自动化技术在煤矿机电设备中的应用探析

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　　摘 要：随着人们生活质量的提升，生产社会化的加速，对煤炭需求量也快速上升，只有全面保证煤炭开采安全稳定，才能保证经济连续发展，加强煤炭开采安全性、高效率，是当前煤矿行业关注的主要课题。为提高煤炭生产水平，一些新的技术被应用到煤矿开采中，尤其是機电自动化技术逐渐应用到煤炭生产中，一定程度上提高了煤矿生产效率，及煤矿单位的安全、稳步生产。本文通过对自动化技术基本内容的分析，进一步探索自动化技术在煤矿机电设备方面的应用。
　　关键词：煤矿机电一体化 综合采煤 设备
　　中图分类号：TD67 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）04（a）-0098-03
　　当前，我国煤矿井下已应用各种智能设备，全面替代人工劳动，保证了安全、提升了效能，智能化作业设备、井下智能机器人等应用，均需要技术支撑，通过自动化设备满足生产标准要求，随着技术的不断完善，各种现代化自动设备不断应用到实践中。目前，我国井下机电设备还有待创新提高，不断进行技术完善，如果智能控制设备达不到生产标准要求，则会为生产带来隐患，影响工作质量。为了全面提高井下作业安全性，我国大部分煤矿作业区均已经安装了监控系统，实际应用中，一些监控系统还存在问题，影响了安全生产，进行矿井作业时，必须要全面保证安全可靠，创新应用机电技术能够保证生产安全、运行可靠。
　　1 自动化基本内容
　　1.1 煤矿机电设备特点
　　当前，应用最为广泛的机电设备需要保证信息化和自动化，这是煤矿机电技术最为主要的特点，只有全面实现了高智能发展，才能确保生产连续性、安全度。信息化非常重要，这是未来社会发展总趋势的要求，同时，也是煤炭生产安全的需要，可以说，信息化和自动化在各个环节均不可或缺。煤炭生产的自动化设备是在无人监管情况下能够自主完成信息收集、信息分析、信息监测、信息控制、信息传输等作业的设备。
　　1.2 自动化内容
　　机械生产存在一定的安全隐患，必须要时刻保持精准操作，通过技术植入，能够提升安全性，在各种生产流程中，完全实现无人直接参与的生产过程，通过技术支撑，使各类生产信息传递、处理整合、无人操作等，有效保证了自动化、智能化生产。在技术驱动下，生产流程更加流畅、减少人力、物力和财力投入，节省了生产的整体成本。自动化技术有着非常广泛的内容，主要包含机械技术、微电子技术、计算机技术和自动控制技术等不同的领域，各种技术的组合，形成了自动控制技术，其中，机械技术是最为基础的技术，在传统机械原理上，实现了技术的结合，确保自动化技术应用，提高了机械技术性能，同时，也发挥了自动控制技术优势，使设备能够在一定时间段内，连续运转、高效运行，全面保证了机械设备生产能力与质量。煤矿机电设备研发与性能优化，必须要依靠传统的机械技术，在现有条件下，进行技改提升，提高设备的性能与效率。微电子技术在煤炭生产领域也有广泛应用，用于半导体器件操作，整体特点是实用强、体积小、重量轻、效率高，在信息传输中，发挥着重要的作用，是当前最为核心的技术形式。微电子技术能够时时保证安全，特别是在煤矿机电设备操作运行时，能够及时进行监测，提取数据，有效保证生产安全，消除各种隐患，微电子技术在煤炭生产中能够全面满足生产各个流程的需要。随着新一代技术的不断创新，微电子设备也实现了技术迭代，保证了信息的及时有效反馈。计算机技术在各行各业均有广泛应用，在煤炭机械中，也有着普遍使用，计算机是自动化技术最为核心的部分，在煤矿机电设备自动化生产中的地位非常重要，能够对整个生产活动进行整体控制和管理，保障生产效率和质量。自动控制技术是标准化设定的操作，根据日常生产能力与水平，预先设计参数，通过自动控制系统达到预设目标，通过有效使用智能系统，全面保证煤炭生产安全，避免出现严重安全事故。
