邵珠振 白銀庫(kù)

（山東能源魯西礦業(yè)集團(tuán)單縣能源有限責(zé)任公司，山東菏澤 274300）

當(dāng)前，我國(guó)煤礦行業(yè)發(fā)展迅猛，煤礦產(chǎn)值不斷增加。尤其是在煤礦產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的發(fā)展背景下，煤礦企業(yè)對(duì)作為第一生產(chǎn)力的科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用越來(lái)越重視。在實(shí)際的煤礦開(kāi)采中運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)，使得煤礦生產(chǎn)工序更加簡(jiǎn)單化、程序化，煤礦生產(chǎn)效率不斷增加，生產(chǎn)智能化水平也日益提升，促進(jìn)了煤礦企業(yè)的發(fā)展。但是，在自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用中難免存在許多問(wèn)題，直接影響了自動(dòng)化發(fā)展水平。因此，對(duì)機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的探討具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)概述

煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)是在煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行中，借助于編程邏輯控制器，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行中的相關(guān)指令實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的智能化控制。在煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用中，能夠?qū)υO(shè)備運(yùn)行中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)掌握，對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測(cè)與分析，以此來(lái)判定設(shè)備是否存在運(yùn)行故障，并對(duì)其中的安全隱患及時(shí)解決[1]。自動(dòng)化技術(shù)并非指一種單一的技術(shù)，而是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)與傳感技術(shù)于一體的綜合性技術(shù)，將其運(yùn)用到煤礦機(jī)電設(shè)備管理工作中，主要體現(xiàn)出以下3大特征：

第一，多樣化特征。煤礦機(jī)電設(shè)備在生產(chǎn)與運(yùn)行過(guò)程中，涉及了多個(gè)領(lǐng)域的不同技術(shù)，決定了自動(dòng)化技術(shù)的多樣化特征，以滿足機(jī)電設(shè)備多樣化的運(yùn)行管理需求。

第二，集成化特征。煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用需要數(shù)據(jù)采集技術(shù)、人機(jī)界面、單片機(jī)以及PLC等多項(xiàng)技術(shù)的支持。工作人員借助于以上技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備的信息采集，還能對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，以此體現(xiàn)其集成化特征。

第三，智能化特征。在煤礦深井作業(yè)中，充分借助于智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作，對(duì)煤炭綜采面的具體參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確采集，同時(shí)在人工智能控制系統(tǒng)的支持下，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備的智能化管理[2]。

2.煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 煤礦機(jī)電管理機(jī)制建設(shè)欠完善

在煤礦企業(yè)的運(yùn)行與管理中，科學(xué)完善的管理機(jī)制是保障自動(dòng)化技術(shù)得到充分運(yùn)用的重要因素。但是，從當(dāng)前現(xiàn)狀來(lái)看，許多煤礦企業(yè)在機(jī)電管理機(jī)制建設(shè)方面并不完善，使得機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展受到不良影響。許多煤礦企業(yè)即使制訂了相應(yīng)的機(jī)電管理制度，但是并沒(méi)有對(duì)煤礦開(kāi)采與生產(chǎn)實(shí)際情況相結(jié)合，與自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備管理中的應(yīng)用不相匹配，導(dǎo)致制度與實(shí)踐不相適應(yīng)，使得管理制度僅存在于形式上，很難發(fā)揮其真正的作用。對(duì)于煤礦企業(yè)而言，要想實(shí)現(xiàn)機(jī)電自動(dòng)化管理就必須建立健全機(jī)電管理機(jī)制，提升自動(dòng)化技術(shù)的系統(tǒng)性，促進(jìn)煤礦生產(chǎn)效益的提升。

2.2 煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的操作水平不高

在煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行中，運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)對(duì)工作人員的專業(yè)素質(zhì)與操作水平提出了較高的要求。就當(dāng)前階段來(lái)講，煤礦企業(yè)中精通自動(dòng)化技術(shù)的專業(yè)人才相對(duì)缺乏，對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的操作水平并不高，導(dǎo)致在實(shí)際的煤礦開(kāi)采作業(yè)中對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用不夠充分，一般多用于對(duì)煤礦開(kāi)采的初期階段，整體的自動(dòng)化操作水平并不能滿足煤礦開(kāi)采作業(yè)的實(shí)際需求，導(dǎo)致自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得不到充分發(fā)揮?，F(xiàn)有煤礦機(jī)電自動(dòng)化操作人員對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)的知識(shí)儲(chǔ)備相對(duì)較少，工作經(jīng)驗(yàn)欠豐富，一旦遇到設(shè)備故障，就會(huì)陷入技術(shù)困境，不能在第一時(shí)間解決問(wèn)題，為機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行埋下安全隱患[3]。

