趙國社

（河南省工業(yè)和信息化高級技工學校，河南鄭州 451150）

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能源，生產(chǎn)和消費都占據(jù)世界前列。在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下人們對煤炭的需求越來越多，而行業(yè)的生產(chǎn)形勢卻無法和市場發(fā)展相匹配，尤其是針對一些陳舊煤礦而言。對于陳舊煤礦，設備陳舊、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，對企業(yè)的順利發(fā)展造成極大影響，同時企業(yè)也很難獲得經(jīng)濟效益與社會效益?；谶@一情況，企業(yè)積極投入資金實現(xiàn)自動化升級發(fā)展。

1 自動化技術在煤炭事業(yè)當中的發(fā)展和運用

1.1 發(fā)展歷程

當前自動化技術被廣泛運用在各個行業(yè)當中，促進行業(yè)的快速發(fā)展，且獲得極大的效益。自動化技術運用在煤礦機電設備生產(chǎn)加工當中，以自動化技術為基礎，用自動化技術來控制機械，實現(xiàn)對各個工序有效監(jiān)督、控制生產(chǎn)，縮短生產(chǎn)過程中投入的成本、減少消耗。因此在實際的運用過程當中，應該增強重視力度來保證操作人員的相關操作可以順利進行。在上個世紀末就已經(jīng)出現(xiàn)自動化技術，并在國外一些國家廣泛使用。國內(nèi)的自動化技術起步尚處于起步階段，但是相信在現(xiàn)代技術的推動下能夠追趕上時代的步伐實現(xiàn)自我的發(fā)展和創(chuàng)新[1]?；谀壳暗陌l(fā)展，需要重視技術力量比較薄弱的方面，積極使用自動化技術，重視自動化技術的開發(fā)和運用。

1.2 發(fā)展現(xiàn)狀

梳理當前國內(nèi)煤礦機電設備自動化的發(fā)展歷程，可以看出發(fā)展時間比較短。合理的梳理能幫助技術人員明確該技術的運用方向、重點環(huán)節(jié)，同樣能夠為自動化技術和煤礦機電設備的兩者之間的合理銜接做出準備，充分發(fā)揮自動化技術的優(yōu)勢。與西方國家相比我國的自動化技術水平比較低，運用效果不理想，而且開發(fā)能力和自動化能力的發(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，西方國家用了50 年的時間來完成煤礦機電設備的自動化改造升級和運用，在實際的生產(chǎn)過程當中形成了綜合性的機械化生產(chǎn)模式，保證生產(chǎn)效率、安全性。國內(nèi)在發(fā)展的過程中受到技術和環(huán)境的限制，技術研究能力薄弱、技術發(fā)展相對晚，在具體的使用過程中無法綜合且全面發(fā)揮出自動化應用程度。同時國內(nèi)煤炭生產(chǎn)表現(xiàn)為多層次技術結構的復雜化特征，在這種情況下大型企業(yè)運用本身的資金和人才優(yōu)勢，改變煤礦開挖方式和積極推進自動化技術的運用，從而調(diào)控煤礦的生產(chǎn)經(jīng)營方式。但是部分缺乏資金和技術人才的煤礦，仍舊使用比較陳舊的生產(chǎn)方式。

2 煤礦機電設備自動化發(fā)展的必要性與方向

2.1 必要性

工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展在新時期逐漸轉(zhuǎn)型，隨著市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對煤礦的需求不斷增加，傳統(tǒng)煤礦開采技術已經(jīng)與現(xiàn)代飛速發(fā)展社會對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)實際的發(fā)展可以知道自動化技術具備的先進性和智能性能夠提升作業(yè)效率同時還可以保證作業(yè)人員的安全，也能夠促進煤礦事業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。而煤礦自動化技術的運用優(yōu)勢有：①自動化技術的運用，可以從提升開采效率出發(fā)來優(yōu)化開發(fā)技術，促進開發(fā)環(huán)節(jié)的整體發(fā)展；②自動化技術的運用，能夠?qū)崿F(xiàn)機械設備的自動化監(jiān)控管理與勞動力投入，相應的減少投入成本，增加資源的使用，同時也維護企業(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間內(nèi)進行救援從而減少傷害。因此可以看出自動化技術的運用具有非常豐富的意義[2]。

2.2 發(fā)展方向

從當前的發(fā)展可以看出自動化技術的運用如今已經(jīng)成為煤礦機電設備發(fā)展的必然趨勢，但是我國的煤礦遍布各地，同時區(qū)域差異比較大，自動化技術的落實比較難。在實際的生產(chǎn)過程中，可以看到大型煤礦企業(yè)具備資深的自動化生產(chǎn)技術；而中小型煤礦由于規(guī)模小和缺乏資金，因此機械化水平不高，機電設備的自動化技術相對薄弱[3]。對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。總之在這個方面我國發(fā)展都還需要不斷前進，無論是機械設備的開發(fā)、制造、創(chuàng)新，還是設備與人才的研究和培養(yǎng)，都應該立足實際需要，在滿足生產(chǎn)和發(fā)展的基礎上，通過自動化和大規(guī)模機械化來完成[4]。

