煤矿自动化设备的技术的应用及意义

王亚非　房涛

【摘 要】煤矿自动化设备技术的应用所包含的范围极广，对电子技术的应用、机电一体化及其控制理论的应用都包含在其中。在当前的时代背景下，加紧对数字化控制系统的研究，发展节能型自动化控制系统、生产系统，实现矿井自动化，不断满足现代化矿井发展所需的技术需要，是煤矿自动化技术发展的必然趋势。基于此对煤矿自动化设备技术的应用及意义进行了相关的研究与讨论。

【Abstract】The application of the technology of coal mine automation equipment contains a very wide range， the application of electronic technology， mechanical and electrical integration and control theory are included in the application. In the context of the current era， stepping up to the digital control system research， development of energy-saving automatic control system， production system， to achieve mine automation， continue meeting the needs of modern mine technology required for development， is an inevitable trend in the development of the automation technology in coal mine. Based on this， paper discusses the application and significance of coal mine automation equipment technology.

【关键词】煤矿；自动化设备；技术；应用

【Keywords】coal mine； automation equipment； technology； application

【中图分类号】TD82 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）03-0140-02

1 引言

在煤矿生产过程之中应用自动化设备，能够使煤炭生产效率以及煤炭生产质量大大提高，还可以增强生产过程之中的安全性，在很大程度上使生产过程中的人力、物力资源得到节约。

2 煤矿自动化技术应用的范围

2.1 电子技术

所谓电子技术，指的就是将电子器件在各个科技领域中加以应用的技术，微电子技术和电力电子技术是现代电子技术中的两种主要类型。电子器件反应速度较快、具有较高的灵敏度，使用起来极其方便，以其为基础的微电子技术及相关应用得到了迅速的应用及发展。随着电子技术的不断发展与应用，其在现代化生产中也逐渐起到了不可替代的重要作用。在煤矿的监控系统以及自动化设备的应用过程中，很多方面都涉及了信息的收集、检测、传输以及处理等内容；而煤矿在生产过程中也要对功率较大的设备，如采、掘、运、提、通风以及排水等设备，进行功率以及转速等方面的控制，这些都需要以对电子技术的合理利用与开发为基础，因此，煤炭企业必须要对电子技术提起相当的重视。

2.2 机电一体化技术

机电一体化技术，是指电子技术与机械技术有机结合所形成的一门新兴技术。在机械系统中的机电一体化，是指在动力、机械功能以及信息控制等功能中融入电子技术，使电子技术、设备等与机械装置有机相融而产生的系统。机电一体化技术要对相关的技术进行综合应用，从而实现技术的优化设计。在煤矿生产中，可利用电子控制、驱动装置与设备和电力电子器件，来完成机械设备传动、链接部分的相关动作，从而较大程度地简化机械结构，甚至让某些机械结构产生质的提升，为生产的自动化打好基础。总之，机电一体化技术在煤矿机电设备一体化的进程中起着至关重要的作用，煤矿中的提升机、矿用开关电器等设备的设计中都涉及机电一体化技术，其对煤矿整体自动化水平的提升有着积极的促进作用。

2.3 控制理论

控制理论的应用密切关系着煤矿的生产现代化。控制理论不仅是指近代控制理论，也就是为研究动态系统运动状态的理论，其同时也包含了与自动化系统直接相关的、随着自动化技术不断发展而形成的理论体系，包括半导体变流技术、微型机控制技术等[1]。科学技术与生产手段的现代化过程中持续出现着新的要求与问题，这些都对控制理论的发展有着促进作用；与此同时，控制理论的发展也在推动着科学技术与生产水平的进步。

煤矿的自动化设备包括生产器械、驱动设备以及控制装置等。目前煤矿的控制装置基本已经实现了数字化，完成了向现代自动化控制设备的转变，电子技术和计算机技术是数字化控制的基础，控制理论则是控制策略的依据。而电力驱动则是指煤矿的动力系统驱动功率主要靠电动机提供，其中现代交流和直流驱动系统，尤其是交流变频调速系统和串级调速系统中都通过对变流装置的利用来达到能量的转换。