2.3 煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)人才隊(duì)伍建設(shè)不足

當(dāng)前，自動(dòng)化技術(shù)在煤礦開(kāi)采與生產(chǎn)過(guò)程中的運(yùn)用還處于嘗試階段，工作人員經(jīng)驗(yàn)不足，對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的專業(yè)知識(shí)認(rèn)知有限，通常是在實(shí)踐中摸索，在遇到問(wèn)題時(shí)往往需要借助于他人經(jīng)驗(yàn)。這就導(dǎo)致自動(dòng)化技術(shù)在煤礦開(kāi)采與生產(chǎn)中的運(yùn)用較為落后。在煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用中，通常會(huì)面臨許多技術(shù)難關(guān)，因?yàn)槠髽I(yè)缺乏自動(dòng)化技術(shù)方面的高精尖人才，再加上對(duì)現(xiàn)有技術(shù)人員及操作人員的培訓(xùn)工作不到位，使得當(dāng)前煤礦企業(yè)現(xiàn)有人才隊(duì)伍自動(dòng)化整體應(yīng)用水平不高。另外，在實(shí)際的管理工作中，許多操作人員因?qū)ψ詣?dòng)化技術(shù)認(rèn)知不足，時(shí)常存在操作失誤現(xiàn)象，增加設(shè)備故障的發(fā)生概率，對(duì)煤礦企業(yè)的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。

2.4 煤礦自動(dòng)化技術(shù)管理體系不科學(xué)

在煤礦開(kāi)采與生產(chǎn)作業(yè)中，自動(dòng)化技術(shù)的合理應(yīng)用能夠有效減輕作業(yè)人員的工作負(fù)擔(dān)，提升煤礦開(kāi)采效率。目前，自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的運(yùn)用日漸廣泛，煤礦開(kāi)采環(huán)境也越來(lái)越復(fù)雜，在具體的開(kāi)采作業(yè)中往往會(huì)面臨各種技術(shù)難題。許多煤礦企業(yè)在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用中并沒(méi)有建立起系統(tǒng)完善的管理體系，管理人員的工作職責(zé)并沒(méi)有明確規(guī)定，導(dǎo)致實(shí)際的工作效率受到直接的影響，對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的有效應(yīng)用產(chǎn)生阻礙作用，影響煤礦生產(chǎn)效益的提升[4]。

2.5 煤礦工程設(shè)計(jì)欠合理

在自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)充分對(duì)煤礦開(kāi)采環(huán)境與生產(chǎn)條件進(jìn)行全面分析，了解自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用特點(diǎn)，以此為依據(jù)制訂科學(xué)有效的應(yīng)用設(shè)計(jì)方案，以保證自動(dòng)化技術(shù)與煤礦生產(chǎn)需求的相互適應(yīng)。就當(dāng)前階段而言，許多企業(yè)在煤礦工程作業(yè)設(shè)計(jì)中往往對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生忽略，使得在煤礦開(kāi)采的后續(xù)環(huán)節(jié)與自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用很難匹配起來(lái)，直接影響了煤礦開(kāi)采自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用效果，甚至導(dǎo)致煤礦開(kāi)采安全事故的發(fā)生。對(duì)此，煤礦企業(yè)應(yīng)引起足夠的重視，在工程開(kāi)采方案的設(shè)計(jì)中應(yīng)積極引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)實(shí)際的開(kāi)采作業(yè)與自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行充分考量，加強(qiáng)兩者的融合，進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率。

3.煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新策略

煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的創(chuàng)新應(yīng)用主要體現(xiàn)在礦井煤炭傳送系統(tǒng)、礦井提升機(jī)、煤礦采掘環(huán)節(jié)、煤礦液壓支架以及礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等方面的運(yùn)用上，下面對(duì)其進(jìn)行分別探討：

