安斌

（國(guó)投哈密能源開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，新疆 哈密 839000）

1 引言

在當(dāng)前的煤礦開(kāi)采中，機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用效果不夠理想，一方面表現(xiàn)在機(jī)電設(shè)備的老化使得開(kāi)采工作存在很大的安全隱患，另一方面由于自動(dòng)化程度低，導(dǎo)致開(kāi)采效率比較低下。這是當(dāng)前存在于煤礦開(kāi)采中的主要問(wèn)題。

我國(guó)的煤炭生產(chǎn)數(shù)量以及需求數(shù)量都比較大，尤其是在新時(shí)期現(xiàn)代化建設(shè)當(dāng)中，煤炭供應(yīng)質(zhì)量和數(shù)量的保障，是實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于煤炭需求量不斷上升的狀況下，如何保障煤炭生產(chǎn)的安全性及高效性，成了國(guó)家和社會(huì)共同關(guān)注的問(wèn)題。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)的煤礦產(chǎn)業(yè)中依舊存在很多問(wèn)題，導(dǎo)致頻繁出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題與安全問(wèn)題，嚴(yán)重的會(huì)引起社會(huì)事件，不利于社會(huì)穩(wěn)定的維持。其中，煤礦機(jī)電設(shè)備的不完善，是存在于煤礦工程中的關(guān)鍵問(wèn)題。但是，在當(dāng)前的煤礦開(kāi)采中，機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用效果不夠理想，一方面表現(xiàn)在機(jī)電設(shè)備的老化使得開(kāi)采工作存在很大的安全隱患，另一方面由于自動(dòng)化程度低，導(dǎo)致開(kāi)采效率比較低下。這是當(dāng)前存在于煤礦開(kāi)采中的主要問(wèn)題。

很多機(jī)電設(shè)備常年未經(jīng)更換和維護(hù)，已經(jīng)不能夠保障生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。很多設(shè)備由于技術(shù)落后，未能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化處理，大大降低了煤炭生產(chǎn)的效率。在當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中，自動(dòng)化是其發(fā)展的重要方向。因此，不斷加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 自動(dòng)化的基本內(nèi)容

在機(jī)械生產(chǎn)的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)無(wú)人直接參與的信息傳遞、處理和整合、操作等，這就是自動(dòng)化的基本概念。由于自動(dòng)化技術(shù)能夠減少人力、物力和財(cái)力的投入，使得其在各行各業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，也是當(dāng)前煤礦行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向。自動(dòng)化技術(shù)包括了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)等[1]。

機(jī)械技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合，能夠促進(jìn)機(jī)械設(shè)備更加高效的運(yùn)轉(zhuǎn)。在煤礦機(jī)電設(shè)備的研發(fā)與性能優(yōu)化中，機(jī)械技術(shù)是其基本技術(shù)保障。

微電子技術(shù)主要應(yīng)用于半導(dǎo)體器件，實(shí)用性強(qiáng)、體積小、重量輕和效率高等，是其主要特點(diǎn)，是信息傳輸過(guò)程中的重要技術(shù)。在煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)于其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控能夠有效保障生產(chǎn)的安全，微電子技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用，能夠滿足煤礦生產(chǎn)的這一要求。同時(shí)，在使用的過(guò)程中能夠不斷實(shí)現(xiàn)微電子設(shè)備使用情況的反饋，促進(jìn)其技術(shù)的不斷革新。

計(jì)算機(jī)技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)的核心，對(duì)于實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化至關(guān)重要，能夠?qū)τ谡麄€(gè)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行整體控制和管理，保障生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，能夠通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)目標(biāo)。智能化是自動(dòng)控制技術(shù)的主要特征，能夠提升煤礦生產(chǎn)的效率、避免出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故。其可操作性較強(qiáng)。

3 自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在發(fā)達(dá)國(guó)家的煤礦生產(chǎn)中，已經(jīng)有幾十年的歷史，生產(chǎn)水平和生產(chǎn)技術(shù)都得到了不斷地提升，尤其是隨著自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，其安全性和高效性越來(lái)越能夠得到保障。另外，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，使得煤礦采集工作的其他技術(shù)優(yōu)勢(shì)得以有效發(fā)揮，是實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電設(shè)備性能提升的重要推動(dòng)力。多層次技術(shù)結(jié)構(gòu)是我國(guó)煤礦生產(chǎn)的一大特點(diǎn)，綜合采集是很多大型礦井的主要工作方式，低水平的機(jī)械化一般存在于小型礦井工作中，有的地方甚至是人工作業(yè)，這大大降低了生產(chǎn)的效率，不符合我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的需求，也不能夠保障生產(chǎn)的安全性[2]。所以，我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平還較低，應(yīng)該在煤礦機(jī)電設(shè)備中不斷加強(qiáng)應(yīng)用。

