煤矿机电运输系统中的自动化技术研究

张智慧

（延长石油集团横山魏墙煤业有限公司，陕西榆林 719000）

0.引言

在煤炭生产过程中经常使用机电运输系统，这对煤炭生产有着重要的作用。随着科学技术的发展，煤矿机电运输自动化技术应用了传感测试、编程技术、信息技术、AI运算等，自动化技术的特点是能耗低和稳定性高。使煤矿生产的信息化水平提升，便于安全生产自动化的实现，提升了生产效率和质量。

1.煤矿机电运输系统应用自动化技术的必要性

自动化技术在煤矿生产中，可以保证产量的大幅提升。随着科学技术的发展，自动化技术成熟，在煤矿中可以提高生产安全性和稳定性。自动化技术可以充分保证采煤工作质量，促进设备管理水平的提高。自动化技术在煤矿机电运输系统的应用，可全面提高生产能力和工作质量。将自动化技术应用到矿井开发过程中，对于提高煤矿生产力、保证工作质量和提高精度至关重要。采用自动化技术可以解决以往生产中的不足，减少人为生产的约束，保质保量完成生产工作，提高煤矿机电运输的效率。调整和优化设备的自动化程度，满足当今的工作需要。煤矿机电运输系统自动化技术具有预警和监控等功能，而煤矿生产的风险很高，因此安全在生产中尤为重要。为保证煤矿健康稳定发展，为人员的生命安全提供保障，需要合理使用煤矿机电运输系统，做好煤矿机电运输设备的日常维护管理。通过改进自动化技术，可以提高设备的安全系数。此外，可以节约生产成本，减少各种事故的发生。

2.自动化技术在煤矿机电输送系统中的应用

2.1 运输自动化技术

在煤矿生产过程中，将采出的煤炭资源及时地运送到地面地点，以提高整个开采的效率。在实际生产中，煤炭运输设备容易发生事故，很容易造成无法估量的损失。自动化技术可以有效避免上述问题。利用PLC进行煤矿机电运输系统设置和控制，利用总线通讯进行监控。在此基础上连接到主控平台，配合调整模块和分机模块，一旦设备在运输中发生事故，可以向设备发出信号，便于及时处理事故，避免经济损失。煤矿运输自动化技术可以利用运输程序激活运输设备，可以替代现有设备，保证煤矿机电运输有序连续，其中提高设备的可靠性至关重要。

2.2 提升自动化

煤矿提升机是煤矿生产的关键设备，提升机电控系统的可靠性是提升机安全运行的关键，电气传动系统是提升机电控系统的核心部分，传动系统性能的高低，对煤矿的生产及安全起着至关重要的作用，关系到煤矿的生产效率和煤矿生产的正常进行。因此随着自动化的发展和控制编程的应用，控制器的应用价值越来越大，特别是在提升机改造中。针对煤矿机电运输的发展情况，应用自动化技术改造提升机，对提高煤矿安全生产具有重要的意义。采用全新的全数字化系统，取代旧的手动操作系统。使用双回路供电两套高低压控制、自动远程合闸、变频无极调速等先进技术，确保提升机可以安全、稳定、可靠的运行。

2.3 辅助系统自动化

无级绳绞车可以从源头上解决运输系统的安全隐患，如绞车距离短和运输人员数量多等问题。因此，在煤矿生产过程中，安装无线视频监控系统，根据绞车运行情况，对整个运输进行全面监控，对于提高安全系数和减少工作中失误至关重要。采掘皮带的应用可以代替人员的进出，更好地对运输人员进行智能监控，大大提高工作效率，并且可以帮助减少实际人员。应用机械化装置，可以省去手动小车和人工环节，降低人员劳动强度，降低煤矿生产中的安全隐患，充分保障了各岗位人员的安全。悬挂装置可以逐步实现自动化和无人操作的目标，大大减少缆车人数。与许多发达国家相比，我国机电运输系统自动化技术在作业中还存在不足。为此，有必要深入研究开发新型自动化技术，如人工智能技术和遥感技术等，将这些新技术应用到生产中，以提高煤矿安全生产质量。通过在煤矿监控中应用机电一体化技术，了解煤矿的整体情况，方便将各生产环节的工作反馈给相关管理部门。根据获得的反馈信息调整工作，有助于控制煤矿安全生产。

2.4 输送带自动化

随着煤矿企业的发展，自动化技术和三维全波电磁场仿真软件可以稳定连续地运行开采运输设备，减少运输阶段的安全问题，并实现煤矿机电高效运输。在应用自动化技术过程中，需要不断完善监控系统，以充分保证运输监管的智能化和自动化，大幅度降低故障发生率。目前原煤运输自动化技术水平还处于起步阶段，设备环境直接影响输送设备的运行。鉴于此，要加强输送带自动化技术升级。在自动化技术下，促进传送带的进一步技术应用。

2.5 供电系统自动化

在煤矿机电运输系统中，供电系统的自动化是重要的部分。现阶段，大部分设备都是电力驱动，煤矿机电运输系统也需要电力才能顺利运行。供电系统的自动化建设，对整个煤矿机电运输系统产生积极的影响。通过供电系统的自动化建设，以以太网络为基础，实现能源监控系统的供电自动化。通过运行方式，有利于实现煤矿变电站的自主化，保证供电的可靠性，弥补传统人工配电的不足，避免配电不及时。