　　2 煤矿机电自动化优点
　　煤矿机电自动化是科技的产物，是随着社会整体技术进步产生的，和传统机械设备相比，有自身的优势特点。
　　2.1 多元多样性
　　全新的技术时代，使技术形态多种多样，满足不同行业的适配需要，各种技术日新月异的涌现，全面形成了自动化技术的多样性，在煤矿机电自动化产品中，也形成了多种类、多形态的技术格局，可以说，当下的机械产品系统中，已经按照自身的机械原理实现了技术控制与操作，全面有效推动煤矿机电设备向自动化、智能化方向发展的整体进程。
　　2.2 高度集成化
　　自动化技术在煤炭生产过程中的广泛应用，极大地拓展了应用空间，不仅局限于某一方面层次需要，而是把计算机技术、单片机技术、传输系统和信息采集等技术紧密集成起来，按照人机控制界面进行自动控制监测，全面提高了产煤率，保证了生产的连续性，在煤矿资源开发利用中广泛采用，这样，就能够对生产的各个环节进行监测与控制，高度集成化进一步推进了技术创新。
　　2.3 智能化
　　智能化发展也是煤矿机电设备的一个特点，通过智能化发展全面有效提高煤矿资源开发利用率，煤炭生产环节中，通过借助智能化系统，达到对煤炭生产领域各流程的动态监测，确保了设备运行稳定可靠，对设备的问题及时发现，通过有效分析，保证了煤矿开采状况良好，全面增强机电设备自动控制程度。
　　2.4 开放性
　　机电自动化也有信息技术的支撑，可以说，机电的发展也融合了通信技术的部分内容，通过良好的技术通信，保证了监测的及时性，通信系统包括通信接口、通信模块、中央处理器等，通过各个设备的功能，有效保证了煤矿机电自动化有效控制，实现了信息传导、交互的能力。
　　3 煤矿机电设备自动化技术应用
　　3.1 采掘设备中的机电自动化技术应用
　　煤炭开采是一个复杂的过程，只有全面保证各环节的安全，才能实现整体生产安全。煤炭开采过程中，受各种条件限制，往往存在一定的安全隐患，如果不加以控制，则容易出现问题，轻则影响生产，重则会出现人身伤亡。煤炭生产安全受到地质、瓦斯、煤尘和地下水等影响较多，传统生产容易造成意外伤害，为了全面提高生产效率，保证人身安全，很多煤矿企业已经重视机电自动化技术的应用，在煤矿采掘设备中保证了安全率。大型煤矿采掘设备均实现了自动控制，保证了煤矿综采效率与质量。实际应用过程中，全面应用电力牵引设备，这是采煤应用中机电自动化技术最核心的技术。传统液压牵引机容易出现滑脱的问题，影响生产效率与质量，通过使用电牵引采煤机，能够全面提高生产安全性，避免出现采煤机下滑现象，通过技术推广，保证了系统可靠性，滑脱时，能够通过发电制动，全面避免机器下滑，保证了采煤机能够正常地运行。电牵引采煤机可以达到高角度技术要求，能在倾斜角40°～50°的煤层中快速前进并开采，实现高难度爬坡，不需配备防滑装置就能够避免滑脱的危险，利用电牵引采煤机，可以在更加广泛的层面进行开采与作业，不受环境影响，有效提高了开采效率，在煤炭开采工作中，发挥着非常重要的作用。 　　3.2 提升设备中的机电自动化技术应用
