劉運(yùn)啟 吳仲強(qiáng) 李國強(qiáng)

（山東裕隆礦業(yè)集團(tuán)有限公司唐陽煤礦 山東汶上 272000）

基于我國科技發(fā)展水平的持續(xù)提升，市場競爭的趨勢愈演愈烈，煤炭行業(yè)的一個(gè)主導(dǎo)發(fā)展方向是機(jī)電技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的有效整合。煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在煤礦采掘中的應(yīng)用不但能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦產(chǎn)能的提升，而且能夠避免煤礦工人受到人身傷害?？墒?，在煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用中，仍然面臨管控水平較低、工人技術(shù)能力不高等問題，這不利于煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)水平的進(jìn)一步提升［1］。為此，務(wù)必持續(xù)創(chuàng)新應(yīng)用煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，完善技術(shù)應(yīng)用的缺陷，從而提升煤礦企業(yè)的市場競爭優(yōu)勢。本文主要對(duì)煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用問題進(jìn)行了簡要分析。

1 煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)概述

1.1 煤礦機(jī)電自動(dòng)化

機(jī)電自動(dòng)化即有效統(tǒng)一電力與機(jī)器，從而使生產(chǎn)效率提升、安全系數(shù)增加。其中，生產(chǎn)過程的機(jī)電自動(dòng)化即技術(shù)工作者在科學(xué)調(diào)控機(jī)電設(shè)備的基礎(chǔ)上提升煤礦生產(chǎn)的效率、質(zhì)量、安全［2］。生產(chǎn)過程的自動(dòng)化屬于近年來科技應(yīng)用和發(fā)展的成就，其跟煤礦機(jī)電的統(tǒng)一，不但減小了人力成本支出，而且增加了效益。

1.2 煤礦機(jī)電設(shè)備和計(jì)算機(jī)技術(shù)的統(tǒng)一

計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用使煤礦機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用拓展了新的領(lǐng)域，煤礦企業(yè)可以結(jié)合計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行監(jiān)控，可以非常精準(zhǔn)地感知不正常狀態(tài)，然后向有關(guān)部門工作者及時(shí)反饋信息，提醒其應(yīng)實(shí)時(shí)排查安全隱患并實(shí)施有效的處理舉措，從而保障之后自動(dòng)化生產(chǎn)的安全性。操作者還能夠結(jié)合計(jì)算機(jī)取得一系列關(guān)鍵的生產(chǎn)信息內(nèi)容，進(jìn)而確保生產(chǎn)的安全、精準(zhǔn)、高效。

1.3 煤礦機(jī)電一體化

煤礦機(jī)電一起化生產(chǎn)也是煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的重要表現(xiàn)，其可以作為一種單獨(dú)的系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用，即煤礦企業(yè)可以結(jié)合實(shí)際需要和發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行選擇，從而確保生產(chǎn)流程的智能化、流暢性、便捷性。事實(shí)上，確保生產(chǎn)流程的轉(zhuǎn)換、防范形成錯(cuò)誤是煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的重要價(jià)值，這樣能夠提升煤礦生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性。

2 煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 多樣性

隨著現(xiàn)代科技水平的持續(xù)提升，一些新技術(shù)也不斷形成。煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)中能夠應(yīng)用各種形態(tài)和類別的技術(shù)，也使煤礦企業(yè)具備更加多樣性的選擇。煤礦企業(yè)務(wù)必結(jié)合自身的發(fā)展現(xiàn)狀和優(yōu)勢有效地選用技術(shù)，以提升技術(shù)應(yīng)用價(jià)值，促進(jìn)企業(yè)效益的增加。

2.2 智能化

現(xiàn)代科技的優(yōu)勢日益凸顯，隨著智能化技術(shù)的應(yīng)用，其會(huì)不斷完善，智能化技術(shù)的適用性、記憶性能、感知特點(diǎn)會(huì)更加優(yōu)化，煤礦企業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用智能化技術(shù)進(jìn)行開采，能夠?qū)崿F(xiàn)自身的穩(wěn)定與健康發(fā)展。