3 淺談自動化技術在煤礦機電設備方面的應用

3.1 監(jiān)控及監(jiān)測自動化技術

監(jiān)控、監(jiān)測技術設備能夠?qū)崿F(xiàn)開采環(huán)節(jié)的動態(tài)管理，堅持以人為本的基礎，在強調(diào)以人為本的原則下，合理運用監(jiān)測技術保證作業(yè)安全性。進入新時期之后人們采煤可以開挖的場合越來越少，采煤作業(yè)的危險系數(shù)越來越高，導致安全系數(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?；谶@種需求，運用自動化技術與監(jiān)控、監(jiān)測設備相結合，運用在煤礦開挖的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)對煤礦開挖整個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)監(jiān)控，保證更好地對作業(yè)實現(xiàn)監(jiān)督管理。自動化監(jiān)控、監(jiān)測技術的合理運用能夠幫助管理人員及時掌握井下開挖的實際情況，掌握地下環(huán)境的具體情況，根據(jù)實際情況，管理人員可以在了解的基礎上規(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)。自動化技術的合理運用也能實現(xiàn)對員工的監(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開展相關的救援工作，收集井下的實際信息來減少人員傷亡損失的擴大，避免對企業(yè)造成不利的影響。但是在目前的發(fā)展過程中，自動化技術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 設備升級優(yōu)化

煤礦生產(chǎn)的過程中需要使用大量的機電設備與輔助設備，以起重設備的使用為例，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)移設備，同樣也需要升級和改造設備，但是這對起重設備本身性能的穩(wěn)定性和可靠性提出了更多的要求[5]。在生產(chǎn)的過程中起重設備每天的運行都是一樣的，造成設備的極大損耗。為保證工作人員的安全性和降低設備的損耗，對其的改造有很大必要性。升級起重設備，能夠保證起重設備運行過程當中的穩(wěn)定性和可靠性，降低使用過程當中的實際損耗，保證運行精度在可控范圍內(nèi)。自動化技術在起重設備當中的運用，主要是借助自動化控制、數(shù)字電子控制系統(tǒng)來保證起重機的穩(wěn)定性，從而有效實現(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)的使用當中，控制頻率、通信等功能都是依托自動化技術來實現(xiàn)。

3.3 挖掘設備的升級

煤礦開挖是一個具備危險因素的工作，但是煤礦開挖是煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)當中重要的一個環(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)，對于這種情況自動化技術的運用是要將勞動力的使用降低到最小。使用自動化技術就能夠?qū)崿F(xiàn)這一要求，因此在采礦的過程中積極增加現(xiàn)代化設備，從根本上實現(xiàn)自動化采礦的完成。要實現(xiàn)挖掘設備的升級，在典型的牽引采煤機當中，增加自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)這個功能，尤其是電動牽引采煤機的使用增加效率。在采煤機下滑的時候該系統(tǒng)還可以自動發(fā)電來實現(xiàn)制動，在實際的采煤工作當中，其他防滑裝置的設計也可以效仿，實現(xiàn)自動化技術的運用。

3.4 液壓支架

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

3.5 井下傳送設備

井下傳送設備的自動化運用，能夠改善傳統(tǒng)傳送設備緩慢的方式，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。在當前的使用過程當中，全自動帶式傳輸是目前煤礦開挖過程中使用最頻繁的一項技術，該自動化設備實現(xiàn)了一體化設備，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，在井下的上時間作業(yè)存在較多問題，對實際工作的開展形成阻礙。在實際工作當中，還需要加強對自動化傳動帶設備的研究，改善工作性能以及保證傳輸安全性。

3.6 電氣設備的自動化

煤礦開挖過程中使用到大量的機電設備，比如電機、風機等設備，這些設備能夠為煤礦井下作業(yè)的提供充足的電能。這些機電設備構件復雜，雖然對專業(yè)性要求不高，在實際的運用過程中，對管理的要求非常高。與自動化技術相結合，能夠促進電器設備的正常運行，優(yōu)化生產(chǎn)過程的管理的提升開挖效率。自動化技術在機電設備當中的使用，充分運用自動化技術，讓電器設備自主運行、自動檢測故障、自動報警、自動維修等，保證開挖工作的順利進行，縮短管理時間，也降低開發(fā)成本。

4 結語

自動化技術在煤礦機電設備當中的使用呈現(xiàn)出明顯的系統(tǒng)性和全面性的特征，為適應這個特征需要技術人員從煤礦機械設備的現(xiàn)狀出發(fā)，從煤礦設備、采集、監(jiān)測等個方面入手來形成科學且高效的自動技術運用體系，為相關技術的開展提供科學合理的方向引導。