3 煤矿自动化设备应用的作用以及意义

3.1 有利于煤矿生产效率以及生产质量的提高

當前我国要求煤矿生产更为高效与高质，这就对煤矿生产设备提出了更高程度的要求，其技术水平不断提高，对其的控制也日趋复杂，过去以人为主的操控方式已经逐渐满足不了煤矿设备的操作需求[2]。煤矿自动化设备的应用则很好地解决了这一问题，健全的自动化系统可以较为智能地实现精准的信息监测、数据收集和处理，从而实现控制策略的优化，使生产设备能够在较为理想的状态下生产。

3.2 可以使生产设备的可靠性与生产安全性提高

现代自动化设备的硬件系统主要以高度集成化的电子器件、计算机以及专用集成芯片为基础，因此其具有相对较高的可靠性；自动化控制系统则可以利用软件的灵活性来对自身进行完善，并设置各种系统控制、故障检测以及诊断等相关程序，来对自动化系统的可靠性进行高度的保证，进而实现煤矿自动化设备的离机操作，这对于煤矿的安全生产也有着极为积极的意义。

3.3 能够节约劳动力和能源

在煤矿生产过程中，大多数企业都会优先选用较为节能的设备装置，来节约人力及能源。煤矿自动化可以根据情况所需来对设备的运行状态、运行周期进行优化，从而在最大程度上保证运行损耗的减少；而科学的自动化系统可以使设备的启动较为平滑，使设备运行过程中的转矩冲击以及电流冲击大大降低，减小设备的机电应力，从而使机电设备的故障出现概率大大降低、故障维修费用大大减少，在保证设备正常工作时长的同时保证企业的经济效益。

4 煤矿自动化设备技术的发展

煤礦自动化技术的发展需要抓住时代的特征，顺应高产高效矿井建设的时代需求，这有利于煤炭企业对有限的人力以及资金进行充分的利用，同时也可以达到以点带面的推动效果[3]。低成本自动化指的是在原有工艺不变、投资较少且资金回笼较快的前提下，在生产过程中的关键之处应用自动化技术，从而实现生产过程的自动化，在对先进技术进行了充分利用的同时节省了开支，达到了注重实效的目的。

4.1 注重数字化控制系统的发展

开关量控制、模拟控制、数字化控制是控制技术发展所经历的几个阶段。就目前情况来看，大力发展应用电子技术以及计算机技术的数字化控制，是当前人们主要依赖的控制手段，现代自动化系统能够安全运行的重要保障就是数字化技术手段。到现在，数字化控制系统已经在电控系统、提升机以及胶带运输机等方面得到了成功且广泛的应用，也正是因此，数字化控制系统应该是煤矿自动化设备发展过程中需要重视起来的内容。

4.2 注重自动化控制系统的节能化发展

节能是我国当前经济发展的重要前提之一。煤炭企业由于其生产特性，在生产过程中的能源消耗较大。如今随着设备工艺的不断发展，其用电量越来越大，能源的消耗成为煤矿生产过程中不可忽视的问题之一。当前煤矿生产过程中设备的运行方式并不十分合理，也正因此，其具有极大的节能潜力。在煤矿生产之中应用自动化技术手段，可以合理控制设备的运行状态，使煤矿生产中能够实现节能的目标。

4.3 实现生产系统及矿井的自动化

我国煤矿在可编程序控制应用方面进步较为迅速，同时我国的监测、监控技术也得到了较大的发展，在此基础之上我国的煤矿生产自动化取得了一定的进步。就当前看来，应该完善煤矿设备单机的自动化，使其在系统性能、软件技术等方面都能够达到标准化，以便对其进行推广，并在此基础之上，逐步实现煤矿生产系统的整体自动化。

5 结语

总体来说，我国煤矿自动化过程之中还存在着许多问题亟待解决，相关工作人员要对此提起重视，对煤矿自动化应用中存在的问题进行深入的探究，争取早日实现煤矿生产系统整体的自动化，保证煤矿的生产效率与安全性，为我国经济的发展打好基础。

【参考文献】

【1】杨金波，谷裕.煤矿自动化设备的技术的应用极其意义[J].甘肃科技，2005（03）：131-132.

【2】李新倬.煤矿机械设备电气自动化技术的应用[J].起重运输机械，2016（02）：106-108.

【3】候海军.试论煤矿机电设备自动化技术的应用[J].电子技术与软件工程，2014（01）：246.