摘要：機(jī)械自動(dòng)化是目前先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的核心和工業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志。由于煤炭行業(yè)具有自身的特殊性，煤炭是不可再生資源，每個(gè)煤礦的地質(zhì)狀況等條件不盡相同，其開(kāi)采工作是～-～統(tǒng)的工程。陽(yáng)煤集團(tuán)的煤礦機(jī)械設(shè)備在不斷提升產(chǎn)品性能和質(zhì)量的同時(shí)，與自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合越來(lái)越緊密。本文擬從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析，淺析在礦初械行業(yè)內(nèi)關(guān)于自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。

近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的重視不斷加強(qiáng)，傳統(tǒng)的粗放的煤礦生產(chǎn)模式已經(jīng)舉步維艱。參考先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)代化的煤礦生產(chǎn)模式具有經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性、操作人性化等特點(diǎn)，而煤礦機(jī)械設(shè)備的電氣自動(dòng)化則是實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)，他提高了生產(chǎn)效率，減低了成本，減少了停機(jī)時(shí)間，增加了設(shè)備使用年限，并大大提高了生產(chǎn)安全性。

1.礦井運(yùn)輸提升設(shè)備的電氣自動(dòng)化

隨著經(jīng)濟(jì)對(duì)煤炭資源的需求的大量增加，對(duì)井上、井下的提升和運(yùn)輸系統(tǒng)的要求隨之增強(qiáng)。在陽(yáng)煤這樣的大型煤礦，對(duì)較厚煤層的運(yùn)輸已經(jīng)普遍采用膠帶運(yùn)輸?shù)姆绞?，與之配套的工況監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)已經(jīng)大幅度運(yùn)用，在生產(chǎn)一線的應(yīng)用也正在普及之中。得益于PLC技術(shù)的發(fā)展，綜合性的系統(tǒng)化保護(hù)也已經(jīng)逐步取代了單一式的保護(hù)。已經(jīng)有科研機(jī)構(gòu)成功研制出膠帶機(jī)集中監(jiān)控系統(tǒng)和全數(shù)字直流調(diào)速設(shè)備，投入使用后總體表現(xiàn)良好，以后在使用中不斷改進(jìn)可望取得顯著應(yīng)用前景。

在科學(xué)技術(shù)水平高速發(fā)展的現(xiàn)在，與先進(jìn)煤礦相比，陽(yáng)煤的煤礦機(jī)械設(shè)備的信息化應(yīng)用還處在一個(gè)比較低的水平，相關(guān)部門(mén)有必要扶植政策和提供技術(shù)支持來(lái)提高煤礦機(jī)械行業(yè)的信息化水平。同時(shí)，隨著社會(huì)的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的壓力，煤礦生產(chǎn)企業(yè)不得不提高設(shè)備的現(xiàn)代化水平以提高生產(chǎn)效率降低生產(chǎn)成本，這些都使得電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

2.采煤設(shè)備的機(jī)械化

上世紀(jì)70年代，我國(guó)自主設(shè)計(jì)制造了第一套綜合性機(jī)械化采煤設(shè)備，標(biāo)志著我國(guó)的煤礦綜合機(jī)械化水平有了本質(zhì)的重大的飛躍。最近幾年來(lái)，大部分國(guó)家主流的煤礦采掘設(shè)備的發(fā)展展現(xiàn)出從液壓牽引發(fā)展到電牽引的趨勢(shì)，并取得了可觀的進(jìn)步。與液壓牽引比較，電牽引有顯著優(yōu)勢(shì)[2]：①牽引性好，不僅在在采煤機(jī)前進(jìn)時(shí)提供向前的牽引力，在采煤機(jī)下滑時(shí)可實(shí)施發(fā)電制動(dòng)，提高電能利用率。②大傾角煤層的良好適用性，其設(shè)計(jì)制動(dòng)力矩可達(dá)到電機(jī)轉(zhuǎn)矩的2倍，故電牽引采煤機(jī)最大適用煤層可達(dá)40°～50°傾角。③使用壽命長(zhǎng)，可靠性高，其本身結(jié)構(gòu)決定了其磨損較液壓牽引少，需要的維修保養(yǎng)較少。④靈敏性好，電控制系統(tǒng)可以迅速調(diào)制各項(xiàng)參數(shù)，使其始終處于最佳工作狀態(tài)。⑤能量轉(zhuǎn)換效率高，由于電能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換只經(jīng)過(guò)一次，較液壓采煤機(jī)的二次轉(zhuǎn)換提高了電能利用效率。