4 自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備方面的應(yīng)用方向

4.1 自動(dòng)化技術(shù)在煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備方面的應(yīng)用

在煤礦生產(chǎn)中，存在很多安全隱患會(huì)威脅到工作人員及設(shè)備的安全，只有不斷加強(qiáng)生產(chǎn)的監(jiān)測(cè)監(jiān)控，才能夠保障煤礦生產(chǎn)的順利進(jìn)行。在我國(guó)的煤礦行業(yè)發(fā)展過(guò)程中，產(chǎn)生了很多煤礦事故，在造成煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)，也會(huì)嚴(yán)重威脅工作人員的生命安全，影響國(guó)家和社會(huì)的穩(wěn)定[3]。究其原因，就是因?yàn)榘踩O(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的缺失或者不完善導(dǎo)致的。在煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，是現(xiàn)代化建設(shè)的要求，也是當(dāng)前煤礦生產(chǎn)模式改革的必要。監(jiān)測(cè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)包括了井下人員跟蹤、安全監(jiān)測(cè)、井下移動(dòng)通訊、電網(wǎng)監(jiān)控和工業(yè)電視等等，全方位的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，能夠保障整個(gè)煤礦生產(chǎn)的安全性。

首先，為了能夠?qū)虑闆r進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，自動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)地理信息的獲取，便于工作人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。其次，井下工作人員的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分布圖，能夠通過(guò)自動(dòng)化檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)繪制，可以對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控。此外，項(xiàng)目的規(guī)劃和人員的安排，也能夠通過(guò)自動(dòng)化檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，不斷實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。當(dāng)發(fā)生安全事故時(shí)，利用完善的自動(dòng)化檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠?qū)ぷ魅藛T的數(shù)量及位置進(jìn)行獲取，為搶險(xiǎn)救災(zāi)工作的開(kāi)展提供了便利，在降低企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)，也是保障工作人員生命安全的關(guān)鍵。

4.2 自動(dòng)化技術(shù)在煤礦采掘設(shè)備方面的應(yīng)用

在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，煤礦采掘是一項(xiàng)十分重要且存在一定危險(xiǎn)性的工作。這是因?yàn)樵诰碌牡刭|(zhì)環(huán)境存在一定的復(fù)雜性，地下水、瓦斯等又會(huì)對(duì)采掘工作造成一定的影響。在人力采掘的過(guò)程中，存在生產(chǎn)效率低下和安全不能得到保障的弊端。因此，應(yīng)該不斷加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)在煤礦采掘設(shè)備中的應(yīng)用，減少人力在采掘工作中的應(yīng)用[4]。電牽引采煤機(jī)是自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于煤礦采掘設(shè)備中的應(yīng)用實(shí)例，能夠大大增強(qiáng)采煤機(jī)牽引力的同時(shí)，發(fā)電制動(dòng)的應(yīng)用能夠防止機(jī)械出現(xiàn)下滑造成的安全事故。在大傾角煤層作業(yè)時(shí)，通常需要設(shè)置相關(guān)的防滑裝置，此工序復(fù)雜且安全性能不能夠得到有效保障，但是電牽引采煤機(jī)的使用能夠有效解決上述問(wèn)題。由于自動(dòng)化技術(shù)的適應(yīng)性較強(qiáng)，能夠有效處理井下的復(fù)雜工作環(huán)境，對(duì)于生產(chǎn)的高效性和安全性都能夠得到有效保障。

4.3 自動(dòng)化技術(shù)在煤礦提升設(shè)備方面的應(yīng)用

礦井提升機(jī)對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用程度較高，煤炭、矸石的提升以及設(shè)備、人員的升降等，都需要通過(guò)礦井提升機(jī)來(lái)完成。在工作人員和設(shè)備出入礦井的過(guò)程中，提升容器發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其質(zhì)量安全與工作效率是保障煤礦生產(chǎn)效率與安全的關(guān)鍵[5]。電控系統(tǒng)應(yīng)用于提升機(jī)中，可以有效保障提升機(jī)的質(zhì)量。全數(shù)字化提升機(jī)是當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平較高的設(shè)備，PLC可編程控制器是其主要的構(gòu)件，對(duì)于設(shè)備的調(diào)節(jié)、監(jiān)控和輔助等具有重要作用。分布式控制是其主要的控制方式，總線通訊是不同控制器之間的控制方式。

5 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，煤礦生產(chǎn)具有重要的推動(dòng)作用，保障煤礦生產(chǎn)的高效性與安全性，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。其中煤礦機(jī)電設(shè)備在煤礦生產(chǎn)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備，是當(dāng)前煤礦生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的方向，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求。自動(dòng)化技術(shù)包括了計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)以及微電子技術(shù)等等，在煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備、煤礦采掘設(shè)備、煤礦提升設(shè)備等方面具有十分廣泛而關(guān)鍵的應(yīng)用。