煤矿机电自动化技术的创新应用研究

李 东

（陕西华电榆横煤电有限责任公司小纪汗煤矿，陕西 榆林 719000）

引言

目前，我国经济建设发展较快，对煤炭资源的需求依然旺盛，这使得我国煤炭资源的利用仍然具有广泛性。现代社会，正常条件下煤炭需求量大，相对陈旧的设备不能满足社会对煤炭的需求。总的来说，过于陈旧的设备可能会带来效率低下的问题，也会带来很多安全问题和安全风险，引进自动化技术是提高煤机电气设备效率和功能的一个新的发展方向[1-3]。

1 煤矿电气自动化概述

国内外煤炭工业蓬勃发展，煤炭工业不断创新，煤炭资源利用率明显高于以往。特别是发达国家十分重视煤炭工业，通过自动化装置的有效利用，可以实现煤炭的有效利用。此外，将机械化煤炭电气设备投入生产，可以大大减少事故发生的概率。

1.1 电子技术

一般来说，电子技术是将电子设备应用于各种技术领域的技术。现代电子技术主要有两种：微电子技术和电子技术。由于电子设备的响应速度快、灵敏度高，其应用将更加方便，在此基础上实现了微电子技术，该技术的相应应用发展迅速。今天，电子技术的快速发展及其广泛应用在现代生产中占重要地位[4]。此外，对于煤矿自动化设备及其控制系统，目前使用的信息的收集、检测、传输和处理在许多地方都很重要。运输、吊装、通风和排水等大功率装置都在严格的功率和速度控制下，以确保煤炭生产达到要求。由于这些技术的使用是以电子技术的合理利用和开发为基础的，煤炭企业应特别注意其在煤炭工业中的应用。

1.2 机电一体化技术

在矿山设备机电一体化的现代发展趋势中，这一设备的重要发展趋势之一，总的来说，更重要的趋势是设备的灵活性和智能化。计算机网络控制在实际过程中具有更重要的意义，以保证操作的顺利执行。在实际操作过程中，可以根据实际需要对设备进行合理调整，在操作中实现常态化，也可以提高设备的整体运行效率[5]。在使用这项技术时，必须准备好测试工作的各个方面，从而有效地防止失败。此外，在实际操作中，还需要不断监控设备的运行情况，通常是控制装置的配置，控制整个生产过程，这种操作的优点是在发生事故时可以进行自动处理和排除故障，保证设备的最大运行效率，防止煤矿生产效率低下。

1.3 控制理论

在生产资料和科技的现代化进程中，出现了新的发展问题，有利于控制论的发展。此外，控制理论的发展阻碍了科技进步和生产水平的提高，煤矿自动化设备一般包括传动设备、生产设备和管理，现阶段煤矿管理模块几乎全部实现数字化，向现代化自动化控制设备的过渡顺利完成。值得注意的是，推行数码管理是以电子及电脑科技为基础，而管理策略通常是以管理理论为基础。一般来说，为了提高煤矿发电系统的能源效率（见图1），无论是现代的交流或直流系统还是其他系统，都需要使用转换器设备进行能量转换。

图1 控制系统

2 自动化技术影响因素

2.1 硬件问题

设备是煤矿机电自动化技术的重要基础，只有实际设备充分利用自身特点，才能保证加工过程稳定可靠，提高产品质量。由于煤矿机电控制自动化设备处于早期发展阶段，许多不稳定或故障问题与设备本身密切相关，自动化控制设备本身相对准确，由许多部件组成，信息是通过电子设备实现的，某个地方出了问题，可能导致整机运行出现偏差。目前，我国的机电装置的自动化控制设备必须在装配过程中由其他厂家提供，而且每台设备的规格和质量都不同，由于成本和质量的差异，产生了不合适的零件。

2.2 操作问题

煤矿机电装置控制自动化设备是一种智能仿真，消除了人工操作的限制，常用于人们无法完成人工操作的较复杂环境中，因此恶劣的条件也影响了设备的稳定性。例如，许多煤矿机电装置的自动化控制系统必须在高温、高压、高湿度或室外空气条件下运行，因此存在多种外部因素，可能导致煤机自动化控制设备产生缺陷，工业自动化设备运行风险的增加降低了设备的可靠性。

