煤礦機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)淺析

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摘要：煤炭是中國(guó)的主要能源。煤炭開(kāi)采的效率和安全將對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。只有確保煤炭開(kāi)采的質(zhì)量、效率和安全，才能實(shí)現(xiàn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。目前，制約中國(guó)煤礦資源開(kāi)發(fā)質(zhì)量與效益的最主要原因還是煤礦技術(shù)與設(shè)施問(wèn)題。在信息時(shí)代的大背景下，新的電子科技為煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化科技的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。煤炭機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用能夠有效改善煤炭開(kāi)采品質(zhì)和安全性，本章重點(diǎn)分析了煤炭機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值與重要性，并論述了煤炭機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的具體使用方式。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電；自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用研究

0引言

煤炭機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)，能夠有效地提升煤炭工業(yè)發(fā)展的總體技術(shù)水平。所以，煤炭公司應(yīng)注重智能化信息技術(shù)的運(yùn)用，通過(guò)優(yōu)化輸煤系統(tǒng)、牽引采煤機(jī)和礦井提升機(jī)，提升礦井內(nèi)機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備的智能化管理水平。煤炭機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)，能夠有效地提升煤炭工業(yè)發(fā)展的總體技術(shù)水平[1-2]。所以，煤炭公司應(yīng)注重智能化信息技術(shù)的運(yùn)用，通過(guò)優(yōu)化輸煤系統(tǒng)、牽引采煤機(jī)和礦井提升機(jī)，提升礦井內(nèi)機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備的智能化管理水平。中國(guó)的對(duì)煤炭資源消費(fèi)要求非常高，為更好地解決對(duì)煤炭資源的需要，我們應(yīng)該實(shí)現(xiàn)煤炭機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)的現(xiàn)代化，利用這一能力提高生活可用性，從煤礦開(kāi)采中解放人力資源，提高煤礦開(kāi)采行業(yè)的安全保障。

1煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化管理的必要性

1.1機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)概述

所謂機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)是在傳統(tǒng)機(jī)械科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上，但由于電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速進(jìn)展，使得機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用范圍還涉及機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、電子接口技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)。同時(shí)，還引入了操作技術(shù)。自動(dòng)化和電子化能夠極大地提高企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理水平。而煤炭行業(yè)又是勞動(dòng)強(qiáng)度和危險(xiǎn)性都相對(duì)較大的行業(yè)。把智能化信息技術(shù)運(yùn)用于企業(yè)生產(chǎn)和管理工作流程中，就能夠減輕企業(yè)人員的工作勞動(dòng)強(qiáng)度，有效保護(hù)職工的生命、健康和安全，從而推動(dòng)了企業(yè)的發(fā)展煤礦公司也朝著現(xiàn)代化方向發(fā)展。

1.2提高工作質(zhì)量和生產(chǎn)能力

它可以自動(dòng)改善金屬設(shè)備的使用和控制，提高管理者和公司的誠(chéng)信，確保金屬的最終質(zhì)量。此外，機(jī)電控制單元的操作人員可以根據(jù)自己的實(shí)際需要和條件調(diào)整軟件，以適應(yīng)機(jī)電設(shè)備的性能。

1.3安全可靠的機(jī)電設(shè)備

自動(dòng)化技術(shù)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是它具有許多預(yù)警功能，包括監(jiān)測(cè)、預(yù)警和保護(hù)等，煤礦開(kāi)采是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)的工作，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)提出了更高的要求。提高煤礦機(jī)電設(shè)備管理自動(dòng)化水平，可以有效提高設(shè)備安全生產(chǎn)運(yùn)行水平。投資勞動(dòng)力成本，進(jìn)而降低整個(gè)煤礦公司的制造和運(yùn)營(yíng)成本，以促進(jìn)煤礦的可持續(xù)發(fā)展，這對(duì)煤礦公司也很重要。

1.4完善煤礦機(jī)電運(yùn)輸信息系統(tǒng)

為提升煤炭的總體利用效益,煤炭公司必須不斷完善礦井內(nèi)機(jī)電交通運(yùn)輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),并把智能化信息技術(shù)運(yùn)用于信息系統(tǒng)之中。它不但能夠按照需求分析礦井內(nèi)機(jī)電交通運(yùn)輸系統(tǒng)的復(fù)雜性,還能夠即時(shí)收集運(yùn)輸設(shè)備的信號(hào),從而真正完成對(duì)機(jī)電交通運(yùn)輸系統(tǒng)的閉環(huán)控制,為機(jī)電交通運(yùn)輸系統(tǒng)的科學(xué)管理創(chuàng)造了條件。完善煤礦機(jī)電運(yùn)輸信息系統(tǒng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)裝載機(jī)的自動(dòng)化控制，同時(shí)還可以用機(jī)電運(yùn)輸信息系統(tǒng)的控制分析模塊，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)高效的系統(tǒng)分析與維護(hù)，但是僅限于機(jī)電運(yùn)輸裝置的數(shù)字化維度進(jìn)行分析。

2煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的實(shí)踐應(yīng)用

2.1系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)

目前，我國(guó)許多煤礦在運(yùn)輸和開(kāi)采過(guò)程中仍以人工開(kāi)采為主，對(duì)煤礦自動(dòng)化的認(rèn)識(shí)還不甚深入，只有少數(shù)煤礦企業(yè)在煤礦運(yùn)輸中建立了煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)，利用煤礦機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)字控制，實(shí)現(xiàn)了大功率傳動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)。另外，根據(jù)煤礦的實(shí)際情況，煤礦必須建立起煤礦的自動(dòng)化運(yùn)行機(jī)制，真正理解煤礦運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)化，這不僅可以節(jié)省人力的消耗，同時(shí)也提高了煤礦的運(yùn)輸效率。

2.2供電系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)

供電系統(tǒng)作為煤礦建設(shè)的重要組成部分，其自動(dòng)化建設(shè)不僅能有效提高煤礦的開(kāi)采效率，而且能真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化供電。目前，在我國(guó)許多煤礦企業(yè)的開(kāi)采工作中，礦山設(shè)備是電力驅(qū)動(dòng)的設(shè)備，運(yùn)輸和采礦需要實(shí)時(shí)供電，如果沒(méi)有供電，采礦系統(tǒng)就會(huì)癱瘓。在自動(dòng)供電系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中，利用專(zhuān)用以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行電力監(jiān)控系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、無(wú)人值守變電站自動(dòng)供電，同時(shí)避免了人工操作、及時(shí)分配等一系列問(wèn)題，提高了供電效率。

2.3煤礦運(yùn)輸自動(dòng)化技術(shù)

在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，如果煤礦運(yùn)輸工具失靈，必須先將煤炭?jī)?chǔ)量在開(kāi)采后轉(zhuǎn)移到指定的地面位置，以保證整個(gè)開(kāi)采過(guò)程的生產(chǎn)效率。由于煤礦自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，從而避免了生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，PLC和可編程控制器主要用于控制，通過(guò)總線和制動(dòng)器進(jìn)行通信控制，形成主控監(jiān)控單元。耦合到子控制單元。當(dāng)煤礦運(yùn)輸資源發(fā)生事故時(shí)，可以在第一時(shí)間向工人發(fā)出信號(hào)，正確處理事故，避免經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還可以激活技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤礦備用運(yùn)輸工具的自動(dòng)化和操作規(guī)程的更新，以有效地更換設(shè)備，保證整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程的組織連續(xù)性，提高維修能力該設(shè)備技術(shù)先進(jìn)，自動(dòng)化程度高，對(duì)煤礦生產(chǎn)具有重要意義[3]。

2.4提升機(jī)自動(dòng)化技術(shù)

繼電器是礦井提升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，隨著自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展，其管理軟件將得到廣泛的應(yīng)用，特別是在礦井提升設(shè)備轉(zhuǎn)換、價(jià)值控制，逆變器將增加。使用新的控制器來(lái)取代以前的操作，在以后的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，以前的控制器可以進(jìn)行改造，保證原系統(tǒng)在不斷更新的過(guò)程中，因此，在設(shè)備改造前，必須對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行正確的識(shí)別和調(diào)試，然后再進(jìn)行安裝，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行[4]。

2.5井下傳送帶自動(dòng)化技術(shù)

目前，在煤炭企業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，通過(guò)運(yùn)用電力智能化技術(shù)開(kāi)發(fā)，并使之與技術(shù)軟件相結(jié)合，能夠提高煤炭企業(yè)的煤炭運(yùn)輸設(shè)備能力，從而降低了在煤炭運(yùn)輸過(guò)程中可能發(fā)生的安全問(wèn)題，也大大提高了煤炭運(yùn)輸效益。由于原煤輸送機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)還處在起步階段，很容易受到不良的自然環(huán)境以及施工環(huán)境的影響，在這些情形下，需要進(jìn)一步完善原煤輸送機(jī)電自動(dòng)地下變壓器帶式輸送機(jī)智能化體系，為提高地下變壓器帶式輸送機(jī)的技術(shù)發(fā)展水平奠定了良好的技術(shù)物質(zhì)基礎(chǔ)，為機(jī)電產(chǎn)品智能化技術(shù)發(fā)展提供保障條件。

2.6輔助運(yùn)輸系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)

