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自动化在煤矿机电技术中的应用

2023-12-05 88 上传者：管理员

摘要：煤矿机电技术的自动化与煤矿企业的发展存在着极为密切的联系，是我国煤矿企业迅速发展的重要推动力之一。在信息化技术的支持下，煤矿机电技术的发展获得了更加理想的土壤，自动化的应用范围也越来越广泛。做好自动化在煤矿机电技术中的应用工作，可以有效的提升煤矿企业生产效率，保障机电设备操作安全性，为煤矿企业的进一步发展提供更多动力。

关键词：
产能
发展方向
煤矿机电技术
物联网
自动化
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在煤矿生产期间积极应用机电技术，并将自动化与机电技术结合在一起，能够有效的提升煤矿产能，促使生产朝着更加安全的方向发展。当前我国自动化技术已经应用在煤矿的提升机、传送带、牵引机、选煤装备，物联网、安全监测等领域，通过自动化的实际应用，解决了通讯、故障、监控、安全、节能等难题，为煤矿的顺利安全开采创造了优良的条件[1,2]。

1、当前煤矿机电技术中自动化应用的实际情况

自动化技术具有先进、高效、安全等优势，将自动化技术的应用到机械设备上，可以代替人工作业，更好的保证了煤矿生产安全，同时通过信息化技术的应用，进一步提升了工作效率。图1为大型煤企采煤机械化程度变化趋势，由图可见，1978～2020年我国大型煤矿企业自动化控制技术的应用呈现逐年上升的趋势，且逐渐走向饱和[3]。然而，在实际生产过程中，自动化技术的应用仍存在一系列亟待完善的问题，主要包括以下几个方面。

图1 大型煤企采煤机械化程度变化趋势

1.1 管理机制建设力度弱

自动化在煤矿机电技术中的应用实际上对管理机制提出了更高的要求，如果管理不当，可能会对各项工作的有序实施产生不利的影响。当前，我国部分煤矿企业的规模并不是很大，机电技术自动化水平并不是很高，对相关技术管理工作的重视度不足，配套管理机制建设缺失，导致煤矿机电自动化效果并不是十分的理想，生产效率低下。部分煤矿企业虽然认识到了制度缺陷，但是实际生产过程，影响生产的因素比较多，相关人员对于自动化技术的发展趋势把握不够深入。因此，在实际上机电技术设备的应用效率低下。

1.2 自动化技术操作水平有待进一步提升

自动化技术在煤矿机电中的应用，对操作人员的综合素质提出了更高的要求，操作人员应有扎实的理论知识，对自动化有全面深入的了解，拥有丰富的工作经验，才能为自动化的应用提供更多的可能性。然而实际上对于许多中小型煤矿企业来说，煤矿机电技术自动化应用水平却普遍不是很高，整体操作效果不理想，自动化技术应用的效果没有真正的发挥出来。原因就是因为操作人员的技术水平参差不齐，对自动化技术的认知水平有限，在应用自动化技术的过程中存在对规程措施执行不到位，没有严格按照规范要求操作设备的情况，这样不仅降低了自动化技术的实际应用效果，同时还可能会损伤设备，降低设备使用寿命。

2、煤矿机电自动化技术的发展方向

2.1 多样性

伴随我国经济社会水平的不断提高，以及信息化技术的不断发展，给机电设备的多样化带来了更多的机遇，相应也给自动化技术水平提出了更高的要求。因此，煤矿机电自动化技术将朝着多样化的方向发展，更好的实现高精度控制，从而提高工作效率[4]。目前我国自动化控制技术水平飞速发展，与相应的设备有着较好的适用性。

2.2 集成化

自动化技术在煤矿机电中的应用有着较好的成效，不仅可以很好的帮助煤矿企业提高某一个环节的工作效率，还可以通过多项技术的结合更好的完善监控系统，保证煤矿生产的安全性。因此，对于越来越多的机电设备，充分利用技术集成将显著提高生产效率，最大程度的发挥自动化技术的应用价值。