2.3 人为因素

煤机电自动化控制技术可以实现整个工作周期和工艺周期关键阶段的自动化，以及对技术前检查和中间维护的人工干预。因此，人为因素也是影响煤电自动化控制设备稳定性的重要因素。然而，很多工人的专业素质并不统一，如果专业知识或技术技能达不到某一水平，便可能会出现违反操作规程的问题，以致设备不能正常运作的危险，甚至出现严重的机械故障。

3 自动化技术创新应用战略

虽然煤矿机电自动化是煤炭工业发展的重要环节，但目前大部分自动化都是在采用煤矿机电装置的基础上进行的，为了保证安全稳定，必须进行反复的可靠性检查。煤矿安全电气工程对矿山机电自动化设备的测试涉及多个领域，是科学知识的跨境融合。

3.1 煤矿电气自动化技术设计优化

在我国，煤矿技术水平不断提高，从实践的角度来看，通过优化设计方法，兼顾作战强度和工作环境，对煤矿机械电气自动化控制系统的研究与开发处于探索阶段。鼓励应用创新方法，通过实时信息共享，提高煤电自动化控制设备的运行稳定性，减少相关编程误差，最大限度地减少电气环节的数据传输错误，加快其运行，是未来工业产品网络发展的主要趋势。

3.2 电力牵引剪断机等技术的应用创新

传统煤矿广泛应用液压剪切机，随着现代自动化技术的发展，功能电动机的应用对提高煤矿机电设备的自动化水平具有重要意义，功能电动机可以实现实时控制，敏感控制等。通过优化编程技术和传感器，控制器可以有效地控制和诊断剪切机的运行状态，也可以有效地控制部件，实现功率调节和稳定，达到降低能耗的目的，提高安全性。

3.3 优化设备管理和维护

企业在选择煤矿机电装置自动化控制设备前，应认真检查说明书，深入分析自身的操作需求，特别是在环境温度、环境湿度和大气压的影响下，保证煤炭的适当开采条件。虽然采矿机电自动化控制设备本身所处的条件可以满足操作要求，但还需要温度、湿度、pH值等都能满足条件。此外，要定期注重提高企业相关职工的专业技能，持续学习培训，培训装备操作规程，突出安全操作规程，建立相关责任制度，通过建立奖惩制度进行监督，鼓励经营者的积极性和主动性。

3.4 煤矿安全电气设备试验电路优化

煤矿自动化电气设备在运行条件和运行要求上差异较大，矿井电气安全试验主要是对自动化设备设计和结构进行有效试验，使其能够满足工作需要。目前煤矿安全电气设备工业自动化试验机主要从设备安全和人身安全两个方面进行试验。首先，设备安全主要是由于影响其他设备或建筑物而造成的经济损失，以及工业自动化设备操作过程中的偏差。人身安全是指矿井电气自动化设备的操作和使用对人的影响，主要是生命威胁。煤矿电气安全检测是煤矿电气设备自动化设备安全认证的主要方案之一。

3.5 加强煤电自动化控制技术品牌建设

在今后的社会经济改革过程中，必须注意煤炭机械电气设备自动化的各种技术产品的细度，建立品牌体系。首先，建议对从事煤炭工业自动化技术的各类国有企业进行深入研究，重点研究产品设计、生产和检验过程的技术以及问责制。在每一个工作场所都可以进行检查，建立逆向问责，规范生产流程，提高公司的市场竞争力。二是为煤矿机电管理自动化企业建立产品生产平台，实施产品生产流程和企业声誉登记制度，使煤矿机电控制自动化企业具有较高的品牌和社会影响力。

4 结语

因此，数据、云计算和互联网的大融合，使智能控制系统逐步深入社会，为煤矿机电自动化及相关技术相关领域的发展开辟了更广阔的前景。在这个发展时代的背景下，有必要积极研究影响煤炭工业电气自动化可靠性的因素，有针对性地提出一些提高我国煤炭工业自动化市场竞争力的解决方案。