试论电气自动化技术在机械采煤中的应用

李宁森

（山西西山晋兴能源有限公司斜沟煤矿，山西吕梁033600）

目前，电气自动化技术已经成为很多机械制造行业研制和开发的重点，这一技术也因其良好的实际应用效果在很多生产加工过程中得到应用，煤炭开采行业也是如此。电气自动化已经逐渐成为机械化采煤的发展方向，这一技术在采煤过程中的应用能够显著提升煤炭开采工作的质量和效率，是机械采煤发展的新方向。

1 电气自动化技术的特点

电气自动化技术有很强的适用性，从现实情况来看，这一技术目前在很多生产和机械制造等行业中得到广泛应用，并发挥着非常重要的作用。从电气自动化技术的发展过程来看，这一技术同传统的生产技术相比最大的区别就在于它更加依赖于电子技术，依靠电气自动化控制系统来完成各项控制操作。其中，电气自动化控制系统由信号的采集、信号处理、控制运算等部分组成，所以在实际应用的过程中，为了取得更好的控制效果，往往需要通过改进电气自动化控制系统的电子设备来实现。随着电气自动化技术应用得越来越广，这一技术也面临着更高的发展要求，各行各业为了进一步增加产品的份额、提高生产效率，开始逐渐要求电气自动化技术朝着更加高频的方向发展。伴随着计算机技术的出现和普及，电气自动化技术有了强大的推动力，并借助计算机技术进一步拓展了应用的领域。

2 机械化采煤技术的特点

2.1 设备特点

在煤炭开采的过程中，为了提升煤炭开采的效率，通常需要借助运输无轨化来完成煤炭的输送工作，这样能够显著提升单产工作的效率，在这一基础上，整个煤矿工程的整体开采工作就能够大大提升效率。在实际生产过程中，通常会采用一矿一面或者一矿两面的生产模式，这种集中化的生产方式能够聚集机械化采煤设备的生产力，所以也是提升采煤效率的重要措施。如果综合采矿工作面设备的整体生产能力未能得到高效提高，那么采煤效率将长期内得不到提升。

除此之外，大型的新型综合采煤设备也是一项能够确保采煤重量、质量的全面提升的内容，这也体现了采煤设备的未来发展道路，该设备具有较强的环境适应能力和承载能力，一般情况下，其在运行中所牵引的采煤机的上身部位能力可以高达1000～1100t，并且其中的转载、运输以及破碎设备在每个小时的时间内，产煤量将在480～2000t之间，再加上其具有较强的自动化水平，因此，对于促进机电设施一体化的实现具有积极作用，这有助于采煤机设备满足实际采煤需求，加之各项设备具有较高的可靠程度以及良好的性能，其在采煤过程中发挥着十分有效的作用。

2.2 施工的安全性得以确保

自动化电气采煤设备的合理、高效使用，在促进煤炭企业开展正常的安全生产中发挥着十分关键的作用，采煤作业环境一般具有较强的复杂性，因而往往引发一系列作业条件极其恶劣问题的出现，特别是在对巷道作业进行施工时，采煤过程中引发的较多粉尘在潮湿阴暗的环境下，一旦被吸入人体的呼吸系统，将对人体的生命健康造成严重的不利影响。虽然，当前，伴随着现代技术的突飞猛进，煤矿生产在各项技术以及先进设备的支持下，安全性、高效性以及全面性明显提高，但是仍然存在一些外在因素严重威胁着施工人员的安全，从而导致了煤矿开采事故的频繁发生。煤炭开采设备自动化程度的提高以及各种自动化电气设备的广泛应用，可以在很大程度上间接地对安全事故发生的频率进行合理降低，从而提升煤炭开采工作的综合安全系数，并为施工人员提供更为安全、良好的环境。

3 自动化电气技术在当代机械采煤中的关键应用

当前，自动化机械技术在煤炭开采作业中的运用已经到了相当高的程度，为了提升采煤机械设备的应用充分性，当代的煤炭企业应加强对采煤机的改良、提升采煤作业的人性化程度以及提高现代科技在采煤作业中的应用程度。

3.1 对采煤机进行改良

在采煤行业持续发展的进程中，为了适应不断变化采煤技术的需求，采煤机性能也快速发生着变化，从最初的薄煤层采煤机，到后来的大功率采煤机以及再后来的高强力自动化滚筒采煤机。采煤机的不断更新，从另一方面也体现了我国采煤技术先进性的持续提升。液压支架作为采煤机的重要部分，其高度是随着薄煤层、中厚煤层以及厚煤层开采的不断深入而变化，并且支架形式也快速发展为两柱式掩护形式和四柱式掩护形式。以上所提及到的采煤机更新内容都是基于电气自动化而实现的。当今，美国、澳洲等地区的液压支架液化电气控制系统已得到了较为普遍的运用，作为一项关键、完善的采煤系统，其将有助于促进煤炭开采事业的稳步推进，并且其在很大程度上还能够实现对资源的有效节约。当前，以经济效益、条件以及安全生产为根本出发点，对煤炭开采技术进行分析、研究发现，液压支架比较适用于年产煤量超过400×104t、超过600×104t的顶放煤工作面以及长壁全高工作面等多个方面。

3.2 提高机械开采的人性化程度

在对煤炭进行开采时，人性化不仅应体现在采煤过程中，还应有效地体现在设备操作中。在对采煤机械进行研究时，应将研究的重点放在发现设备故障问题以及解决故障问题上，从而为煤炭开采工作面内部设备的正常运行提供合理支持，提升设备运行的整体安全性和稳定性。一般来讲，煤炭具备高或低的硬度对采煤、挖煤速度会造成一定影响，合理根据煤炭硬度对采煤、挖煤速度进行确定，有利于开采进度的平稳性。然而，如何对煤炭硬度进行合理把握呢？自动化煤炭开采技术为其提供了解决思路。凭借自动化煤炭开采技术，煤炭的软硬度以及性质都能够在最快时间内得到确定，这有利于为选择最有效的解决措施提供信息支持，根据液压系统中各受力点的不同情况，开展调节、控制工作，操作支架的顺利输送、推移以及系统设备的自动移动将能够快速实现。

3.3 提高现代科技在煤炭开采工作中的普及力度

对现代的采煤技术进行持续强化，是提升煤炭企业整体竞争力水平的有效手段，其不仅可以实现生产效率的快速提升，还能够节省对资源的不良消耗。为此，首先，煤炭企业应从提升采煤机械设备的性能出发，将自动化的电气技术作为主要改进内容，并在研究过程中，加强对采煤设备性能发挥全过程的监督和控制。对于随时可能出现以及已经出现的问题进行有针对性的诊断，从而选取最佳的处理手段，为采煤机械运行自动化水平的提升奠定合理基础。除此之外，这有助于对采煤设备全面性能的有效掌握，特别是处于机械设备迅猛发展的背景下，对于促进采煤设备功能的全面发挥至关重要。另外，在实际的煤炭开采设计工作中，相关人员应综合作业现场的整体情况，包含现场的地质条件、气候条件以及水文情况等，对煤炭开采的流程进行设计，从而满足提高机械设备在各样环境、施工技术水平下的适用性，进而提升煤炭开采的整体效率。

4 小结

综上所述，提升煤炭开采作业中电气机械设备的自动化程度对于提升作业的安全性以及煤炭开采效率的提升具有十分关键的意义。伴随着现代新型技术多样化、丰富化程度的持续提升，现代采煤设备逐渐向着智能化、自动化的方法发展，这有助于降低施工人员的作业压力，降低对资源的占用，从而有利于促进煤炭企业整体采煤效益的快速提升。