2.3 智能化

信息化技术的不断发展推动了我国机电设备的智能化发展，对于煤矿企业来说，积极引入智能化技术，将显著提升煤矿企业的自动化水平，同时通过引入先进的监控系统，可以实现生产各环节的动态监控，一旦发现问题，可以及时进行处理，避免对整个生产环节产生不利影响。因此，机电设备的智能化发展可以更好的满足煤矿企业的生产需求。

2.4 开放性

众所周知，对机电设备进行动态监测，离不开通信技术的支持，保证信息传递的时效性与准确性是管理人员做出正确决策的主要判断依据。通常情况下，通信系统由通信接口、通信模块等设备组成，且每个设备都具有相应的功能，需要相关技术人员保证其具有较高的配合度，推动相关技术进一步优化升级。

2.5 节能性

随着我国煤矿电力消耗总量的增加，企业的节能降耗任务加重，同时也容易导致安全事故的发生。因此，煤矿企业管理人员应加强节能降耗技术的应用，引进节能设施，加强相关技术人员专业技能培训，最大程度的避免不必要的电能损耗。其技术措施主要包括以下两个方面：第一，通过技术优化提高电力系统运输效率，降低日常损耗，帮助企业更好的获得经济收益。第二，对电路进行优化设计，从节能环保的角度对电能设备、线路分配等进行改善。

3、煤矿机电技术中自动化应用分析

3.1 在矿井提升机中的应用

矿井提升机的主要作用就是实现井下与井上的物资交换，提升机运行期间将会受到外界多种因素的干扰和影响，尤其是在恶劣环境下提升机的运行速度可能会大幅度下降[5]。为了保证矿井提升机的顺利运行，技术人员会在矿井下安装保护装置，但依然无法有效的降低环境因素所带来的影响，而自动化的应用则有效解决了这些问题。

例如：矿井提升机拖动控制系统借助模拟技术、微电子技术、数字化智能技术等，在实际生产中有效的提升了运行的安全性，自我诊断能力增强。其内部构造、结构等都更加简单，提升机的安装、使用、保养以及维修等工作更加顺畅。此外，自动化下微处理装置的有效应用，更好的提升设备的故障诊断能力，设备之间的数据核正、信息传递效率得以大幅度的提升，更有助于工作人员精准、高效的处理故障问题。

3.2 在矿山物联网技术的应用

矿山物联网技术是物联网发展到一定阶段的产物，使已有的数字矿山技术进行了完善和拓展，借助智能装置对煤矿所在位置进行物理感知识别，然后再通过互联网信息技术传输，运用中央处理器对互联网所传输的各种信息进行分析处理，进而以信息为依据对煤矿整个操作系统发出可靠的指令，使得人与人、物与物、人与物之间的相关信息得到了更好的交流与连接，使得煤矿企业在生产发展过程中各项决策变得更加科学与合理。

3.3 在矿井安全生产监控系统中的应用

为了保证煤矿生产的安全性，最大限度的减少各类安全事故的发生，当前许多煤矿企业都在矿井内安装了监控系统，监控系统的作用在于可以实时对矿井下生产动态进行监控，及时对可能会发生的危险进行预警。当前，大部分煤矿企业都建立了属于自己的井下人员跟踪定位、电网监控、安全监测等系统，借助全方位的监控网络对煤矿井下生产状况进行全方位的检测。

在自动化深入应用之后，建立了地面压风系统、防爆系统、井下排水系统等与安全密切相关的系统。井下人员的工作状态可以直接显示在计算机界面上，当前工作人员工作进度、施工期间可能出现的风险或问题都能够及时的反馈。井下人员的调动可以更加高效顺畅，即使有安全事故发生，也可根据监控系统内的跟踪定位服务器迅速的锁定被困人的位置，在第一时间查询到相关人员的身份信息、工作地点，为井下救援工作更加有序的实施争取更多的时间。

