文/王磊

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷深化，進(jìn)一步加速了市場(chǎng)的優(yōu)化與競(jìng)爭(zhēng)，將自動(dòng)化技術(shù)和煤礦機(jī)電技術(shù)進(jìn)行有機(jī)整合已成為當(dāng)前煤礦行業(yè)的發(fā)展方向。煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)可以有效提升煤礦的生產(chǎn)數(shù)量，在引發(fā)安全事故時(shí)，能夠有效防止對(duì)工人造成嚴(yán)重?fù)p害。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，仍然存在管控能力低下、工人技術(shù)欠缺等現(xiàn)象，從而限制了煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。因此，需要不斷創(chuàng)新和豐富煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，積極改進(jìn)技術(shù)不足之處，促進(jìn)生產(chǎn)質(zhì)量的提高，充分發(fā)揮煤礦制造業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

1 煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的特征

1.1 具有集成化特征

煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)鍵功能在于通過(guò)人機(jī)管理系統(tǒng)對(duì)各項(xiàng)機(jī)能的自動(dòng)化運(yùn)行采取動(dòng)態(tài)監(jiān)控模式，同時(shí)能夠及時(shí)完成各類煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，幫助工作人員全面清晰地了解煤礦現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)狀態(tài)。此外，煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的組成構(gòu)造主要包括傳導(dǎo)元件、信息收集和處理設(shè)備及計(jì)算機(jī)設(shè)施等，具有明顯的集成化特征，有助于煤礦生產(chǎn)技術(shù)的延伸和拓展。

1.2 具有智能化特征

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能化理念被廣泛運(yùn)用在生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)和改進(jìn)中，促進(jìn)了機(jī)電自動(dòng)化體系根據(jù)各類機(jī)械設(shè)施的運(yùn)作狀況進(jìn)行智能化信息采集和加工，能夠降低生產(chǎn)設(shè)備的維護(hù)和運(yùn)營(yíng)成本，可以有效減少安全問題的發(fā)生。此外，智能化技術(shù)具備良好的記憶效果、感知效果及適應(yīng)效果，在不同的生產(chǎn)流程中都可以針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，有助于推進(jìn)煤礦生產(chǎn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1.3 具有開放性特征

在機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的改革過(guò)程中，將通信技術(shù)與機(jī)電自動(dòng)化生產(chǎn)進(jìn)行有機(jī)融合，有利于實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電技術(shù)的集中管理及數(shù)據(jù)交互。此外，在煤礦機(jī)電技術(shù)中充分發(fā)揮通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，能夠加強(qiáng)生產(chǎn)設(shè)備的可延伸性和拓展性，促進(jìn)不同機(jī)械設(shè)備之間完成信號(hào)聯(lián)結(jié)，使生產(chǎn)活動(dòng)能夠?qū)⒏黝愊到y(tǒng)應(yīng)用到機(jī)電設(shè)備體系中，充分展示出煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的開放性特征。

2 自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用于煤礦礦井提升機(jī)中

礦井提升機(jī)是在采礦工程中用于聯(lián)系井下與地面的主要運(yùn)輸設(shè)備，而礦井體系具有一定的復(fù)雜性，主要包含操作的復(fù)雜性、由于運(yùn)作速度過(guò)快而產(chǎn)生較大慣性，從而導(dǎo)致交替轉(zhuǎn)換工作的問題發(fā)生。此外，礦井提升機(jī)的實(shí)施效果和生產(chǎn)環(huán)境存在密切關(guān)聯(lián)，即便在礦井體系的保障下，若發(fā)生惡劣環(huán)境，則礦井提升機(jī)的使用將會(huì)受到不良影響，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)良好的應(yīng)用效果。

