机械自动化在煤矿机械制造中的应用探索

林汪洋

（天地科技股份有限公司上海分公司，上海 200030）

机械自动化以及煤矿机械制造的关联随着当前时代的生产需求不断提升，也在产生着阶段的变化，以往是人员操作人力完成的作业内容当前都可以通过机械设备的传动运转解决，这也说明，自动化是对于生产力的一种有效解放，同时，比起传统的人工工作方式能够带来更高的精准度和效率提升，因此，在煤矿产业以及其他类型的工业资源生产行业来说，进行机械自动化的普及是一个必然的行业趋势，所以尽早对这一应用模式进行探讨有利于后续的行业提升和规范化。

1 当前煤矿行业机械自动化的具体状况

煤矿行业对于机械设备的性能以及使用寿命需求都有较高的标准，而应对与此机械制造行业一般都是专项进行生产以保证对应的需求能够充分得到满足，但是，在进入新世纪后，国际社会上对于煤矿开采的效率要求进一步提升，而传统制造行业生产的机械设备虽然能够满足基准需求，但是，对于煤矿生产的进阶需求难以充分满足，所以，对于国际社会的经验和机械制造设计进行学习就成了势在必行的结果。

而在学习过程中，能够发现的最大差异主要在于国际社会上已经开始对于机械自动化技术进行充分的应用，而这正是国内制造行业在机械设备生产过程中所没有注意到的问题。所以，机械自动化在国内开始迅速起步，从理论转化到实际生产的速度相当快。

但是，因为在国内的研究水平以及相关领域经验缺乏，导致我国虽然具备了基础的煤矿机械自动化技术，但是，在自动化实现效果上并未达到国际水平，尤其应用范围上也还处于较为狭窄的状况，西方国家已经达到的生产标准我们暂时还无法完成，尤其是全场景的机械设备自动化，更是无法保证，只能在单一设备上实现自动化和部分设备的刚性自动化。而在柔性自动化的设计制造中，不仅缺乏对应的方案，而且数量也相当少。具体来说，自动化的目的是通过机械按照预定的程序内容进行操作来有效减少原本认为操作过程可能存在的误差因素，并且在自动运转过程中如果出现了错误能够及时进行报告预警，提醒操作人员设备存在异常状态，这样能够有效避免设备因为长时间的故障积累造成的损坏。

同时，当前煤矿行业机械自动化也需要结合计算机技术以及远程终端操控的协同运作来保证运转效率，这也是自动化水平进一步提升之后的主要目标。所以，煤矿产业的机械设备制造需要进一步在自动化方面有所提升，进而带动产业发展升级的快速进步，除了满足社会需求外，也能够充分有效的加强行业规范性和标准性。

2 煤矿行业的自动化机械制造应用场景

煤炭资源的使用在当前社会中具有极大的价值，我国对于煤矿开采的储量以及管理都相当规范，全国有超过1500处煤矿处于生产状态产量能够达到每月近千吨的水瓶。近年来，我国煤矿产业通过对技术设备的不断升级，正在呈现出产量和产能逐渐提升的效果，而这和煤矿开采过程中所使用的机械设备的自动化程度不断提升有着密不可分的关联。但是，这一行业趋势对于具体的煤矿行业从业者来说却并不明显，很多煤矿仍旧处于传统的生产模式之下。而从几个具体的生产环节来说，使用了自动化机械和仍旧沿用传统方式的生产结果以及效率都会产生巨大的差别。

首先，是对于煤矿采掘方面的差异，传统通过非自动化设备进行开采挖掘，所需要的时间相对较长，同时，根据经验判断下钻的位置，如果判断失误，可能会出现遇到大型矿石无法下钻挖掘的情况，需要重新改换线路进行挖掘，这就会造成工程效果上的折扣，并且对产量也会出现一定的影响，而如果能够使用自动化设备，对于遇到同样的状况时，能够自动根据预设程序选择最佳的应对方法，按照原有线路进行直接的转向，通过灵活改变线路的方式提升工作效率。这样对于煤矿机械自动化技术的应用体现也是非常明显的，能够有效避免人员操作过程中可能存在的误差问题。

