自动化技术在煤矿机电中的应用探析

李宏伟，李金波

(潞安环能股份公司 常村煤矿，山西 长治 046102)

煤矿对于我国能源安全有着至关重要的作用，在可预见的未来煤矿仍是占比最大的化石能源，对于我国经济和社会发展有着不可替代的作用。煤矿企业的发展直接影响到社会经济的发展，煤价的降低可以直接降低各行各业的生产成本，进而推动产业竞争力的提升，对国家经济发展有着巨大推动作用。生产效率提高可以直接降低煤炭价格，而生产效率的提高需要依靠自动化技术支撑。从多年的生产实践发现，煤矿机电设备自动化技术在煤炭生产中取得了巨大的成效，而且不断向纵深发展，煤矿机电设备近年来呈现出集成化、开放性和智能化的趋势和特点，在煤炭生产活动中有着越来越重要的应用价值。

1 机电设备自动化技术的发展趋势

机电设备自动化技术的大量应用是煤矿提升效率以及安全生产的坚实基础。根据近几年机电设备自动化技术的特点，可以总结提炼出煤矿机电设备的发展趋势为：集成化、开放性和智能化三个特点，下面将具体阐释三个特点。

1) 集成化。煤矿机电设备由原来的单一功能向复合功能发展，机电设备不仅具有执行功能，而且还具备生产状态的实时监测等功能，随时将现场的情况传输到控制室，这样控制室便可以随时掌握生产一线的各种情况。为了实现功能的扩展，自然需要在原有设备上集成多种其他设备，比如信息采集装置、信号处理装置、信号发射装置、信号接收装置。而且现在的很多设备可以实现远程控制，进一步增大了设备的集成化。

2) 开放性。开放性是指设备之间的信息交互，其依靠的底层技术为通信技术，随着物联网技术的发展，开放性的特点会越来越突出。机电设备具备感知周围环境、接收和发出信息，且具备信息处理能力，这种信息交互、信号分散处理会使得设备具有高度的开放性，提高信息传输的效率，进而提高生产效率和生产安全性。

3) 智能化。智能化尤其是人工智能机电设备未来发展的方向。机电设备的集约化、开放性和智能化是统一的，智能化的实现是基于机电设备的集成化和开放性，是一种更高的自动化技术。智能技术的运用可以提升设备的维护水平，设备具有一定的自我诊断和决策能力，进而可以向控制中心发出调整建议或者自我调整，对于煤炭的高效安全开采具有着重要的作用。

2 煤矿机电中的问题分析

2.1 胶带传输机中的问题

煤矿传输机在运用的过程中会经常出现煤位移动、跑偏等状况，极大地影响了煤炭的生产效率，此种状况随着煤矿生产量的提升而加重，主要因为煤炭生产量的提升会导致传输距离更长，传输量更大。而利用自动化技术可以有效解决或者缓解此问题。

2.2 提升机中的问题

提升机是煤矿生产中的重要运输设备，在煤矿生产中有着重要的作用，其工作过程为：利用电能驱动机械设备旋转，带动钢丝绳将人或者煤炭等从井下运到地面，或者由地面运到地下。提升机在运行过程中，具有着高机械惯性、高运行速度以及较高的操作难度。传统的提升机操作装置容易受到外界因素的影响，容易出现问题，胶带运输机出现问题会直接影响煤炭生产活动，影响生产效率，也存在着一定的安全隐患。

3 自动化技术在机电设备中的应用探析

本节将结合上节提出的问题探析自动化技术在机电设备中的应用，主要有自动化技术在提升机中的应用，自动化技术在胶带运输机中的应用以及自动化技术在监视系统中的应用。

3.1 自动化技术在提升机中的应用

电力电子技术的发展和成熟，极大提高了提升机控制系统的水平，变频技术等广泛应用于提升机改造和生产中，变频技术可以有效解决机械惯性大，运行速度快等带来的问题，进而使得提升机的运行安全性和可靠性得到极大的提高。随着传感器技术与信息处理技术的发展，现在可以将提升机进一步智能化，利用传感器感知外界信息，采集自身参数，进而使得提升机具有一定的自我诊断能力，很大程度上减少了系统的维护工作，不仅提高了提升机的效率，而且降低了维护成本，进而使得生产成本显著降低。

3.2 自动化技术在皮带传输机中的应用

利用自动化技术实现胶带运输机的集中控制，以解决运行过程中的偏差问题，进而可以提高胶带运输机的可靠性。利用外加报警装置等可以及时发现胶带运输机出现的堵转、偏移等问题，及时发现问题可以及时解决，进而防止问题扩大，保证生产活动的有序顺利开展。

3.3 自动化技术在监控系统中的应用

随着图像识别等先进技术的发展，以及在煤矿中的不断深入应用，监控系统由原来的信息采集逐渐发展为集信息采集、故障诊断、故障报警与辅助决策为一体的监视控制系统。比如上文提到的皮带运输机问题，可以利用图像处理技术，将高清摄像头采集到的前后信息进行比较，便可以发现存在的堵转、发热、打滑以及偏移等多个问题，而且可以及时发出报警信息，较之以往靠摄像头采集，人工发现问题不仅及时，而且可靠性更高，识别率更高。随着自动化技术的不断深化应用，矿山物联网技术必将更加成熟，进而可以实现煤矿生产的高度集成化、开放性和智能化，不仅可以提高煤矿的生产效率，而且可以提高煤矿的生产的安全性。

自动化技术在煤矿机电设备中的应用会不断深化，进而对煤矿的生产方式产生变革性的影响，将极大的改变现有的煤矿生产模式。自动化技术的不断深化应用会极大的提高生产效率，进而提高中国煤炭行业、煤炭企业在世界的竞争力，也会为中国的经济发展做出应有的贡献。