2.3 集成性

煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)能夠結(jié)合人機(jī)管理系統(tǒng)，綜合優(yōu)化與完善技術(shù)系統(tǒng)中的所有性能，進(jìn)而使動(dòng)態(tài)監(jiān)控的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。并且，科學(xué)監(jiān)控煤礦生產(chǎn)中的一系列流程，能夠推動(dòng)煤礦有關(guān)工作者結(jié)合具體情況科學(xué)把控生產(chǎn)狀態(tài)。與此同時(shí)，煤礦機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備重點(diǎn)結(jié)合計(jì)算機(jī)和信息采集設(shè)備及傳導(dǎo)部件開展有關(guān)工作，因?yàn)榧苫O(shè)備非常高效，所以能夠大大提升煤礦生產(chǎn)效率。

3 煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用存在的問題

3.1 缺乏完善的煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的管理體制制度

完善的管理制度有助于創(chuàng)設(shè)良好的環(huán)境條件，而良好的環(huán)境條件能夠保障煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的有效應(yīng)用。只有科學(xué)建構(gòu)層次化、整體性、系統(tǒng)化的管理制度，才可以推動(dòng)煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。然而，根據(jù)當(dāng)前煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用情況，其依舊面臨管理制度不完善的問題，這會(huì)直接影響煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展前景。煤礦企業(yè)制定的有關(guān)管理制度浮于表面，未曾有效地推動(dòng)煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，在指導(dǎo)實(shí)際開采工作中的效果不理想，從而不利于煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用效率的提升。

3.2 煤礦機(jī)電設(shè)備的安裝和維護(hù)不力

當(dāng)前，相當(dāng)一部分煤礦企業(yè)對(duì)應(yīng)用的煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)缺少深刻的認(rèn)知和豐富的經(jīng)驗(yàn)，很多企業(yè)僅引入了一部分機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備或技術(shù)，難以從實(shí)質(zhì)上推動(dòng)煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)理想的應(yīng)用效果。煤礦企業(yè)中應(yīng)用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)存在很多特殊和復(fù)雜的情況，而絕大部分煤礦企業(yè)缺少高素質(zhì)、專業(yè)化的安裝和維護(hù)人才，這造成煤礦機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的安裝不合理、維護(hù)不科學(xué)，這直接影響后續(xù)的應(yīng)用和操作，從而不利于煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

3.3 煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用水平低

在專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢非常顯著。然而，在煤礦機(jī)電中應(yīng)用該技術(shù)，需要指導(dǎo)和培訓(xùn)有關(guān)工作者?？v觀煤礦企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀，煤礦企業(yè)開采工作應(yīng)用的機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)水平較低，依舊處在應(yīng)用的初期或?qū)哟屋^低的狀態(tài)，從而影響到煤礦企業(yè)的整體機(jī)電設(shè)備的操作，難以有效地體現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用價(jià)值。并且，相當(dāng)一部分操作者的專業(yè)素養(yǎng)較低，這造成有關(guān)技術(shù)的應(yīng)用面臨不足之處。由于在煤礦機(jī)電自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)習(xí)中缺少系統(tǒng)和全面的概括、缺乏相關(guān)操作經(jīng)驗(yàn)、應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)太過隨意，從而造成煤礦企業(yè)生產(chǎn)中機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的錯(cuò)誤或不當(dāng)應(yīng)用，這不但不利于生產(chǎn)效率的提升，而且會(huì)形成安全隱患［3-4］。

4 煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的持續(xù)應(yīng)用方面

4.1 煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在采掘設(shè)備中的應(yīng)用

在煤礦生產(chǎn)中，采掘設(shè)備屬于十分重要的一個(gè)組成部分。在礦井生產(chǎn)中，由于工作環(huán)境惡劣，礦井結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，采掘設(shè)備較易受到煤塵和地下水的影響，不利于工作效率和生產(chǎn)安全性的提升。鑒于此，應(yīng)根據(jù)實(shí)際要求，創(chuàng)新煤礦采掘設(shè)備的應(yīng)用，加快提升煤礦采掘設(shè)備的自動(dòng)化技術(shù)水平，以使采掘效率提升，例如，以電牽引采煤機(jī)，結(jié)合牽引力開展采掘工作，這樣采煤機(jī)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)下滑。煤礦采掘中的采煤機(jī)往往存在傾斜的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致采掘喪失動(dòng)力，這不利于煤礦采掘工作的順利開展。以電牽引采煤機(jī)，可以保持固有的動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)工作效率和安全性的提升，確保有效監(jiān)控整個(gè)采煤流程，并且安裝的傳感器可以傳輸數(shù)據(jù)信息，以及結(jié)合計(jì)算機(jī)實(shí)施有效的控制和優(yōu)化，從而有效地保障煤礦采掘整體效率及安全性。

煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用旨在以煤礦機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備充當(dāng)生產(chǎn)主導(dǎo)，以自動(dòng)化機(jī)械取代人力，進(jìn)而大大緩解生產(chǎn)過程受到危險(xiǎn)環(huán)境的不利影響?；跀?shù)據(jù)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，機(jī)電設(shè)備的智能化與自動(dòng)化水平越來越高，可以有效地取代人力開展有關(guān)工作。煤礦企業(yè)應(yīng)結(jié)合檢測或探測設(shè)備觀察礦井的動(dòng)態(tài)，進(jìn)而實(shí)時(shí)向調(diào)度管理中心反饋，以有效地探究設(shè)備故障問題。例如，在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用微電子技術(shù)和模擬計(jì)算，能夠進(jìn)一步提升煤礦提示的自動(dòng)化、智能化、安全化水平，防范機(jī)電設(shè)備故障問題導(dǎo)致的生產(chǎn)事故。除此之外，煤礦提升機(jī)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，結(jié)合技術(shù)完善和系統(tǒng)優(yōu)化，其可以具備故障診斷功能，從而改進(jìn)固有的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有利于設(shè)備維修和故障處理工作的順利開展。

4.2 煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在液壓支架中的應(yīng)用

當(dāng)今液壓支架中普遍地應(yīng)用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)。煤礦開采的支架控制主要應(yīng)用電液方式，以及通過應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)電液閥組合壓力傳感器的控制，液壓支架不但能夠自動(dòng)移架，而且能夠防范對(duì)頂板的沖擊影響，這顯著提高了液壓支架的移架效率，基于計(jì)算機(jī)程序的控制影響下，其逐步從以往的人工操作向電子化操作轉(zhuǎn)變。液壓支架中各個(gè)位置的傳感器可以向計(jì)算機(jī)準(zhǔn)確、及時(shí)地傳輸環(huán)境信號(hào)及液壓支架動(dòng)態(tài)信號(hào)，并且向液壓支架電壓閥發(fā)送自動(dòng)控制信號(hào)，確保工藝技術(shù)的自動(dòng)化控制。除此之外，液壓支架還能夠借助遠(yuǎn)程通信設(shè)備開展工作，即在液壓支架中應(yīng)用地面監(jiān)控主機(jī)，結(jié)合光纖，能夠?qū)χ鳈C(jī)的實(shí)時(shí)通信進(jìn)行有效監(jiān)控，從而及時(shí)掌握液壓支架的動(dòng)態(tài)［5］。

4.3 煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備中的應(yīng)用

縱觀當(dāng)今國內(nèi)煤炭領(lǐng)域的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀，西門子PC7S 系統(tǒng)的使用比較普遍，其可以統(tǒng)一管控設(shè)備，可以很好地區(qū)分設(shè)備的一系列功能。在系統(tǒng)通信中，現(xiàn)場總線技術(shù)屬于經(jīng)常使用的一種模式，其可以在信號(hào)質(zhì)量差、環(huán)境復(fù)雜的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)通信，以強(qiáng)化一系列部門間的溝通，確保設(shè)備運(yùn)動(dòng)的安全性與可靠性。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在礦井膠帶輸送機(jī)中的應(yīng)用可以提升制動(dòng)力。并且，基于先進(jìn)設(shè)備應(yīng)用的影響下，可以在合理的范圍之內(nèi)把控設(shè)備的工作參數(shù)，進(jìn)而有助于生產(chǎn)效率的深入提高。倘若膠帶輸送機(jī)存在故障問題，那么監(jiān)控系統(tǒng)可以迅速停車或及時(shí)發(fā)現(xiàn)，以降低安全事故的形成概率。當(dāng)今，國內(nèi)可以將機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于全自動(dòng)輸送機(jī)中，基于自動(dòng)輸送機(jī)CST 可控軟件的支持下，能夠確保煤礦輸煤工作的不間斷性。并且，基于智能化技術(shù)應(yīng)用的影響下，煤礦機(jī)電輸送設(shè)備運(yùn)行的差錯(cuò)率和故障率大大降低?？傊?，煤礦井下的運(yùn)輸條件非常復(fù)雜，在長時(shí)間和遠(yuǎn)距離的運(yùn)行狀態(tài)下，煤礦儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備較易形成安全隱患，而煤礦采掘中傳送帶自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用水平不斷提升，有效地確保了煤礦采掘原煤輸送的不間斷性［6］。因此，煤礦采掘傳送帶中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用有著非常廣闊的發(fā)展前景。