另外，在发达国家所采用的自动化控制也正是为了达到这样的效果而研发的，提升了机械设备可靠性和精准度的情况下，也对于采矿效率有了很大的促进效果。虽然我国的机械设备制造自动化水平尚未达到同样的高度，但在自动化效果上也已经有了极大的提升，在一定程度上避免了进口煤炭开采设备需要投入的巨额成本。

3 煤矿生产环节的自动化关联性

煤矿生产的各个环节并不是单独分裂的，而是通过不同的步骤联系在一起的，例如，煤炭输送和上一步的挖掘就具有紧密的联系性，因为开采完成后所产出的煤炭需要通过传送带从地底深处进行运送，这一过程一般采用传送带进行运输，而在日常生产过程中，传送带基本是持续开启的，所以对于能源电力的消耗相对巨大，如果能够有效应用自动化技，术那么就能够充分改善这种状况，一方面能够有效加强传送带的智能速度调控，在满负荷情况下通过提升能源供应效率来提升运转速度，而在闲时遇到尾矿封堵前的最后开采阶段，则采用相对低负载的形式运转，避免持续高效率输出造成的能源浪费情况。

这一点不仅可以通过现场操作完成，对于加载了自动化操作技术的传送带设备来说，还可以通过远端计算机擦空的方式实现对应效果。目前，我国通过胶带运输的方式达到了提升运转效率的目标，同时，结合地面监控以及计算机联网的方式进行远端操控，并且对于传送带地下部分的结构设计也进行了提升，将结构支撑面扩大，保证了各部分受力均匀，即便在运送大量煤炭的过程中也不会出现传送带负载过大出现崩溃的问题，并且增大的运输面积也能够有效提升单日生产量，带动煤矿生产效率的进一步加强。当前电力牵引也在成为煤炭机械设备的主要能量来源，这一改进直接使得煤矿采掘设备得以升级换代，同时，在更新了能源支持的情况下，还根据国内企业的技术研发，设计制造出了世界最高的液压传送支架，其高度能够达到七米，足够大规模煤矿的运输运转，这也使得我国在煤炭机械设备自动化方面形成了独有的知识成就结构，进一步加强了在技术层面的自主性。

4 煤矿生产机械自动化的应用意义

通过对实际生产状况中煤矿生产机械自动化的考察，我们能够看出这一过程对于生产力的有效解放，煤矿管理工作能够以更加科学化和自主化的方式进行，这样对于以往存在的人员无操作问题也能够形成良好的解决和应对方案，避免了因为人为操控失误造成的地下开采作业内容出现误差。并且从生产效率上来说，自动化机械避免了以往各个生产环节之间的对接工作带来的困难，成功地将衔接过程所占据的时间降低到了新的水平，保障了煤矿生产的每个步骤都能够有条不紊地连接起来，而不会因为煤矿操作的步骤之间出现问题造成产量骤降。并且煤矿自动化机械的应用还能够保证对于勘探开采步骤之间的对接效果，以往在设备安装调试尤其是人员调配方面会存在较大的问题，但当前通过自动化设备能够很好地解决这一矛盾，在勘探完成后，可以以最高的效率投入设备的运输安装过程，随后，即可进入生产状态。

5 结语

在对于煤矿机械的生产认知中，必须考虑到自动化实现的三个主要方面，首先，是采掘机械的自动化运转，能够保证在钻探过程中对于底层深度以及所开掘的状况或者遇到的开掘问题进行及时的汇报。其次，则是对于煤炭开掘之后的输送问题进行处理，只有能够在开采的同时，进行高效率的运输，才能够让煤矿机械的联动效果达到更好的水平。并且煤矿生产还需要注重机械设备和操作人员的安全性，以往人力生产存在较大的潜在风险，而在使用高端自动化的机械设备时，虽然可以避免人员损伤财产损失，但同样需要进行有效的监控和安全防范措施，避免矿洞坍塌等风险影响或者破坏煤矿设备。因此，从这几个角度来说，提升煤矿机械制造过程中的自动化效果，对于煤矿生产的各个方面都会产生极大的促进和提升作用，为行业的稳健发展打好基础。