自動化技術在煤礦機電設備中的應用探析
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摘 要：隨著人們生活質量的提升，生產社會化的加速，對煤炭需求量也快速上升，只有全面保證煤炭開采安全穩定，才能保證經濟連續發展，加強煤炭開采安全性、高效率，是當前煤礦行業關注的主要課題。為提高煤炭生產水平，一些新的技術被應用到煤礦開采中，尤其是機電自動化技術逐漸應用到煤炭生產中，一定程度上提高了煤礦生產效率，及煤礦單位的安全、穩步生產。本文通過對自動化技術基本內容的分析，進一步探索自動化技術在煤礦機電設備方面的應用。
關鍵詞：煤礦機電一體化 綜合采煤 設備
中圖分類號：TD67 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）04（a）-0098-03
當前，我國煤礦井下已應用各種智能設備，全面替代人工勞動，保證了安全、提升了效能，智能化作業設備、井下智能機器人等應用，均需要技術支撐，通過自動化設備滿足生產標準要求，隨著技術的不斷完善，各種現代化自動設備不斷應用到實踐中。目前，我國井下機電設備還有待創新提高，不斷進行技術完善，如果智能控制設備達不到生產標準要求，則會為生產帶來隱患，影響工作質量。為了全面提高井下作業安全性，我國大部分煤礦作業區均已經安裝了監控系統，實際應用中，一些監控系統還存在問題，影響了安全生產，進行礦井作業時，必須要全面保證安全可靠，創新應用機電技術能夠保證生產安全、運行可靠。
1 自動化基本內容
1.1 煤礦機電設備特點
當前，應用最為廣泛的機電設備需要保證信息化和自動化，這是煤礦機電技術最為主要的特點，只有全面實現了高智能發展，才能確保生產連續性、安全度。信息化非常重要，這是未來社會發展總趨勢的要求，同時，也是煤炭生產安全的需要，可以說，信息化和自動化在各個環節均不可或缺。煤炭生產的自動化設備是在無人監管情況下能夠自主完成信息收集、信息分析、信息監測、信息控制、信息傳輸等作業的設備。
1.2 自動化內容
機械生產存在一定的安全隱患，必須要時刻保持精準操作，通過技術植入，能夠提升安全性，在各種生產流程中，完全實現無人直接參與的生產過程，通過技術支撐，使各類生產信息傳遞、處理整合、無人操作等，有效保證了自動化、智能化生產。在技術驅動下，生產流程更加流暢、減少人力、物力和財力投入，節省了生產的整體成本。自動化技術有著非常廣泛的內容，主要包含機械技術、微電子技術、計算機技術和自動控制技術等不同的領域，各種技術的組合，形成了自動控制技術，其中，機械技術是最為基礎的技術，在傳統機械原理上，實現了技術的結合，確保自動化技術應用，提高了機械技術性能，同時，也發揮了自動控制技術優勢，使設備能夠在一定時間段內，連續運轉、高效運行，全面保證了機械設備生產能力與質量。煤礦機電設備研發與性能優化，必須要依靠傳統的機械技術，在現有條件下，進行技改提升，提高設備的性能與效率。微電子技術在煤炭生產領域也有廣泛應用，用于半導體器件操作，整體特點是實用強、體積小、重量輕、效率高，在信息傳輸中，發揮著重要的作用，是當前最為核心的技術形式。微電子技術能夠時時保證安全，特別是在煤礦機電設備操作運行時，能夠及時進行監測，提取數據，有效保證生產安全，消除各種隱患，微電子技術在煤炭生產中能夠全面滿足生產各個流程的需要。隨著新一代技術的不斷創新，微電子設備也實現了技術迭代，保證了信息的及時有效反饋。計算機技術在各行各業均有廣泛應用，在煤炭機械中，也有著普遍使用，計算機是自動化技術最為核心的部分，在煤礦機電設備自動化生產中的地位非常重要，能夠對整個生產活動進行整體控制和管理，保障生產效率和質量。自動控制技術是標準化設定的操作，根據日常生產能力與水平，預先設計參數，通過自動控制系統達到預設目標，通過有效使用智能系統，全面保證煤炭生產安全，避免出現嚴重安全事故。
