机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用研究

张子昊

（陕煤集团神木张家峁矿业有限公司，陕西 榆林 719316）

在煤矿行业发展过程中，随着我国现阶段各项先进技术的不断应用和更新，促使煤矿开采的质量以及工作效率得到了明显的提升，同时，在煤矿生产的安全性保障方面也发挥出了突出性的技术应用效果。但是，随着工业生产对煤矿能源需求量的逐步提升，固有的煤矿掘进工作已经无法满足生产需求，此时，充分地将机电自动化技术应用到煤矿掘进工作面作业过程中，对于掘进工作效率的增长成效促进效果十分明显。鉴于此，针对机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用这一内容进行深入研究具有重要现实意义。

1 机电自动化技术在煤矿作业中应用的重要性

电气自动化技术是一类综合性技术类型，该项技术在内容构成上，主要包括信息论、控制论、电子学以及计算机技术等内容，同时，在自动控制性能应用也比较突出。

1.1 有利于提升煤矿掘进作业的安全性

在煤矿作业过程中，机电自动化技术的有效应用，具有一定的多重滤镜功能，同时，该项技术中包括提示、监视以及保护功能。与其他行业相比较，煤矿行业的作业性质相对具有一定的高危性，对于施工人员个体的安全保护重要性更为关注。在这一生产背景下，为了进一步提升煤矿作业生产的安全效果，机电自动化技术的有效应用于生产中，能够实时性针对采矿器材进行运维和保护，对于掘进器材的使用时限延长也发挥了显著的促进效果，进一步为煤矿作业安全事故发生率的减少奠定了基础。

1.2 进一步优化煤矿掘进作业效率

在当前的煤矿企业经营发展过程中，要想进一步提升煤矿能源开采效率，就必须针对现有的开采技术应用进行更新和优化。在这一技术需求背景下，电气自动化技术的应用，有效实现了对煤矿掘进工作效率以及作业质量的提升，同时，对管理的精确度优化方面也发挥了显著的促进效果。例如，当电气自动化技术实践应用于煤矿掘进作业期间，有效地针对传统作业期间对于人力生产的需求进行降低，节省煤矿作业人工成本的同时，在产品总体合格率的保障方面也得到相应提升，最终实现了煤矿掘进作业效率的优化目标。

2 机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用分析

2.1 掘进机自动截割技术在煤矿掘进工作面中的应用

在煤矿开采过程中，掘进机是一种十分关键的作业设备，该设备的应用优势在于，能够进一步提升开采工作的执行规模，促使煤矿企业的生产效益得到增长。此时，机电自动化中自动截割技术的应用，能够在最短时间内获取截割头的详细坐标点，并借助定位系统针对截割轨迹进行监测和控制，期间还可以借助数字控制加工技术的使用，实现自动掘进工作面作业。此外，应用自动截割技术进行掘进作业时，还需围绕截割面的具体尺寸进行确认，规划详细的截割范围，将回转台作为煤矿作业的具体施工切球面，并利用其在井下巷道上进行投影，可投出圆形，随后将实际的切割范围控制在圆内部，在此过程中，掘进机能够自动进行作业面位置的转换，从而完成截割作业生产。

2.2 掘进机自动监控技术在煤矿掘进工作面中的应用

在进行煤矿掘进生产期间，为了进一步提升生产现场的安全以及质量管理工作开展效率，还需重点针对现场的作业情况进行动态性的监控。此时，将电气自动化技术中的自动监控技术应用其中，能够更具精确地针对工作面生产信息进行掌控，随后将掌控到的信息内容借助互联网传输至计算机端，利用计算机模型针对搜集的信息进行自动化计算和分析，为生产现场技术人员作业决策方案的制定提供真实有效的数据参考。此外，在应用自动监控技术进行管理时，还可以借助编程过程针对控制数据进行整理，为了进一步实现动态监测目标，可以利用组态软件完成。

2.3 掘锚一体化技术在煤矿掘进工作面中的应用

在以往的煤矿生产掘进作业过程中，比较常见的支护施工通常以临时性施工形式为主，此种方法应用期间将支护施工与掘进作业进行了分离性管控，同时，由于人工作业工作的开展期间生产强度相对较高，导致安全系数在一定程度上出现了降低的情况，影响煤矿井下掘进施工的安全性。针对此种情况，将电气自动化技术中掘锚一体化技术应用到工作面生产中，能够在不退机的基础上，直接完成顶帮锚杆支护施工。与此同时，掘锚一体化技术的使用，还能够借助掘进机前进期间的液压系统运行，带动支护油路，最终提升掘进工作的开展效率。

2.4 通风监控技术在煤矿掘进工作面中的应用

在进行煤矿掘进作业面生产时，要想有效确保生产工作开展的安全性，现场技术管理人员必须针对掘进面的通风情况进行掌控，并结合实效性原则，充分利用通风监控系统提升通风监管质量。目前，在煤矿掘进作业面生产中，比较常用的通风模式以智能化控制系统为主，该项系统主要是由三项结构组建而成，分别是智能控制系统、地面控制中心以及终端设备三个结构内容，该系统的核心点在于地面控制中心，其职能主要是针对各项参数已经分析和处理，分析的参数内容主要包括所有施工掘进面的通风设备运行数据。此外，通风监控技术的应用，还能够实时地针对矿下掘进面的瓦斯浓度进行监控和检测，并对瓦斯的具体分布状况进行数据总结，借此针对掘进面的通风量设定以及风速参数进行系统性的集成监管。

例如，在煤矿掘进工作面进行通风技术应用时，可以将智能局部通风系统应用其中，该系统可以针对风量-甲烷监测感知、风量进行智能性的决策分析工作，同时，可以采用传感器数据精准采集→智能算法快速决策→风机风量自动调节→传感器数据实时反馈通风工作模式推进煤矿掘进工作，借此进一步开创局部风机“掘进工作面风量智能调控”新模式。

2.5 运输自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用

将机电自动化技术中的运输自动化技术应用于煤矿掘进作业面生产中，煤炭运输装置会在总控制系统监管下进行集中管理，同时，在智能控制器的管控下，针对掘进机的生产运行情况以及运输机的电极开关进行联控。同时，通过对多功能信息采集技术的有效应用，将其充分与智能化控制技术相连接，针对煤矿运输机进行更具标准化的系统控制，尤其是在运输机出现故障时，运输自动化技术能够自动针对设备的故障进行数据采集和故障原因分析，并针对具体的故障情况作出相应的应急反应，最终为煤矿掘进工作面作业效率的增长起到促进作用。

3 结语

通过对全文内容进行综合分析能够得出，在煤矿掘进作业过程中，采用机电自动化技术，极大地保障了煤矿开采的安全性，同时，在作业效率的提升方面也发挥了显著效果。与此同时，机电自动化技术在煤矿的采矿以及运输工作的质量优化方面也发挥出促进作用，进一步为煤矿企业的能源开采量增长发挥能效，从而为我国生产能源补充实效性提升奠定基础。