　　煤矿实际生产作业中，提升设备应用最为广泛，是最为基础的机电设备，可以说，煤炭生产利用率最高的设备就是提升设备，在各个层面作业中均有频繁使用，在实际作业中，重点用于矸石、煤炭人员的提升作业，根据不同的作业面，每天进行反复运行，设备磨损率大，工作强度大。这种时刻在做往复运动、高速持续的运行，必须要保证可靠安全，这样才能确保生产安全。为了全面提高设备的精准性，必须要进行技术改造，通过对提升设备自动化技术融合，保证设备先进性。技术应用主要是通过性能较高PLC 可编程控制器的植入，全面实现设备调节控制功能、执行辅助监控的可控，使选择方式可调，自动化提升设备能够通过主控、制动、调节、行程等环节有效掌握设备的运行规律，通过各自独立控制器保证了合理运行，各设备间的连接主要是通过数据线，保证了总线通信快捷高效。提升设备变频调节通信、电控系统监测及控制等多个环节均已经实现了自动化技术控制，保证了设备稳定运行，提升安全性。
　　3.3 传送系统中机电自动化技术应用
　　煤炭传送系统至关重要，传送系统安全，才能实现生产安全。可以说，传送系统是影响煤矿安全生产和生产效率最为主要的因素。社会化大生产的加快，对能源需求时不断增加，只有全面保证生产，才能满足需要。煤炭传送系统在开采中的运输量越来越大，如果长期处于输送量大、输送距离长的状态下，很容易出现撕裂、跑偏、移动等问题，煤炭传送中的安全不容忽视。为了提高生产效率，保证运输安全，则需要在煤炭传送过程中，全面引入自动化控制技术，对煤炭传输各个环节进行监测，及时反馈生产情况，通过计算机控制界面，进行监测分析，精准控制运输量，保证生产安全。
　　煤炭传送系统自动化技术应用，重点在监测传送带动态运输状况、报警系统等方面，两方面自动控制，就能够提高生产安全性。煤炭传输过程中，如果传送带欠饱和，那么信息就会反馈到指挥中心，通过综合调剂，保证良好的运输状态。如果传输超载，则会通过监测系统快速的侦察反馈，使相关传输信息到达控制中心，控制中心对信号进行处理并报警，确保煤炭资源输送量符合标准数量。在传统传输设备中全面植入监测系统和警报系统，能够大大提高传输效率，保证传输安全，实现生产连续作业。
　　3.4 监控设备中机电自动化技术应用
　　煤矿行业对自身的技术改造越来越重视，特别是在各个环节中的自动化技术应用，全面提高了生产效率与安全，煤矿矿井施工环境实现了远程自动化监控。一是提高定位精度。自动化系统达到了全面的优化，通过效果最优化，确保了生产的安全，井下定位系统是当前最为重要的技术，特别是当井下出现危险时，为了能够尽快保证受困人员安全，提升抢险效率，达到最佳救护成果，则需要定位系统提供精准定位。二是掌握作业情况。通过自动化监控的建立，能够远程掌握下面的情况，对设备运行、人员移动等情况，每时每刻都能够监测，对地理信息的显示明确清晰，保证了井下作业的安全性，更便于井上管理人员指挥作业。三是便于指挥调度。通过监测系统的应用，大大提高了地上地下的协调效率，能够对煤矿井下地理情况明确分析，按照实际情况，完成对坑道动态的分析，这样就能够有效指挥生产，保证井下快速作业。
　　3.5 液压支架中机电自动化技术应用
　　机电自动化技术在煤矿开采液压支架中有着广泛的应用，支架主要功能是支撑煤层，保证工作面稳定，全面保证各设备向前推进。通过自动化控制，保证了液压支架自动化分析，根据生产速度与效果及时提示，保证支架移动安全，达到更好保证采煤工作面安全的目标。顶板支护由计算机和传感器控制，根据不同的压力值进行有效调节，相关的调整主要是通过远程实现，按照不同的工作面情况，精准进行调整，保证了人员安全。
　　4 结语
　　煤矿生产是能源供应的主要内容，只有全面保证生产连续性、稳定性，才能为能源生产提供稳定的原料。把自动化技术应用到煤矿各生产设备中，能够全面提升设备效率，保证人身安全，自动化技术是经济发展的必然要求，更是煤炭企业现代化进程的关键。
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