自动化技术在煤矿机电设备方面的应用分析

吴全国 潘俊鹏

郑州煤矿安全检测检验中心 河南郑州 450042

1 自动化技术概述

自动化的定义存在一个动态化的发展过程。以前公众将自动化粗略地解释为用机械取代人力操作，自行完成相应的工作。然而随着网络信息技术以及机械水平的提升，自动化的定义已经逐渐扩大为通过机械替代人力操作并且辅助人类的脑力思考，进而自行完成相应的工作。其主要由程序单元、作用单元、传感单元、制定单元以及控制单位等五个部分构成。所谓的自动化技术具体指的是，在工业企业的生产制造及管理过程中，能够于无人操作状态下做到自行生产、检测以及信息检测，进而达到预期的生产目标。

2 自动化技术在煤矿机电设备中的应用现状

在发达国家的煤矿生产中，已经有几十年的历史，生产水平和生产技术都得到了不断地提升，尤其是随着自动化技术的应用，其安全性和高效性越来越能够得到保障。另外，自动化技术的应用，使得煤矿采集工作的其他技术优势得以有效发挥，是实现煤矿机电设备性能提升的重要推动力。多层次技术结构是我国煤矿生产的一大特点，综合采集是很多大型矿井的主要工作方式，低水平的机械化一般存在于小型矿井工作中，有的地方甚至是人工作业，这大大降低了生产的效率，不符合我国现代化建设的需求，也不能够保障生产的安全性[1]。

3 目前自动化在煤矿机电技术中的应用

3.1 井下传送带的应用

煤矿的传送部分在正常的生产过程中是必不可少的，如果能够较好的运行，可以一定程度的提高煤矿的生产效率。井下的传送系统主要具有三个特点：运输的距离比较长、运输量相对较大、运输的环境复杂。由于这三个因素，使得煤矿生产和运输过程中出现故障是不可避免的，十分容易出现安全隐患。所以，必须采用科学、先进的技术和方法保证传送带可以高效的运行。自动化井下传送带使用带式的方法，实现机电一体化。其中使用到了3GST启动装置，能够保证矿井中的原煤可以不停运输，而且可以在运输的过程中自动、智能的解决一些操作性的问题，极大的降低了工作过程中设备发生故障的可能性，减少出错的发生。然而，在较长距离的传输中，虽然完成了不间断传输的目标，但是还是存在一些不够完善的部分，比如会出现传送带中间驱动点不稳定的问题，没有将故障完全清除，会直接影响设备的使用寿命以及可靠性。

3.2 提升设备方面的应用

矿井提升机对于自动化技术的应用程度较高，煤炭、矸石的提升以及设备、人员的升降等，都需要通过矿井提升机来完成。在工作人员和设备出入矿井的过程中，提升容器发挥着关键作用，其质量安全与工作效率是保障煤矿生产效率与安全的关键。电控系统应用于提升机中，可以有效保障提升机的质量。全数字化提升机是当前自动化技术应用水平较高的设备，PLC可编程控制器是其主要的构件，对于设备的调节、监控和辅助等具有重要作用。分布式控制是其主要的控制方式，总线通讯是不同控制器之间的控制方式。

3.3 煤矿采掘设备当中的运用

煤矿的开采及生产需要深入矿井，矿井不仅地质情况复杂，同时环境恶劣，隐藏着许多潜在的危险因素，不仅有顶板及地下水，还有瓦斯、煤尘等易燃物质。因此，在整个实地作业过程中，必须对这些风险因素进行全面考虑，同时还需要制定相应的应急措施，防止出现恶性安全事故，威胁生命财产安全。同时，现阶段许多煤矿公司在开采过程当中，为了尽可能节约人力成本，投入的施工人员严重不足，致使煤矿的生产效率低下，供需矛盾日益激化。所以在很多时候，于矿井中开采煤矿都需借助各种各样的机械设施辅助采掘作业，与此同时推动综合采掘自动化技术的推广，缩减采掘工作当中人工操作量[2]。

4 煤矿机电设备自动化技术应用的有效途径

目前，我国煤矿机电设备的自动化应用水平不高，发展层次不一致，还存在很多的问题，对此，我国要不断加强技术研发，针对自动化技术进行研究，争取在更多的煤矿机电设备中融入自动化技术，实现煤矿开采、掘进等工作中全自动化施工目标。此外，要进一步完善技术引进制度，借鉴国外的先进技术经验，不断对自动化技术进行改进，优化不完善的地方，降低技术的缺陷，提升技术服务水平。

煤矿企业要以“智慧化矿山”建设为引领，着力实施机电运输管理制度化、系统自动化、设备生命周期化管理，创新强化提升机电运输管理，为生产一线提供安全高效服务。要坚持以“机械化换人和自动化减人”为目标，积极开展系统“可视化、无人化、信息化”改造，按照“课题牵引、专业搭台、技术唱戏”要求，着力完善井上井下集中控制系统运行参数自动分析、自动报表和自动预警等功能；以机电设备日历化检修为抓手，排查落实在用设备运行情况，健全完善设备生命周期化电子管理档案，及时做好设备运行维护和淘汰报废管理工作，减少低效高耗资产使用，提升设备周转使用效率。

5 结语

近些年，科技的发展对自动化在煤矿机电技术中的应用带来了很大的影响，很多的设备开始实现自动化，更多的技术被应用到开采的过程中。自动化的应用，可以提高开采的工作效率、减少工人的工作量、保证井下人员的安全等。虽然我国目前的自动化技术已经有了很大的发展，但是还是存在一些问题需要完善，需要应用更多的新技术，扩大自动化的应用范围，保证更加安全、高效的生产，促进煤矿企业发展。