试析煤矿机电自动化的必要性和要点

王文山

（山西汾西正新贾郭煤矿，山西沁园 046599）

试析煤矿机电自动化的必要性和要点

王文山

（山西汾西正新贾郭煤矿，山西沁园 046599）

煤矿机电设备在煤矿安全生产中起着重要的作用，由于煤矿机电设备技术的落后，部分机电设备还存在隐患、弊端。煤矿机电自动化是矿井安全生产发展的主旋律，提高机电设备自动化正常运行的可靠性，是矿井安全生产工作的根本。重点对煤矿机电自动化的必要性进行了探讨，并对机电自动化实施和应用中需要注意的要点展开了分析。

煤矿机电；自动化；技术应用

自动化设备的工作效率远远超过人类手动操作的效率，特别是在可重复性劳动上。在煤矿作业中，有着大量的工作可以改为自动化工作方式，而不同的自动化程度以及自动化控制算法都会产生不同的工作效果，进而影响煤矿作业的效率，因此，合理利用自动化提升工作效率对煤矿企业有着重要的意义。下面将详细的阐述煤矿机电自动化的必要性以及在自动化改造中需要注意到的要点。

1 煤矿机电自动化的必要性

利用科技提升工作效率、释放人力资源是未来发展的一个重要方向，煤炭企业想要可持续发展也必须紧跟时代步伐。煤矿机电自动化的必要性究其原因[1]，主要有以下几点。

1.1 从效率方面考虑

（1）可工作时间延长。自动化的一个重要特征即为仅需要极少的人工干预便能工作，机械并不需要如人类般进行较长时间的恢复后才可工作，因此，只要不是出现系统故障，设备就可以持续不断的运行。这样，在以天为单位时间的情况下，提升了可工作时间的比例，大大地增加了工作量。虽然增加了设备使用时间，且长时间连续使用会快速的降低设备使用寿命，但是从整体上看，仍然是利大于弊，且较快的更新换代也有助于推动机电设备的发展。

（2）稳定性的提升。机电设备自动化是利用处理器对机电设备进行操控[2]，处理器的运算处理速度以及操作精确性远远的超过了人类，而且处理器不会如人般产生疲劳，可以不间断运行，且现在一般的处理器都会带有看门狗或类似功能，一旦处理器发生故障可以自动解决，保障系统的继续运行，这些都使自动化控制的稳定性超过手动控制的稳定性。

（3）精准度提升。除了稳定性，应用自动化控制机电设备会提升操控精确性，当前计算机技术的发展、控制理论的发展使得各种智能控制算法层出不穷，如混沌控制算法、人工神经网络、模糊控制等等，能达到的控制精度与控制速度已经提升到了一个人类根本不可能达到的地步，因此，机电设备自动化会提升机电设备操控精确度，更好地完成工作。

（4）故障处理速度及时。自动化系统会实时对机电设备进行监控，一旦发生故障可以立即进行反应，根据传感器自动探测问题所在，如果是可以处理的故障则可以立即进行处理解决，如果发生系统不能自主处理的故障则进行报警。在故障检测与故障排查方面相当迅速，能降低故障对正常工作的不良影响。

1.2 从效益方面考虑

企业的运营目的是为了创造利益，所以任何的更新都应该为企业带来一定的利益，机电设备的自动化同样应该遵循这个原则，下面将详细分析机电设备自动化能够带来的效益，能够带来效益的主要有以下几个方面。

（1）降低了人工成本。随着我国经济的不断发展，人工费用在逐年提升，对于劳动密集型产业来说人工成本占据了生产成本的很大部分。机电设备的自动化可以节省人工，也就降低了人工成本[3]。机电设备自动化改造过程会引发额外的开支，但是这个开支是一次性的，而人工却是长期的，因此，从长远的角度上看，机电设备自动化可以为企业提升收益。

（2）从安全方面考虑。机电设备在运行过程中，难免会发生不同种类的故障，有些机电设备的故障如果处理不好的话会发生严重的安全事故。而人的生命是无价的，自动化控制将人与机电设备之间做了一次隔离，一旦机电设备发生可能引发人身安全问题的故障时，也不会对人造成伤害。所以，自动化的应用可以在一定程度上降低安全事故引发人身安全问题的可能，降低了事故等级，降低了企业的事故后续处理所需要的资金。

2 煤矿机电自动化中的要点

机电设备的自动化的优点前文已经进行了详细的阐述，但在应用自动化系统时，也有诸多的注意事项。总的来说，可以从以下几个方面论述。

（1）安全性方面

用自动化系统进行机电设备控制可以降低人工的参与，提升系统稳定性与准确性，但是在处理超出系统处理能力的问题方面，即灵活性与自主性方面，自动化系统还有着缺陷。电子技术的高速发展产生了各类不同的传感器，但是传感器却难以全面地对机电设备进行检查，许多的机电设备问题传感器不能探测出，在问题出现之前，自动化系统不能做出任何预警措施，直到问题出现，机电设备故障，自动化系统才会发出警报。鉴于此缺点，不能因为使用自动化系统而放松对机电设备的维护与检修，必须为自动化系统创建一个良好的运行环境才能更好地发挥自动化系统的优势。