2.6 可视化AI分析系统

在主运输及顺槽皮带头加装AI摄像机，通过井下环网把AI摄像机信号接入智能视频分析系统，在后台服务器中通过数据建模、机器学习、大数据等各种算法，通过不断的机器学习逐步完善异物识别、煤量检测、人员违规行为的模型数据。智能可视化系统由6组合开关、KTC150主机、监控主机、交换机、基站、AI摄像头及可视操作终端构成，详见表1所列。

表1 智能可视化输送机操控系统设备

3.煤矿机电运输系统自动化技术应用措施

3.1 完善煤矿机电运输系统信息

煤矿机电运输信息系统的完善，有助于探索机电运输系统自动化技术的复杂性，也有助于从设备中获取多项信息资料。机电运输系统的控制，为日后管理运输系统打下良好的基础。运输信息管理系统可以实施多种方法，全面评估运输安全隐患，确保精细化闭环管理，评估机电设备的防护能力。要分析机电运输系统自动化稳定性，具有很强的参考性内容，强调机电运输的网络化和数字化，使设备在真实条件下被监控，最终将提高机电运输系统的效率[1]。

3.2 加强数字化建设

在煤矿机电运输系统自动化应用中，应建立一个基于矿山整体的监测网络，以方便获取机电运输生产和系统数据的参数。创建一致的数据和跟踪功能。但在工作中，往往无法基于此功能对煤矿机电运输系统设备进行检测。因此，在自动化技术应用中，需要加强日常巡查工作，通过实时监测和跟踪功能，解决存在的问题，降低设备故障率。由于矿山环境非常复杂，系统出现故障的电子元件较多。因此，一系列的控制设备、通讯线路和传感器等都会受到影响。因此，必须对自动系统进行改造，以确保自动化系统运行数据的有效性和完整性[2]。

3.3 深井开采系统

我国矿业已进入深井开采阶段，东北地区煤炭开采时间较长，并且开采深度超过1000m。对于大多数未达到深度的矿山，需要对于深度逐渐增加。随着开采深度的增加，开采必须做到精准高效，才能满足煤矿机电运输要求。煤矿机电运输系统在系统更新和适应机制存在问题。因此，必须重视互联网、工业环网和智能系统检测，提高煤矿机电运输系统程序的效率和准确性，防止设备损坏，确保开采工作的安全运行[3]。

3.4 智能输送带系统

做好输送带的数字化优化和调速，实现数字化控制、网络化和本地信息化结合，实现系统调速。确定运输和各种复杂的施工环节，利用监控系统、定位系统和信息系统，构建完整的物料运输系统。如果要完成智能化系统与技术的结合，就必须在煤矿机电运输系统中加入长距离传输系统，能同时满足煤矿生产大t位和长距离传输的要求。在输送带方面，需要根据实际需要建立输送带，以满足防滑和倾斜的要求，以确保运输的安全。在现有技术背景下，要提高煤矿机电运输运输安全，需要排查人为因素和设备，从设备调度等方面入手，确保运输效果。对于智能化输送带系统，避免了煤矿机电运输故障的发生，同时也促进了机电运输设备的更新换代。在调度方面，以合理配置运输和控制系统，全面提高运输安全稳定性。在监控系统的基础上，采用先进的机电传输方案和智能化技术，构建完整的调度系统，确保最终的数据分析更加准确。合理利用各种数据信息技术，在数据传输中完成对站点的控制。逐渐成为一种共享数据的方式。因此，合理应用自动化技术来完成数据的采集和转换，以不断提高数据处理的准确性[4]。

通过自动化控制技术和软件建模大数据分析技术，当系统判定出现紧急情况时，可以对主运输设备进行紧急停止控制，建立协同控制系统，将有效地弥补胶带运输生产过程中的盲区，保障工作人员及设备的安全，同时实现皮带机根据煤量大小自动调节皮带运行速度，达到减少能耗、节约成本和减少设备磨损，延长皮带机使用寿命，对矿山胶带运输安全调度生产具有重要意义。

通过主运输大型机电设备故障诊断系统实现煤矿主运皮带机的运行状态判断及未来状态预测，降低设备过修、失修风险，减少非计划停机次数，避免因设备故障导致事故或设备二次伤害的发生，优化运维检修模式，优化备品备件管理，从而保障皮带机正常、可靠、安全运行的目的。

4.结语

机电运输在煤矿企业的发展中发挥着核心的作用，几乎涉及煤矿企业的全部经营和生产活动。对提高生产效率有着重要的价值。因此，促进煤矿机电运输系统自动化技术对于安全生产有积极的促进作用。确保自动化系统向更完整的领域演进，以达到更高的煤矿生产水平和安全效率的目标。以机电运输系统为主线的创新，是生产中必须进行的创新。基于社会经济的发展和进步，机电运输系统应用自动化技术，可有效提升煤矿开采自动化水平。

通过自动化在运输系统的应用，面对智能化矿井的建设，智能化主运输系统综合利用既有系统的数据信息，实现分散采集、集中分析、综合决策，使得主运输自动化系统真正实现决策智能化。此外，智能化主运输系统会提高矿井现有系统的利用率，使其价值作用实现最大化发挥。对于主运输系统过载预警、煤流系统的保护、设备管理、人员安全、节能降耗、效益提升等方面具有重要意义，可以采用智能协同控制方式，实现无人或少人值守，为煤矿企业带来更大的经济效益和安全效益。