3.1 礦井煤炭傳送系統(tǒng)

在煤礦開(kāi)采與生產(chǎn)過(guò)程中，煤炭傳送系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)之一，尤其是在當(dāng)前煤炭需求量不斷增加的新形勢(shì)下，煤炭傳輸量越來(lái)越大，傳輸距離也越來(lái)越遠(yuǎn)，生產(chǎn)環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)煤炭傳送系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了更高的要求?？梢哉f(shuō)，煤炭傳送系統(tǒng)是保證煤炭安全傳輸、提升傳送效率的關(guān)鍵要素。但是在現(xiàn)實(shí)情況下，煤炭傳送系統(tǒng)穩(wěn)定性不足，甚至?xí)霈F(xiàn)移位、跑偏等情況導(dǎo)致煤炭傳送效率低下。而將自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于煤炭傳送作業(yè)中，對(duì)整個(gè)煤炭傳送過(guò)程進(jìn)行全面監(jiān)控，一旦發(fā)生煤炭移位或跑偏的情況就會(huì)立即報(bào)警，以此來(lái)確保煤炭資源的安全傳送。同時(shí)，采用自動(dòng)化技術(shù)能夠根據(jù)實(shí)際的煤礦生產(chǎn)要求對(duì)煤炭傳送系統(tǒng)進(jìn)行有效控制，以防存在空轉(zhuǎn)的情況，導(dǎo)致能源浪費(fèi)，增加生產(chǎn)成本[5]。

另外，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)煤炭傳送設(shè)備的集中管理與控制，對(duì)不同功能區(qū)進(jìn)行科學(xué)區(qū)分。而現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的運(yùn)用能夠?qū)崿F(xiàn)在惡劣環(huán)境下的通信功能，即使通訊信號(hào)差也能保證不同部門之間的有效溝通，充分保證設(shè)備的穩(wěn)定性。借助于自動(dòng)化技術(shù)對(duì)井下膠帶輸送機(jī)進(jìn)行智能化控制，能夠保證輸送機(jī)的制動(dòng)力，保證設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的合理性，進(jìn)而提升煤炭輸送效率。

3.2 礦井提升機(jī)

在煤礦開(kāi)采作業(yè)中，礦井提升機(jī)的應(yīng)用非常關(guān)鍵。在煤炭開(kāi)采中，需要使用礦井提升機(jī)將開(kāi)采出的煤炭以及殘?jiān)斔统鰜?lái)，作業(yè)人員也需要借助于礦井提升機(jī)出入礦井，對(duì)礦井提升機(jī)的安全性與穩(wěn)定性提出非常高的要求，礦井提升機(jī)一旦發(fā)生故障就會(huì)造成嚴(yán)重的人員傷亡事故。因此，必須采取有效措施保證礦井提升機(jī)的穩(wěn)定性與牢固程度。而自動(dòng)化技術(shù)在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用，能夠?qū)⑻嵘龣C(jī)的具體工作數(shù)據(jù)反饋至系統(tǒng)終端，系統(tǒng)根據(jù)具體的工作數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)工作狀態(tài)及性能的安全監(jiān)測(cè)。一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，就會(huì)立即開(kāi)啟制動(dòng)器，將運(yùn)行中的提升機(jī)控制在停止運(yùn)行狀態(tài)下，以防導(dǎo)致不良事故的發(fā)生。另外，在礦井提升機(jī)的運(yùn)行中，將多個(gè)控制器分別安裝于不同節(jié)點(diǎn)，借助于自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)控制器的獨(dú)立控制實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)的多線程控制，在保證提升機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性的同時(shí)，為實(shí)際操作帶來(lái)更大的便利[6]。

3.3 煤礦采掘環(huán)節(jié)

