自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用

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摘要：煤礦企業(yè)機(jī)電設(shè)備管理中，自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)電設(shè)備的融合，提高了行業(yè)的生產(chǎn)效率，還從一定程度上降低了成本，對(duì)現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展起到了非常積極的推動(dòng)作用?；诂F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展與自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行了相關(guān)闡述，以期幫助相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域的現(xiàn)代化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù)；煤礦機(jī)電設(shè)備；應(yīng)用；工業(yè)發(fā)展

0引言

在世界范圍內(nèi)，煤炭行業(yè)一直是根基和重要的基礎(chǔ)能源，生產(chǎn)和消費(fèi)都占據(jù)世界前列。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下人們對(duì)煤炭的需求越來越多，而行業(yè)的生產(chǎn)形勢(shì)卻無法和市場(chǎng)發(fā)展相匹配，尤其是針對(duì)一些陳舊煤礦而言。對(duì)于陳舊煤礦，設(shè)備陳舊、開采困難、開采難度越來越大等現(xiàn)象頻發(fā)，大大降低企業(yè)的生產(chǎn)效率，對(duì)企業(yè)的順利發(fā)展造成極大影響，同時(shí)企業(yè)也很難獲得經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益?；谶@一情況，企業(yè)積極投入資金實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化升級(jí)發(fā)展。

1自動(dòng)化技術(shù)在煤炭事業(yè)當(dāng)中的發(fā)展和運(yùn)用

1.1發(fā)展歷程

當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)被廣泛運(yùn)用在各個(gè)行業(yè)當(dāng)中，促進(jìn)行業(yè)的快速發(fā)展，且獲得極大的效益。自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用在煤礦機(jī)電設(shè)備生產(chǎn)加工當(dāng)中，以自動(dòng)化技術(shù)為基礎(chǔ)，用自動(dòng)化技術(shù)來控制機(jī)械，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)工序有效監(jiān)督、控制生產(chǎn)，縮短生產(chǎn)過程中投入的成本、減少消耗。因此在實(shí)際的運(yùn)用過程當(dāng)中，應(yīng)該增強(qiáng)重視力度來保證操作人員的相關(guān)操作可以順利進(jìn)行。在上個(gè)世紀(jì)末就已經(jīng)出現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)，并在國(guó)外一些國(guó)家廣泛使用。國(guó)內(nèi)的自動(dòng)化技術(shù)起步尚處于起步階段，但是相信在現(xiàn)代技術(shù)的推動(dòng)下能夠追趕上時(shí)代的步伐實(shí)現(xiàn)自我的發(fā)展和創(chuàng)新[1]。基于目前的發(fā)展，需要重視技術(shù)力量比較薄弱的方面，積極使用自動(dòng)化技術(shù)，重視自動(dòng)化技術(shù)的開發(fā)和運(yùn)用。

1.2發(fā)展現(xiàn)狀

梳理當(dāng)前國(guó)內(nèi)煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化的發(fā)展歷程，可以看出發(fā)展時(shí)間比較短。合理的梳理能幫助技術(shù)人員明確該技術(shù)的運(yùn)用方向、重點(diǎn)環(huán)節(jié)，同樣能夠?yàn)樽詣?dòng)化技術(shù)和煤礦機(jī)電設(shè)備的兩者之間的合理銜接做出準(zhǔn)備，充分發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。與西方國(guó)家相比我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)水平比較低，運(yùn)用效果不理想，而且開發(fā)能力和自動(dòng)化能力的發(fā)展無法滿足現(xiàn)代化發(fā)展需要。在西方的發(fā)展歷史上，西方國(guó)家用了50年的時(shí)間來完成煤礦機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化改造升級(jí)和運(yùn)用，在實(shí)際的生產(chǎn)過程當(dāng)中形成了綜合性的機(jī)械化生產(chǎn)模式，保證生產(chǎn)效率、安全性。國(guó)內(nèi)在發(fā)展的過程中受到技術(shù)和環(huán)境的限制，技術(shù)研究能力薄弱、技術(shù)發(fā)展相對(duì)晚，在具體的使用過程中無法綜合且全面發(fā)揮出自動(dòng)化應(yīng)用程度。同時(shí)國(guó)內(nèi)煤炭生產(chǎn)表現(xiàn)為多層次技術(shù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化特征，在這種情況下大型企業(yè)運(yùn)用本身的資金和人才優(yōu)勢(shì)，改變煤礦開挖方式和積極推進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，從而調(diào)控煤礦的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方式。但是部分缺乏資金和技術(shù)人才的煤礦，仍舊使用比較陳舊的生產(chǎn)方式。

2煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化發(fā)展的必要性與方向

2.1必要性

工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在新時(shí)期逐漸轉(zhuǎn)型，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)煤礦的需求不斷增加，傳統(tǒng)煤礦開采技術(shù)已經(jīng)與現(xiàn)代飛速發(fā)展社會(huì)對(duì)資源能源的需求形成矛盾。傳統(tǒng)煤炭作業(yè)過程中，煤礦的開采受到各種因素的影響，如開采事故、人員傷亡等。根據(jù)實(shí)際的發(fā)展可以知道自動(dòng)化技術(shù)具備的先進(jìn)性和智能性能夠提升作業(yè)效率同時(shí)還可以保證作業(yè)人員的安全，也能夠促進(jìn)煤礦事業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。而煤礦自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)有：①自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，可以從提升開采效率出發(fā)來優(yōu)化開發(fā)技術(shù)，促進(jìn)開發(fā)環(huán)節(jié)的整體發(fā)展；②自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化監(jiān)控管理與勞動(dòng)力投入，相應(yīng)的減少投入成本，增加資源的使用，同時(shí)也維護(hù)企業(yè)的發(fā)展；③減少傷亡事故的出現(xiàn)，確保煤礦作業(yè)的安全。即使在發(fā)生意外事故之后也可以在第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行救援從而減少傷害。因此可以看出自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用具有非常豐富的意義[2]。

2.2發(fā)展方向

從當(dāng)前的發(fā)展可以看出自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用如今已經(jīng)成為煤礦機(jī)電設(shè)備發(fā)展的必然趨勢(shì)，但是我國(guó)的煤礦遍布各地，同時(shí)區(qū)域差異比較大，自動(dòng)化技術(shù)的落實(shí)比較難。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，可以看到大型煤礦企業(yè)具備資深的自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)；而中小型煤礦由于規(guī)模小和缺乏資金，因此機(jī)械化水平不高，機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化技術(shù)相對(duì)薄弱[3]。對(duì)于有限煤礦資源的開發(fā)在生存和生產(chǎn)效率方面都比較落后?？傊谶@個(gè)方面我國(guó)發(fā)展都還需要不斷前進(jìn)，無論是機(jī)械設(shè)備的開發(fā)、制造、創(chuàng)新，還是設(shè)備與人才的研究和培養(yǎng)，都應(yīng)該立足實(shí)際需要，在滿足生產(chǎn)和發(fā)展的基礎(chǔ)上，通過自動(dòng)化和大規(guī)模機(jī)械化來完成[4]。

3淺談自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備方面的應(yīng)用

3.1監(jiān)控及監(jiān)測(cè)自動(dòng)化技術(shù)

監(jiān)控、監(jiān)測(cè)技術(shù)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)開采環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)管理，堅(jiān)持以人為本的基礎(chǔ)，在強(qiáng)調(diào)以人為本的原則下，合理運(yùn)用監(jiān)測(cè)技術(shù)保證作業(yè)安全性。進(jìn)入新時(shí)期之后人們采煤可以開挖的場(chǎng)合越來越少，采煤作業(yè)的危險(xiǎn)系數(shù)越來越高，導(dǎo)致安全系數(shù)增加從而影響到人們的生命安全，最終降低煤礦的開挖效率。基于這種需求，運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)與監(jiān)控、監(jiān)測(cè)設(shè)備相結(jié)合，運(yùn)用在煤礦開挖的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)煤礦開挖整個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)監(jiān)控，保證更好地對(duì)作業(yè)實(shí)現(xiàn)監(jiān)督管理。自動(dòng)化監(jiān)控、監(jiān)測(cè)技術(shù)的合理運(yùn)用能夠幫助管理人員及時(shí)掌握井下開挖的實(shí)際情況，掌握地下環(huán)境的具體情況，根據(jù)實(shí)際情況，管理人員可以在了解的基礎(chǔ)上規(guī)劃合理的安全作業(yè)方式，從而保證作業(yè)人員能夠安全生產(chǎn)。自動(dòng)化技術(shù)的合理運(yùn)用也能實(shí)現(xiàn)對(duì)員工的監(jiān)督、管理和控制。在生產(chǎn)過程中如果發(fā)生安全事故，可以幫助管理人員及時(shí)開展相關(guān)的救援工作，收集井下的實(shí)際信息來減少人員傷亡損失的擴(kuò)大，避免對(duì)企業(yè)造成不利的影響。但是在目前的發(fā)展過程中，自動(dòng)化技術(shù)尚且在研究和深入階段，在這種情況下需要加大研究力度、創(chuàng)新力度，讓其能充分發(fā)揮功能。