由于我國(guó)科學(xué)技術(shù)已取得顯著發(fā)展，進(jìn)一步帶動(dòng)了礦井生產(chǎn)技術(shù)的提高，逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)，通過(guò)積極創(chuàng)新和提高機(jī)電裝備和拖動(dòng)管控體系的水平，能夠?qū)⑽㈦娮蛹夹g(shù)和模擬技術(shù)有效應(yīng)用到礦井提升機(jī)中。在煤礦機(jī)電自動(dòng)化集控技術(shù)的改進(jìn)和發(fā)展基礎(chǔ)上，數(shù)字化智能裝備能夠提高機(jī)器裝備運(yùn)行的安全系數(shù)，并且能夠加強(qiáng)裝備的自我診斷能力，同時(shí)能從礦井提升機(jī)的構(gòu)造上進(jìn)一步向科學(xué)化、合理化、精簡(jiǎn)化發(fā)展，便于進(jìn)行后期的安裝與維護(hù)。此外，現(xiàn)階段我國(guó)數(shù)字直流提升機(jī)的研究成果已經(jīng)取得良好的技術(shù)突破，進(jìn)一步提升煤礦系統(tǒng)運(yùn)行的安全系數(shù)。例如，在實(shí)施多種尋址運(yùn)作過(guò)程中，通過(guò)有效運(yùn)用微處理裝置，便于更加精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)故障出現(xiàn)的詳細(xì)位置，此外還能使各類設(shè)備之間的互動(dòng)和交流更加方便，不斷優(yōu)化和增強(qiáng)了煤礦系統(tǒng)的自我檢測(cè)水平。

2.2 應(yīng)用于電牽引采煤機(jī)中

采煤機(jī)是實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)機(jī)械化和現(xiàn)代化的重要設(shè)備之一，電牽引采煤機(jī)是綜采工作面的核心設(shè)備，是一項(xiàng)采取自動(dòng)化集控技術(shù)的具有代表性的采煤機(jī)，具有較高的工作效率。通過(guò)電牽引技術(shù)的應(yīng)用，使電能為采煤機(jī)的牽引力提供有力支撐，有效保障了其機(jī)能運(yùn)行的穩(wěn)定性。電牽引采煤機(jī)可以下滑制動(dòng)發(fā)電，有利于加強(qiáng)電能的應(yīng)用率。同時(shí)，電牽引采煤機(jī)在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)故障的概率較小，有利于減少維護(hù)成本，不需要管理人員耗費(fèi)過(guò)多時(shí)間和精力進(jìn)行維修工作，僅需要在運(yùn)行前設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膮?shù)即可實(shí)現(xiàn)理想的運(yùn)行成效。近年來(lái)，電牽引技術(shù)已普遍應(yīng)用到煤礦機(jī)電設(shè)備中。

2.3 應(yīng)用于礦井井下傳送帶中

井下傳送帶在煤礦開發(fā)過(guò)程中起到輸送功能，是煤礦輸送體系中必不可少的重要工具。利用傳送帶可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳送，是一項(xiàng)安全、有效的運(yùn)輸途徑。然而，通常傳送帶具有較多不明確的運(yùn)輸因素，若傳送量超出范圍，則會(huì)導(dǎo)致機(jī)電裝備發(fā)生故障，增加一定的風(fēng)險(xiǎn)性。因此，根據(jù)這一現(xiàn)狀，需要不斷對(duì)傳送帶進(jìn)行改良。通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行傳送帶改造工作，能夠有效監(jiān)測(cè)井上和井下傳送帶的具體情況，若出現(xiàn)故障，則針對(duì)具體參數(shù)執(zhí)行故障類型判別和診斷，并進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，礦井傳送帶主要的運(yùn)輸對(duì)象多為施工物料及施工人員，較易發(fā)生皮帶老化、打滑等問題，從而引發(fā)潛在的安全隱患。而將自動(dòng)化技術(shù)和傳送系統(tǒng)進(jìn)行融合，可以及時(shí)對(duì)傳送機(jī)器的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，有利于保障傳輸工作的高效、安全、順利展開。