2 煤礦機電自動化優點
煤礦機電自動化是科技的產物，是隨著社會整體技術進步產生的，和傳統機械設備相比，有自身的優勢特點。
2.1 多元多樣性
全新的技術時代，使技術形態多種多樣，滿足不同行業的適配需要，各種技術日新月異的涌現，全面形成了自動化技術的多樣性，在煤礦機電自動化產品中，也形成了多種類、多形態的技術格局，可以說，當下的機械產品系統中，已經按照自身的機械原理實現了技術控制與操作，全面有效推動煤礦機電設備向自動化、智能化方向發展的整體進程。
2.2 高度集成化
自動化技術在煤炭生產過程中的廣泛應用，極大地拓展了應用空間，不僅局限于某一方面層次需要，而是把計算機技術、單片機技術、傳輸系統和信息采集等技術緊密集成起來，按照人機控制界面進行自動控制監測，全面提高了產煤率，保證了生產的連續性，在煤礦資源開發利用中廣泛采用，這樣，就能夠對生產的各個環節進行監測與控制，高度集成化進一步推進了技術創新。
2.3 智能化
智能化發展也是煤礦機電設備的一個特點，通過智能化發展全面有效提高煤礦資源開發利用率，煤炭生產環節中，通過借助智能化系統，達到對煤炭生產領域各流程的動態監測，確保了設備運行穩定可靠，對設備的問題及時發現，通過有效分析，保證了煤礦開采狀況良好，全面增強機電設備自動控制程度。
2.4 開放性
機電自動化也有信息技術的支撐，可以說，機電的發展也融合了通信技術的部分內容，通過良好的技術通信，保證了監測的及時性，通信系統包括通信接口、通信模塊、中央處理器等，通過各個設備的功能，有效保證了煤礦機電自動化有效控制，實現了信息傳導、交互的能力。
3 煤礦機電設備自動化技術應用
3.1 采掘設備中的機電自動化技術應用
煤炭開采是一個復雜的過程，只有全面保證各環節的安全，才能實現整體生產安全。煤炭開采過程中，受各種條件限制，往往存在一定的安全隱患，如果不加以控制，則容易出現問題，輕則影響生產，重則會出現人身傷亡。煤炭生產安全受到地質、瓦斯、煤塵和地下水等影響較多，傳統生產容易造成意外傷害，為了全面提高生產效率，保證人身安全，很多煤礦企業已經重視機電自動化技術的應用，在煤礦采掘設備中保證了安全率。大型煤礦采掘設備均實現了自動控制，保證了煤礦綜采效率與質量。實際應用過程中，全面應用電力牽引設備，這是采煤應用中機電自動化技術最核心的技術。傳統液壓牽引機容易出現滑脫的問題，影響生產效率與質量，通過使用電牽引采煤機，能夠全面提高生產安全性，避免出現采煤機下滑現象，通過技術推廣，保證了系統可靠性，滑脫時，能夠通過發電制動，全面避免機器下滑，保證了采煤機能夠正常地運行。電牽引采煤機可以達到高角度技術要求，能在傾斜角40°～50°的煤層中快速前進并開采，實現高難度爬坡，不需配備防滑裝置就能夠避免滑脫的危險，利用電牽引采煤機，可以在更加廣泛的層面進行開采與作業，不受環境影響，有效提高了開采效率，在煤炭開采工作中，發揮著非常重要的作用。 3.2 提升設備中的機電自動化技術應用