4.4 煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

煤礦生產(chǎn)中，為了確保采掘工作的安全性，需要根據(jù)采掘的實(shí)際情況很好地把控通風(fēng)的狀態(tài)，以及遵循時(shí)效性原則，借助通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦井通風(fēng)質(zhì)量的提升。縱觀當(dāng)今的實(shí)際情況，煤礦采掘施工中，一般應(yīng)用智能化控制通風(fēng)的方式，此系統(tǒng)的主要組成部分是終端設(shè)備、電源控制中心、智能控制系統(tǒng)。對(duì)于此通風(fēng)控制方式而言，地面控制中心屬于其核心點(diǎn)，地面控制中心可以分析和處理一系列數(shù)據(jù)信息，從而有助于工作者實(shí)時(shí)把控采掘過程中的通風(fēng)狀態(tài)。并且，通風(fēng)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用還能夠?qū)Σ删蚬ぷ髅嫱咚购窟M(jìn)行檢測和監(jiān)控，再結(jié)合數(shù)據(jù)分析，明確瓦斯的分布狀況，且對(duì)采掘工作面的風(fēng)速參數(shù)和通風(fēng)狀況進(jìn)行綜合、系統(tǒng)地監(jiān)控，像是能夠在應(yīng)用通風(fēng)技術(shù)時(shí)實(shí)施通風(fēng)系統(tǒng)的局部智能化控制，且對(duì)相應(yīng)的甲烷、風(fēng)量等進(jìn)行智能決策分析。并且，應(yīng)用此系統(tǒng)還能夠精準(zhǔn)地采集傳感數(shù)據(jù)、迅速?zèng)Q策、自動(dòng)化調(diào)控風(fēng)機(jī)風(fēng)量，以及結(jié)合傳感器數(shù)據(jù)技術(shù)反饋通風(fēng)模式的應(yīng)用情況，從而有助于煤礦采掘效率和安全性的提升［7］。

5 煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用的發(fā)展趨勢

煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用具備良好的發(fā)展趨勢，重點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

第一，煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用其他一系列先進(jìn)技術(shù)形式上能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備性能的顯著優(yōu)化，從而大大降低能耗，且在機(jī)電設(shè)備體積上也有所優(yōu)化，體積越來越小，即其占用的空間面積越來越小，從而使設(shè)備布置位置的空頂面積減小，給設(shè)備檢修及員工安全通道創(chuàng)設(shè)更大的空間。

第二，煤礦生產(chǎn)發(fā)展中，創(chuàng)新應(yīng)用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，能夠很好地完善傳統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)致的不足之處，推動(dòng)一系列設(shè)備提升智能化水平，像是在控制室即能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行調(diào)控，從而保障煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用的安全與穩(wěn)定。并且，在煤礦生產(chǎn)中，通過創(chuàng)新應(yīng)用一系列機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)形式，能夠減小工人的勞動(dòng)負(fù)荷，以及使真正智能化、自動(dòng)化的生產(chǎn)方式實(shí)現(xiàn)，從而大大提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

第三，煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，可以降低故障率，這重點(diǎn)表現(xiàn)為對(duì)機(jī)電設(shè)備工作情況的統(tǒng)一監(jiān)測，判斷其是否面臨安全隱患或故障，實(shí)時(shí)處理，推動(dòng)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。

第四，煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)能夠推動(dòng)多元化、精致化生產(chǎn)方式的建構(gòu)，以及在生產(chǎn)過程中具備相應(yīng)彈性，以優(yōu)化生產(chǎn)方式，更大限度地實(shí)現(xiàn)社會(huì)對(duì)煤炭資源的需求。

第五，環(huán)境友好型發(fā)展趨勢。煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以深入處理信息，從而實(shí)現(xiàn)整體工作效率的提升?；诳萍嫉某掷m(xù)發(fā)展，有效統(tǒng)一管理創(chuàng)新和信息技術(shù)的應(yīng)用，可以創(chuàng)設(shè)良好的整體環(huán)境。因此，其具備環(huán)境友好型的發(fā)展趨勢［8-10］。

6 結(jié)語

綜上所述，基于我國科技水平的持續(xù)提升，煤礦采掘中越來越注重機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的持續(xù)應(yīng)用起到非常關(guān)鍵的作用，不但提升了煤礦開采效率和質(zhì)量，而且確保了煤礦生產(chǎn)的安全性。