計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和傳感器技術(shù)的結(jié)合與進(jìn)步，極大的提升了煤礦機(jī)械設(shè)備的電氣自動(dòng)化控制水平，較傳統(tǒng)設(shè)備在可靠性、精確度以及生產(chǎn)效率上有了顯著提高。采掘面使用的工作面輸送機(jī)呈現(xiàn)出多樣化及重承載的方向發(fā)展，在部分先進(jìn)煤礦已開(kāi)始試用雙速電機(jī)，并用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)工況情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

在液壓支架的發(fā)展方面，由于高壓、大流量的供液系統(tǒng)以及依靠電子技術(shù)的電液控制，支架的移架速度已經(jīng)達(dá)到7秒/架左右，這種高可靠性和大功率的一體化綜合采掘設(shè)備，大大提升了煤礦的開(kāi)采效率。

于此同時(shí)，還應(yīng)該看到，我國(guó)雖然是煤炭開(kāi)采大國(guó)，但我國(guó)的采掘設(shè)備自動(dòng)化水平并不先進(jìn)。目前最大的裝機(jī)功率只有830千瓦，液壓牽引在500千瓦水平。與國(guó)外電牽引為主流相比，我國(guó)大多仍是液壓牽引，少數(shù)電牽引設(shè)備多為進(jìn)口。液壓支架的自動(dòng)化電液控制系統(tǒng)仍在研發(fā)，自動(dòng)診斷故障的電子控制技術(shù)仍不成熟，總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)在煤礦礦機(jī)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用方面仍有很大的發(fā)展空間。

3.安全監(jiān)控系統(tǒng)的機(jī)械化

煤礦生產(chǎn)的安全監(jiān)控系統(tǒng)和設(shè)備制造技術(shù)方面，雖然我國(guó)最初依靠從國(guó)外引進(jìn)，但近年來(lái)自主研發(fā)方面也取得了很大的進(jìn)步。推出的KJ4、KJ2、K190、AVI等，多采用DCS結(jié)構(gòu)，在世界范圍內(nèi)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比已不分伯仲。

在我陽(yáng)煤公司的很多正規(guī)煤礦企業(yè)已經(jīng)安裝使用了安全監(jiān)控系統(tǒng)，多配備瓦斯遙測(cè)儀，紅外線自動(dòng)噴霧裝置、斷電儀等，已經(jīng)顯著提升了煤礦的安全水平。美中不足的是我國(guó)在傳感器的生產(chǎn)水平方面仍有待提高，目前的傳感器壽命不長(zhǎng)、品種不多、靈敏度不高的缺陷仍存在，都在一定程度上降低了安全監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性，這也是目前我國(guó)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)推廣主要障礙。如這一問(wèn)題得以解決，將來(lái)我國(guó)的煤礦安全狀況將明顯改善。

4.通風(fēng)控制系統(tǒng)和排水控制系統(tǒng)

由于煤礦生產(chǎn)的作業(yè)環(huán)境非常惡劣，所以自動(dòng)化通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要，該系統(tǒng)應(yīng)利用光纖傳輸，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)以及多機(jī)備用等方式，確?？煽啃浴２⒁诠δ茉O(shè)置上達(dá)到下列要求：半自動(dòng)與全自動(dòng)控制，現(xiàn)場(chǎng)可以手動(dòng)控制，數(shù)據(jù)顯示和故障記憶功能，報(bào)警功能和一定的擴(kuò)展功能。

我集團(tuán)公司的煤礦機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化水平有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到了煤礦生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，但與發(fā)達(dá)地區(qū)相比，仍有不小的差距，要趕上世界先進(jìn)水平，個(gè)人有幾點(diǎn)思考：①計(jì)算機(jī)是自動(dòng)化技術(shù)的核心裝置，隨著技術(shù)的進(jìn)步，其功能越來(lái)越強(qiáng)大，而體積越來(lái)越小，應(yīng)盡可能選用高性能、高可靠性而體積小的計(jì)算機(jī)以適應(yīng)煤礦的工作環(huán)境。②盡快提高我國(guó)電氣自動(dòng)化設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化的程度，避免資源的無(wú)謂浪費(fèi)。

總之，煤礦設(shè)備的機(jī)械自動(dòng)化，曾經(jīng)極大的提升了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率和安全程度，是煤礦企業(yè)向信息化、現(xiàn)代化發(fā)展的方向。我們要加強(qiáng)煤礦機(jī)械與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，繼續(xù)提高煤礦設(shè)備的自動(dòng)化水平，不斷趕超世界先進(jìn)水平，我國(guó)的煤礦開(kāi)采工業(yè)才能步入先進(jìn)國(guó)家行列。

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作者簡(jiǎn)介：葛曉峰（1984.3.3）男，漢族，山西陽(yáng)泉，2007年畢業(yè)于山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，專(zhuān)業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，本人自2010至今從事煤礦機(jī)電設(shè)備安裝工程工作。