在煤礦開(kāi)采與生產(chǎn)過(guò)程中，煤炭采掘是一項(xiàng)非常重要的中心工作，對(duì)整個(gè)煤礦開(kāi)采效果產(chǎn)生著關(guān)鍵的影響。但是，在實(shí)際的煤炭采掘工作中往往受到多種不確定因素的影響，例如環(huán)境因素、技術(shù)因素、人為操作因素等對(duì)采掘工作帶來(lái)不良影響的同時(shí)，容易增加安全事故的發(fā)生概率。在煤礦采掘環(huán)節(jié)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，能夠有效提升采掘工作的安全性，在減少勞動(dòng)損耗的同時(shí)降低風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)采掘流程產(chǎn)生的不利影響，避免安全事故的發(fā)生。例如，電牽引采煤機(jī)的應(yīng)用不僅牽引力強(qiáng)，穩(wěn)定性突出，能夠很好地適應(yīng)惡劣復(fù)雜的開(kāi)采作業(yè)環(huán)境，有效地提升了煤礦采掘效率，促進(jìn)了煤礦企業(yè)生產(chǎn)效益的提升[7]。

3.4 煤礦液壓支架

在煤炭開(kāi)采與生產(chǎn)過(guò)程中，液壓支架作為常用設(shè)備，能夠保證煤礦生產(chǎn)的順利進(jìn)行。一般情況下，液壓支架多用于工作面與煤層支撐面環(huán)境下，以保證作業(yè)環(huán)境的安全性與穩(wěn)定性。自動(dòng)化技術(shù)在煤礦液壓支架中的應(yīng)用能夠?qū)σ簤褐Ъ艿倪\(yùn)行狀態(tài)、工作參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)化分析與科學(xué)調(diào)整。在頂板支護(hù)中，如果支架壓力出現(xiàn)不良變化就會(huì)直接反應(yīng)到傳感器與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，對(duì)液壓支架進(jìn)行自動(dòng)移動(dòng)，并對(duì)頂板壓力值進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，使其達(dá)到合理范圍內(nèi)。以上操作無(wú)需在礦井內(nèi)環(huán)境中進(jìn)行，借助于遠(yuǎn)程通信技術(shù)只需要在地面就能完成操作，在保證人員安全的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)工作效率的提升[8]。

3.5 礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在我國(guó)的煤礦開(kāi)采與生產(chǎn)過(guò)程中，受煤層深、傾角大以及沖擊地壓等多種因素的不良影響，導(dǎo)致我國(guó)煤礦開(kāi)采自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用面臨諸多困難。當(dāng)前階段，我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)在礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用還處于不斷嘗試與實(shí)踐的階段，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的落實(shí)程度相對(duì)不足。但是，在煤礦開(kāi)采與生產(chǎn)過(guò)程中，礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用非常重要，是保證煤礦安全生產(chǎn)的重要手段。因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的創(chuàng)新應(yīng)用。

例如，在煤礦生產(chǎn)中，為了保證安全性可安裝視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，或者在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)安裝聲光報(bào)警裝置。一旦發(fā)生故障，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)通信端口立即傳輸給設(shè)備管理人員，由管理人員進(jìn)行及時(shí)處理。同時(shí)，礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還能對(duì)故障的發(fā)生狀態(tài)進(jìn)行有效識(shí)別，并發(fā)出指控命令將運(yùn)行中的設(shè)備控制在停止?fàn)顟B(tài)下，以防對(duì)作業(yè)人員的人身安全造成威脅。另外，礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還能對(duì)故障發(fā)生的位置與相關(guān)信息進(jìn)行明確定位，為工作人員的搶修節(jié)省時(shí)間，提升搶修效率，使設(shè)備在最短時(shí)間內(nèi)得到搶修，并恢復(fù)至正常的運(yùn)行狀態(tài)。

4.結(jié)語(yǔ)

將自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于煤礦作業(yè)中，能在很大程度上提升作業(yè)效率，為煤礦企業(yè)帶來(lái)巨大的生產(chǎn)價(jià)值。在煤礦企業(yè)的運(yùn)行與管理中，要想使自動(dòng)化技術(shù)的作用與優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮，在實(shí)際的工作管理中，必須對(duì)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行全面分析，提升作業(yè)人員的安全生產(chǎn)意識(shí)，強(qiáng)化技能培訓(xùn)，使作業(yè)人員對(duì)自動(dòng)化技術(shù)熟練掌握，提升其專業(yè)水平與綜合能力。本文對(duì)煤礦企業(yè)機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用展開(kāi)了詳細(xì)探究，以期改善當(dāng)前煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，提升煤礦生產(chǎn)與管理自動(dòng)化水平，進(jìn)而促進(jìn)煤礦企業(yè)的健康發(fā)展。