3.2設(shè)備升級(jí)優(yōu)化

煤礦生產(chǎn)的過程中需要使用大量的機(jī)電設(shè)備與輔助設(shè)備，以起重設(shè)備的使用為例，煤礦生產(chǎn)過程中無論是土方還是煤礦都需要使用不同的轉(zhuǎn)移設(shè)備，同樣也需要升級(jí)和改造設(shè)備，但是這對(duì)起重設(shè)備本身性能的穩(wěn)定性和可靠性提出了更多的要求[5]。在生產(chǎn)的過程中起重設(shè)備每天的運(yùn)行都是一樣的，造成設(shè)備的極大損耗。為保證工作人員的安全性和降低設(shè)備的損耗，對(duì)其的改造有很大必要性。升級(jí)起重設(shè)備，能夠保證起重設(shè)備運(yùn)行過程當(dāng)中的穩(wěn)定性和可靠性，降低使用過程當(dāng)中的實(shí)際損耗，保證運(yùn)行精度在可控范圍內(nèi)。自動(dòng)化技術(shù)在起重設(shè)備當(dāng)中的運(yùn)用，主要是借助自動(dòng)化控制、數(shù)字電子控制系統(tǒng)來保證起重機(jī)的穩(wěn)定性，從而有效實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、控制、調(diào)節(jié)、分布式控制的方式。在電子控制系統(tǒng)的使用當(dāng)中，控制頻率、通信等功能都是依托自動(dòng)化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

3.3挖掘設(shè)備的升級(jí)

煤礦開挖是一個(gè)具備危險(xiǎn)因素的工作，但是煤礦開挖是煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，采煤作業(yè)不僅地下環(huán)境惡劣而且安全事故頻發(fā)，對(duì)于這種情況自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用是要將勞動(dòng)力的使用降低到最小。使用自動(dòng)化技術(shù)就能夠?qū)崿F(xiàn)這一要求，因此在采礦的過程中積極增加現(xiàn)代化設(shè)備，從根本上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化采礦的完成。要實(shí)現(xiàn)挖掘設(shè)備的升級(jí)，在典型的牽引采煤機(jī)當(dāng)中，增加自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，尤其是電動(dòng)牽引采煤機(jī)的使用增加效率。在采煤機(jī)下滑的時(shí)候該系統(tǒng)還可以自動(dòng)發(fā)電來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，在實(shí)際的采煤工作當(dāng)中，其他防滑裝置的設(shè)計(jì)也可以效仿，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用。

3.4液壓支架

液壓支架自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，能分析設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、調(diào)整設(shè)備的開挖速度，還能實(shí)現(xiàn)液壓支架的自動(dòng)化移動(dòng)，從而保證采煤工作的順利開挖。頂板支護(hù)的施工當(dāng)中使用計(jì)算機(jī)設(shè)備與傳感器來進(jìn)行控制施工，能夠保證施工可以順利進(jìn)行，更好控制支架的移動(dòng)來調(diào)節(jié)實(shí)際的壓力值。在煤礦開挖的過程中這些工作都是遠(yuǎn)程通信控制完成的，縮減了人力的投入，能夠有效保證工作人員的安全性，因此在實(shí)際的生產(chǎn)工作中應(yīng)該引起重視[6]。

3.5井下傳送設(shè)備

井下傳送設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)用，能夠改善傳統(tǒng)傳送設(shè)備緩慢的方式，增加傳送量、保證傳送效率，傳統(tǒng)的傳送是人工操作完成，效率低下且安全性無法保證。在當(dāng)前的使用過程當(dāng)中，全自動(dòng)帶式傳輸是目前煤礦開挖過程中使用最頻繁的一項(xiàng)技術(shù)，該自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)了一體化設(shè)備，能夠保證煤礦開挖的效率和質(zhì)量，加快傳輸速度。但是安全速度比較低，在井下的上時(shí)間作業(yè)存在較多問題，對(duì)實(shí)際工作的開展形成阻礙。在實(shí)際工作當(dāng)中，還需要加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化傳動(dòng)帶設(shè)備的研究，改善工作性能以及保證傳輸安全性。

3.6電氣設(shè)備的自動(dòng)化

煤礦開挖過程中使用到大量的機(jī)電設(shè)備，比如電機(jī)、風(fēng)機(jī)等設(shè)備，這些設(shè)備能夠?yàn)槊旱V井下作業(yè)的提供充足的電能。這些機(jī)電設(shè)備構(gòu)件復(fù)雜，雖然對(duì)專業(yè)性要求不高，在實(shí)際的運(yùn)用過程中，對(duì)管理的要求非常高。與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，能夠促進(jìn)電器設(shè)備的正常運(yùn)行，優(yōu)化生產(chǎn)過程的管理的提升開挖效率。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)電設(shè)備當(dāng)中的使用，充分運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)，讓電器設(shè)備自主運(yùn)行、自動(dòng)檢測(cè)故障、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)維修等，保證開挖工作的順利進(jìn)行，縮短管理時(shí)間，也降低開發(fā)成本。

4結(jié)語

自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備當(dāng)中的使用呈現(xiàn)出明顯的系統(tǒng)性和全面性的特征，為適應(yīng)這個(gè)特征需要技術(shù)人員從煤礦機(jī)械設(shè)備的現(xiàn)狀出發(fā)，從煤礦設(shè)備、采集、監(jiān)測(cè)等個(gè)方面入手來形成科學(xué)且高效的自動(dòng)技術(shù)運(yùn)用體系，為相關(guān)技術(shù)的開展提供科學(xué)合理的方向引導(dǎo)。

作者:趙國(guó)社 單位:河南省工業(yè)和信息化高級(jí)技工學(xué)校