自动化系统是一个复杂的系统，其涉及到的专业学科知识较为庞杂，因此需要较高的技术水平才能进行操作与维护，企业需要增大对相关人员的培养力度，形成人才梯队，才能有效地保障自动化系统的稳定运行。同时还要加强对自动化系统的管理，首先是注重自动化系统本身的安全，非专业人员不得擅自操作系统，需要对系统进行身份验证，避免误操作，新人员的实践操作需要在技术水平较高的人员陪同下进行；其次是注意自动化系统运行环境的维护，如电源配备，系统运行平台稳定等等，避免基础支持环境对自动化系统产生干扰，保护好自动化系统。

（2）注重自动化系统的适用性与可维护性

在煤矿作业中，有着诸多的工作可以用自动化系统来完成，不同的条件下利用自动化系统能够产生的效果不同。如何更有效地发挥自动化系统的特性是必须考虑的问题[4]。在目前，煤矿机电自动化的运用主要是在矿井的检测、矿井的生产作业、矿井提升机、井下传送带、牵引采煤机及其他的一些设备上，这些也是目前技术较为成熟的运用。煤矿作业需要格外注重安全工作，新的领域中对自动化系统的运用一定要经过严格的论证与实践后才能采用。同时，自动化系统的许多控制算法有着特定的使用范围，即使功能类似也不能轻率移植，要明确其适用性，确定有效之后再应用。

当今社会，技术日新月异，自动化系统作为一个多学科交叉的产物其发展速度较为迅速，技术更新频繁。在进行机电设备自动化改造过程或者维护过程中要注重系统的后续可维护性，尽量选用模块化、耦合度低的。自动化系统的采购费用并不低，对于企业来讲一次改造可能会应用相当长的时间，所以在进行采购时，要选择按照某标准进行制作的，这样一旦发生故障可以方便地找到资源对系统进行维护，降低维护成本[5]，减少维护所需时间。可能采购费用稍高，但从长远角度看，却是更好的降低成本的方法。

3 结语

煤矿机电自动化是大势所趋，无论是对国家还是对企业都有着重要的积极意义，对国家是促进了我国的煤炭工业技术水平，带动了其他相关产业的发展；对企业是降低了生产成本，降低了生产难度，提升了生产效率。因此煤矿机电自动化有着重要的意义，煤炭企业有必要应用自动化系统来进行生产工作。

［1］周常徐.煤矿机电自动化集控的发展与应用［J］.科技创新导报，2012（12）：25-26.

［2］万喜临.煤矿机电设备健康管理系统关键技术的研究［J］.西安科技大学学报，2011（5）：14-16.

［3］范斌.煤矿机电自动化与信息化的关系［J］.山西煤炭，2011（09）：96-97.

［4］张明刚，胡荣华.浅析煤矿机电技术的优化管理［J］.广东科技，2014（05）：19-21.

［5］李慧生.煤矿机电现代化与煤矿安全生产［J］.计算机光盘软件与应用，2014（03）：45-46.

(编辑：向 飞)

图5 补偿后的误差分析曲线图

从以上结果分析可以看出：使用Renishaw激光干涉仪并结合线性测量的方法进行检测，之后将检测得到的数据进行分析，最后将分析得到的补偿数据存放到数控系统中。从而提高机床的定位精度。

参考文献：

［1］王哲.数控机床定位精度的综合分析［J］.机械设计与 制 造 ，2010（9）：132-133.

［2］曹西京.基于Renishaw的数控机床定位精度和动态性能的研究［J］.机床与液压，2009（4）：43-45.

［3］张建辉.激光干涉仪在提高数控机床定位精度中的应用［J］.机床与液压，2011（2）：114-115.

［4］陈芳.数控机床螺距误差测量与补偿［J］.机床与液压，2009（9）：37-38.

［5］张勇.基于FANUC系统的螺纹误差测量与补偿［J］.机床与液压，2011（7）：112-114.

［6］陈彦君.用激光干涉仪恢复数控机床的定位精度［J］.制造技术与机床，2013（8）：139-141.

［7］张小勤.数控机床定位精度的测试的探讨［J］.茂名学院学报，2010（8）：32-34.

［8］刘战术.数控机床及其维护［M］.北京：人民邮电出版社，2004.

［9］王侃夫.数控机床故障诊断及维护［M］.北京：机械工业出版社，2002.

［10］朱仕学.数控机床系统故障诊断与维修［M］.北京：清华大学出版社，2007.

第一作者简介：周丽霞，女，1983年生，四川成都人，硕士，工程师。研究领域：数控设备应用维护。已发表论文3篇。

(编辑：向飞)

Analyzing of the Coal Mine Mechanical and Electrical Automation

WANG Wen-shan
（FenXi Zhengxin Jiaguo Coal Mine，Qinyuan046599，China）

With the increasing coal production，coal mine mechanical and electrical equipment plays an important role in the coal mine safety production，due to the backward coal mine mechanical and electrical equipment technology，part of the electrical and mechanical equipments have hidden dangers and disadvantages.Coal mine mechanical and electrical automation is the main melody of mine safety production development，it improves the reliability of the normal operation of electrical and mechanical equipment automation，and it is the root of the mine production safety work.In this paper the necessity of focusing on coal mine mechanical and electrical automation and points are discussed and analyzed.

mining machinery；automation；technology application

TP29

A

1009－9492(2015)10－0120－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2015.10.030

王文山，男，1968年生，河南辉县人，工程师。研究领域：生产技术管理。

2015－04－17