2.4 應(yīng)用于煤礦監(jiān)控設(shè)備中

由于煤礦井下作業(yè)環(huán)境具有一定的特殊性，且有著較強(qiáng)的危險(xiǎn)性，因此要求在作業(yè)過(guò)程中實(shí)施全方位、全時(shí)監(jiān)控，保障在突發(fā)狀況時(shí)及時(shí)采取救援措施，保護(hù)施工人員和機(jī)器設(shè)備的安全。此外，還能夠?qū)Ω黝悪C(jī)器運(yùn)行情況進(jìn)行判別，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)器的故障問題。當(dāng)前在煤礦行業(yè)中屢次發(fā)生安全事件，不僅嚴(yán)重影響煤礦領(lǐng)域的發(fā)展，同時(shí)對(duì)人員的生命安全帶來(lái)一定威脅。在煤礦開采過(guò)程中，應(yīng)用傳感器設(shè)備能夠有效獲取煤礦的生產(chǎn)信息，并將其輸送到相關(guān)的調(diào)度系統(tǒng)，對(duì)煤礦生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，提高煤礦開采的安全性。比如使用水位傳感器能夠?qū)γ旱V水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，若煤礦水位到達(dá)上限范圍時(shí)，監(jiān)測(cè)體系將會(huì)智能地進(jìn)行報(bào)警，促進(jìn)施工人員及時(shí)采取處理措施或立即響應(yīng)撤離方案。同時(shí)，利用自動(dòng)化監(jiān)控體系還可以對(duì)施工人員進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，準(zhǔn)確掌握施工人員的位置，以便在發(fā)生突發(fā)情況時(shí)第一時(shí)間采取撤離措施，及時(shí)對(duì)人員實(shí)施救援，進(jìn)而降低事故的損失。

2.5 應(yīng)用于煤礦供電系統(tǒng)中

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，煤礦生產(chǎn)行業(yè)對(duì)電氣設(shè)備的功率要求不斷增加，對(duì)于電能的需求也在逐步提高，而電氣系統(tǒng)在運(yùn)作或停止過(guò)程中都將對(duì)煤礦的供電網(wǎng)造成一定影響，因此為了促進(jìn)供電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，則需要提高煤礦供電體系的調(diào)配管控，積極為井下電氣設(shè)備提供充足的電力供給，保障工作正常運(yùn)行。在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，還可以利用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)實(shí)施電量調(diào)度，嚴(yán)格把控各項(xiàng)系統(tǒng)的用電調(diào)度及電容投運(yùn)等，降低無(wú)功功率消耗，有效減少煤礦供電系統(tǒng)無(wú)功電流，進(jìn)而合理提高運(yùn)行功率。而為了實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，在操作應(yīng)用中重點(diǎn)采用集中補(bǔ)償及就地補(bǔ)償?shù)男问竭M(jìn)行。同時(shí)，在當(dāng)前的機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在供電體系中的使用情況中，大部分選用微機(jī)保護(hù)開關(guān)，此開關(guān)作用較為齊全，并且能夠有效保持供電體系的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高煤礦開采的工作效率，值得在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行推廣。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的高速發(fā)展，煤礦需求量在穩(wěn)步增加，但煤礦開采在生產(chǎn)效率、安全問題等方面仍然有較大的改進(jìn)空間。同時(shí)由于信息化技術(shù)已取得明顯進(jìn)展，自動(dòng)化技術(shù)己被普遍運(yùn)用到社會(huì)的各個(gè)行業(yè)中，而煤礦機(jī)電自動(dòng)化的廣泛應(yīng)用在一定程度上改進(jìn)了施工人員的工作環(huán)境、緩解人工的工作負(fù)擔(dān)。因此，煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)是提高煤礦生產(chǎn)質(zhì)量的主要方式，煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)能夠適用于目前煤礦行業(yè)的發(fā)展需求，同時(shí)是促進(jìn)煤礦生產(chǎn)行業(yè)提高核心競(jìng)爭(zhēng)力的必然趨勢(shì)，其正在向集成化、規(guī)范化、智能化的方向發(fā)展。在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，煤礦生產(chǎn)行業(yè)應(yīng)當(dāng)緊跟時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，重視機(jī)電自動(dòng)化中出現(xiàn)的現(xiàn)狀問題，不斷提高對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，借此來(lái)加強(qiáng)煤礦生產(chǎn)效率，并減少安全事故的發(fā)生，從源頭上保障煤礦施工人員的生命安全，并積極推進(jìn)煤礦產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。