煤礦實際生產作業中，提升設備應用最為廣泛，是最為基礎的機電設備，可以說，煤炭生產利用率最高的設備就是提升設備，在各個層面作業中均有頻繁使用，在實際作業中，重點用于矸石、煤炭人員的提升作業，根據不同的作業面，每天進行反復運行，設備磨損率大，工作強度大。這種時刻在做往復運動、高速持續的運行，必須要保證可靠安全，這樣才能確保生產安全。為了全面提高設備的精準性，必須要進行技術改造，通過對提升設備自動化技術融合，保證設備先進性。技術應用主要是通過性能較高PLC 可編程控制器的植入，全面實現設備調節控制功能、執行輔助監控的可控，使選擇方式可調，自動化提升設備能夠通過主控、制動、調節、行程等環節有效掌握設備的運行規律，通過各自獨立控制器保證了合理運行，各設備間的連接主要是通過數據線，保證了總線通信快捷高效。提升設備變頻調節通信、電控系統監測及控制等多個環節均已經實現了自動化技術控制，保證了設備穩定運行，提升安全性。
3.3 傳送系統中機電自動化技術應用
煤炭傳送系統至關重要，傳送系統安全，才能實現生產安全?？梢哉f，傳送系統是影響煤礦安全生產和生產效率最為主要的因素。社會化大生產的加快，對能源需求時不斷增加，只有全面保證生產，才能滿足需要。煤炭傳送系統在開采中的運輸量越來越大，如果長期處于輸送量大、輸送距離長的狀態下，很容易出現撕裂、跑偏、移動等問題，煤炭傳送中的安全不容忽視。為了提高生產效率，保證運輸安全，則需要在煤炭傳送過程中，全面引入自動化控制技術，對煤炭傳輸各個環節進行監測，及時反饋生產情況，通過計算機控制界面，進行監測分析，精準控制運輸量，保證生產安全。
煤炭傳送系統自動化技術應用，重點在監測傳送帶動態運輸狀況、報警系統等方面，兩方面自動控制，就能夠提高生產安全性。煤炭傳輸過程中，如果傳送帶欠飽和，那么信息就會反饋到指揮中心，通過綜合調劑，保證良好的運輸狀態。如果傳輸超載，則會通過監測系統快速的偵察反饋，使相關傳輸信息到達控制中心，控制中心對信號進行處理并報警，確保煤炭資源輸送量符合標準數量。在傳統傳輸設備中全面植入監測系統和警報系統，能夠大大提高傳輸效率，保證傳輸安全，實現生產連續作業。
3.4 監控設備中機電自動化技術應用
煤礦行業對自身的技術改造越來越重視，特別是在各個環節中的自動化技術應用，全面提高了生產效率與安全，煤礦礦井施工環境實現了遠程自動化監控。一是提高定位精度。自動化系統達到了全面的優化，通過效果最優化，確保了生產的安全，井下定位系統是當前最為重要的技術，特別是當井下出現危險時，為了能夠盡快保證受困人員安全，提升搶險效率，達到最佳救護成果，則需要定位系統提供精準定位。二是掌握作業情況。通過自動化監控的建立，能夠遠程掌握下面的情況，對設備運行、人員移動等情況，每時每刻都能夠監測，對地理信息的顯示明確清晰，保證了井下作業的安全性，更便于井上管理人員指揮作業。三是便于指揮調度。通過監測系統的應用，大大提高了地上地下的協調效率，能夠對煤礦井下地理情況明確分析，按照實際情況，完成對坑道動態的分析，這樣就能夠有效指揮生產，保證井下快速作業。
3.5 液壓支架中機電自動化技術應用
機電自動化技術在煤礦開采液壓支架中有著廣泛的應用，支架主要功能是支撐煤層，保證工作面穩定，全面保證各設備向前推進。通過自動化控制，保證了液壓支架自動化分析，根據生產速度與效果及時提示，保證支架移動安全，達到更好保證采煤工作面安全的目標。頂板支護由計算機和傳感器控制，根據不同的壓力值進行有效調節，相關的調整主要是通過遠程實現，按照不同的工作面情況，精準進行調整，保證了人員安全。
4 結語
煤礦生產是能源供應的主要內容，只有全面保證生產連續性、穩定性，才能為能源生產提供穩定的原料。把自動化技術應用到煤礦各生產設備中，能夠全面提升設備效率，保證人身安全，自動化技術是經濟發展的必然要求，更是煤炭企業現代化進程的關鍵。
參考文獻
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