

2.4 煤矿自动化技术管理体系不科学

在煤矿开采与生产作业中，自动化技术的合理应用能够有效减轻作业人员的工作负担，提升煤矿开采效率。目前，自动化技术在煤矿机电设备中的运用日渐广泛，煤矿开采环境也越来越复杂，在具体的开采作业中往往会面临各种技术难题。许多煤矿企业在自动化技术的应用中并没有建立起系统完善的管理体系，管理人员的工作职责并没有明确规定，导致实际的工作效率受到直接的影响，对自动化技术的有效应用产生阻碍作用，影响煤矿生产效益的提升[4]。

2.5 煤矿工程设计欠合理

在自动化技术的实际应用中，应充分对煤矿开采环境与生产条件进行全面分析，了解自动化技术的实际应用特点，以此为依据制订科学有效的应用设计方案，以保证自动化技术与煤矿生产需求的相互适应。就当前阶段而言，许多企业在煤矿工程作业设计中往往对自动化技术的应用产生忽略，使得在煤矿开采的后续环节与自动化技术的应用很难匹配起来，直接影响了煤矿开采自动化技术的应用效果，甚至导致煤矿开采安全事故的发生。对此，煤矿企业应引起足够的重视，在工程开采方案的设计中应积极引进自动化技术对实际的开采作业与自动化技术的应用进行充分考量，加强两者的融合，进一步提升生产效率。

3.煤矿机电自动化技术的创新策略

煤矿机电自动化技术在煤矿生产过程中的创新应用主要体现在矿井煤炭传送系统、矿井提升机、煤矿采掘环节、煤矿液压支架以及矿井监测系统等方面的运用上，下面对其进行分别探讨：

3.1 矿井煤炭传送系统

在煤矿开采与生产过程中，煤炭传送系统是煤矿生产系统中的重要环节之一，尤其是在当前煤炭需求量不断增加的新形势下，煤炭传输量越来越大，传输距离也越来越远，生产环境越来越复杂，对煤炭传送系统的稳定性提出了更高的要求。可以说，煤炭传送系统是保证煤炭安全传输、提升传送效率的关键要素。但是在现实情况下，煤炭传送系统稳定性不足，甚至会出现移位、跑偏等情况导致煤炭传送效率低下。而将自动化技术运用于煤炭传送作业中，对整个煤炭传送过程进行全面监控，一旦发生煤炭移位或跑偏的情况就会立即报警，以此来确保煤炭资源的安全传送。同时，采用自动化技术能够根据实际的煤矿生产要求对煤炭传送系统进行有效控制，以防存在空转的情况，导致能源浪费，增加生产成本[5]。

另外，通过自动化技术的运用能够实现对煤炭传送设备的集中管理与控制，对不同功能区进行科学区分。而现场总线技术的运用能够实现在恶劣环境下的通信功能，即使通讯信号差也能保证不同部门之间的有效沟通，充分保证设备的稳定性。借助于自动化技术对井下胶带输送机进行智能化控制，能够保证输送机的制动力，保证设备运行参数的合理性，进而提升煤炭输送效率。

3.2 矿井提升机

在煤矿开采作业中，矿井提升机的应用非常关键。在煤炭开采中，需要使用矿井提升机将开采出的煤炭以及残渣输送出来，作业人员也需要借助于矿井提升机出入矿井，对矿井提升机的安全性与稳定性提出非常高的要求，矿井提升机一旦发生故障就会造成严重的人员伤亡事故。因此，必须采取有效措施保证矿井提升机的稳定性与牢固程度。而自动化技术在矿井提升机中的应用，能够将提升机的具体工作数据反馈至系统终端，系统根据具体的工作数据实现对提升机工作状态及性能的安全监测。一旦发现数据异常，就会立即开启制动器，将运行中的提升机控制在停止运行状态下，以防导致不良事故的发生。另外，在矿井提升机的运行中，将多个控制器分别安装于不同节点，借助于自动化技术实现对多个控制器的独立控制实现对提升机的多线程控制，在保证提升机运行稳定性的同时，为实际操作带来更大的便利[6]。

3.3 煤矿采掘环节

在煤矿开采与生产过程中，煤炭采掘是一项非常重要的中心工作，对整个煤矿开采效果产生着关键的影响。但是，在实际的煤炭采掘工作中往往受到多种不确定因素的影响，例如环境因素、技术因素、人为操作因素等对采掘工作带来不良影响的同时，容易增加安全事故的发生概率。在煤矿采掘环节中应用自动化技术，能够有效提升采掘工作的安全性，在减少劳动损耗的同时降低风险因素对采掘流程产生的不利影响，避免安全事故的发生。例如，电牵引采煤机的应用不仅牵引力强，稳定性突出，能够很好地适应恶劣复杂的开采作业环境，有效地提升了煤矿采掘效率，促进了煤矿企业生产效益的提升[7]。

3.4 煤矿液压支架

在煤炭开采与生产过程中，液压支架作为常用设备，能够保证煤矿生产的顺利进行。一般情况下，液压支架多用于工作面与煤层支撑面环境下，以保证作业环境的安全性与稳定性。自动化技术在煤矿液压支架中的应用能够对液压支架的运行状态、工作参数进行自动化分析与科学调整。在顶板支护中，如果支架压力出现不良变化就会直接反应到传感器与计算机系统中，对液压支架进行自动移动，并对顶板压力值进行有效调节，使其达到合理范围内。以上操作无需在矿井内环境中进行，借助于远程通信技术只需要在地面就能完成操作，在保证人员安全的同时，还能实现工作效率的提升[8]。

3.5 矿井监测系统

在我国的煤矿开采与生产过程中，受煤层深、倾角大以及冲击地压等多种因素的不良影响，导致我国煤矿开采自动化监测技术的应用面临诸多困难。当前阶段，我国自动化技术在矿井监测系统中的应用还处于不断尝试与实践的阶段，监测系统的落实程度相对不足。但是，在煤矿开采与生产过程中，矿井监测系统的应用非常重要，是保证煤矿安全生产的重要手段。因此，应加强对矿井监测系统的创新应用。

例如，在煤矿生产中，为了保证安全性可安装视频监测系统，或者在监测系统内安装声光报警装置。一旦发生故障，监测系统通过通信端口立即传输给设备管理人员，由管理人员进行及时处理。同时，矿井监测系统还能对故障的发生状态进行有效识别，并发出指控命令将运行中的设备控制在停止状态下，以防对作业人员的人身安全造成威胁。另外，矿井监测系统还能对故障发生的位置与相关信息进行明确定位，为工作人员的抢修节省时间，提升抢修效率，使设备在最短时间内得到抢修，并恢复至正常的运行状态。

4.结语

将自动化技术运用于煤矿作业中，能在很大程度上提升作业效率，为煤矿企业带来巨大的生产价值。在煤矿企业的运行与管理中，要想使自动化技术的作用与优势得到充分发挥，在实际的工作管理中，必须对自动化技术应用过程中存在的问题进行全面分析，提升作业人员的安全生产意识，强化技能培训，使作业人员对自动化技术熟练掌握，提升其专业水平与综合能力。本文对煤矿企业机电自动化技术的运用展开了详细探究，以期改善当前煤矿机电自动化技术的应用现状，提升煤矿生产与管理自动化水平，进而促进煤矿企业的健康发展。