除利用了無(wú)極繩絞盤(pán)的實(shí)際運(yùn)行狀況外，還能夠利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，并對(duì)整個(gè)運(yùn)輸流程進(jìn)行了全面化監(jiān)控，這樣就大大提高了工作安全系數(shù)，也就大大減少了在作業(yè)面上的崗位司機(jī)。經(jīng)過(guò)采掘皮帶的實(shí)際運(yùn)用后，既能夠在對(duì)固定人員進(jìn)出時(shí)予以代替，同時(shí)又能夠完成對(duì)其在移動(dòng)過(guò)程中的自動(dòng)監(jiān)視、人員監(jiān)控和光纖視頻監(jiān)控，效率大大提高，其工作崗位人員數(shù)也能夠減少2~3人。同時(shí)經(jīng)過(guò)機(jī)械化推進(jìn)設(shè)備的使用，也基本解決了以往人力車(chē)與人工拾繩的循環(huán)，從而大大減輕了勞動(dòng)人員的工作強(qiáng)度，同時(shí)也減少了各類(lèi)安全隱患的出現(xiàn)幾率，各個(gè)崗位的工作人員。經(jīng)過(guò)對(duì)架空乘人設(shè)備的實(shí)際運(yùn)用，已經(jīng)可以達(dá)到無(wú)人監(jiān)守和自動(dòng)化操作目標(biāo)，纜索鐵路數(shù)量已大幅下降。

3煤礦機(jī)電自動(dòng)化

3.1應(yīng)用于礦井安全檢測(cè)及礦井安全生產(chǎn)方面

目前，中國(guó)煤炭公司主要通過(guò)高智能化電子信息技術(shù)對(duì)煤礦安全情況實(shí)施監(jiān)測(cè)。在我國(guó)，由于煤炭機(jī)械的專(zhuān)業(yè)智能化技術(shù)起步相對(duì)較晚，且缺乏先進(jìn)理論科學(xué)，機(jī)電設(shè)備也大部分依靠從海外進(jìn)口，在同外國(guó)公司的競(jìng)爭(zhēng)中明顯處于劣勢(shì)，但近年來(lái)，隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力穩(wěn)步提高，科學(xué)技術(shù)水平也相應(yīng)提升，企業(yè)技術(shù)自主能力提升了，在新電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，研制和開(kāi)發(fā)，以及煤炭公司的現(xiàn)實(shí)需求和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)中，應(yīng)該設(shè)計(jì)一種礦井的自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，對(duì)我國(guó)煤礦工人的機(jī)械設(shè)備實(shí)施智能化管理。

3.2煤礦提升機(jī)的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

煤礦提升機(jī)是在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，通過(guò)提升物料、人員和設(shè)備，即通過(guò)提升容器將煤礦井下運(yùn)輸?shù)矫旱V井下的作業(yè)機(jī)械。煤礦提升機(jī)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)傳感、信息傳輸和信號(hào)實(shí)時(shí)控制。目前，一些高科技的煤礦提升機(jī)已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了控制數(shù)字化。在實(shí)施過(guò)程中，運(yùn)營(yíng)商只需使系統(tǒng)適應(yīng)其需求，以便設(shè)備更好地滿(mǎn)足實(shí)際需求。

3.3壓縮空氣系統(tǒng)的自動(dòng)化

壓縮空氣系統(tǒng)在地面配備中央空氣壓縮系統(tǒng)，并接收中央空氣控制系統(tǒng)。壓縮機(jī)可根據(jù)系統(tǒng)氣壓自動(dòng)啟動(dòng)和停止。配備余熱管理系統(tǒng)。這與燃煤電廠的壓縮空氣管道有關(guān)，用于向燃煤電廠和地下輸送空氣，每年可節(jié)省136萬(wàn)美元的電費(fèi)和維護(hù)費(fèi)用。電能100%轉(zhuǎn)化為熱能，94%可回收，余熱利用率高。每年可記錄蒸汽價(jià)格，便于集中維護(hù)和控制。落地后，地下壓縮機(jī)與原壓縮機(jī)集成，便于集中控制和維護(hù)。

4結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)化技術(shù)在煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅縮短了煤礦的運(yùn)輸時(shí)間，而且在很大程度上提高了煤礦的生產(chǎn)效率。金屬采礦產(chǎn)品的自動(dòng)化技術(shù)和自動(dòng)集中控制減少了人力資本投資，提高了金屬采礦電氣工程系統(tǒng)的識(shí)別和水平。其技術(shù)原理是將自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)電設(shè)備有效結(jié)合，提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)成本，為煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]龐靜.淺析煤礦機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)及其發(fā)展[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2018(14):41-42.

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作者:閆利鵬 單位:山西焦煤集團(tuán)嵐縣正利煤業(yè)有限公司