3.4 在电牵引采煤机中的应用

采煤机是煤矿生产开采期间不可或缺的设备之一，电牵引采煤机则是采煤自动化技术应用的重要表现形式。将电牵引技术融入到采煤机之中，可更好的对采煤机的操作优化，增强采煤机的牵引控制效果。电牵引采煤机主要是借助励磁制动，在设备运行期间提升电能的应用效率。与传统的采煤机相比，电驱动提高了采煤机的稳定性。

电牵引采煤机运行之前，为了保证运行的顺畅，需要操作人员科学有效的设置设备控电系统参数，通过数据设置保障电牵引采煤机的高效、稳定运行。此外，为了更好的发挥电牵引采煤机的优势，尝试积极融合电子计算机技术，结合变频技术、软启动等多重技术提升系统运行的平稳性，优化系统操作。

3.5 在井下传送带的应用

在煤矿生产过程中各类资源的传送是一个不可忽视的环节，煤矿传送系统承担着资源传输的作用，其重要性不言而喻，该系统可以最大限度的保证煤矿生产安全、高效的实施。但是由于煤矿运输距离长，运送环境复杂，因此在实际运送期间存在诸多的缺陷。

比如说，在长距离运输中，由于恶劣环境的影响，安全事故发生率将会急剧增加，运输的可靠性与稳定性难以得到有效的保障。而自动化技术的应用能够有效的解决问题。启动煤矿传送带系统需要先实施声光报警，报警信息被传输到集中控制室，控制人员可以控制室内的通讯装置，将传送带运行信息传达给矿井内的每个工作人员，督促所有工作人员做好准备工作，让现场人员尽快离开传送危险区域，这样可以有效规避安全事故发生率。

此外，在传送带的整个运输过程中，一旦出现故障，工作人员都可以借助集中控制中心操作台对传送带进行相应的设置，同时下位机还可以将监测到的各项数据信息实时传送到每一位工作人员手中，即便是在设备工作期间出现问题，也能够及时的采取有效措施予以处理，将故障影响降到最低，保证煤矿高效安全生产。

3.6 在选煤中的应用

自动化技术在选煤中的应用主要体现在选煤设备及监控系统两个方面，其主要作用是在选煤系统运行出现故障时，采取相应的保护措施，避免严重的安全事故发生，保证系统可以在无人检修的状态下维持正常运转，避免全面停机等现象的发生。

我国煤矿企业在选煤系统中应用自动化技术主要分为以下几个方面：第一，对煤泥水的流量进行控制与调节的浮选机系统，通过对配比参数进行调整来提高自动化技术的应用范围。第二，根据实际生产要求对压滤水系统进行自动控制，提高选煤工作的精准度，进一步提升工作质量。第三，通过对设备加水量数值进行设定来灵活控制液位数值的重介质悬浮技术系统。第四，按照实际生产情况的自动配煤的系统，提高了配比参数的合理性。

4、结束语

总之，对于煤矿企业来说，为了更好的提升生产效率与经营利润，应充分利用自动化控制系统，保证各系统正常运行的同时，提高各系统之间的配合程度，最大程度的保证煤矿企业的正常生产。同时，自动化技术在多个领域的灵活应用有效提升了煤炭资源的开采率，降低了井下工作人员的工作量，能够更好的保证井下人员的安全。对于煤矿企业来说，只有认识到了自动化技术的重要性，并积极的与时俱进，将自动化与煤矿机电技术紧密的结合在一起，才能更好的推动煤矿企业的可持续发展。

参考文献:

[1]王进伟.自动化在煤矿机电技术中的创新应用研究[J].能源与节能,2020(2):165-166.

[2]贺建国.煤矿机电技术创新与自动化发展研究分析[J].内蒙古煤炭经济,2022(13):81-83.

[3]梁慧敏.自动化在煤矿机电技术中的创新应用研究[J].煤,2020,29(6):81-82.

[4]杨彦磊.自动化在煤矿机电技术中的创新应用研究[J].魅力中国,2020(20):315-316.

[5]陈光伟.自动化在煤矿机电技术中的创新应用研究[J].才智,2018(14):219.

文章来源:伍海宾.自动化在煤矿机电技术中的应用[J].矿业装备,2023(12):118-120.