孟曉亮

（山西霍爾辛赫煤業(yè)有限責任公司，山西 長治 046000）

引言

所謂自動化，往往指不需要人為參與，機械可以自動實現(xiàn)某些功能操作。比如電動機自動調速、設備自動啟停等，都屬于自動化的范疇。機械自動化就是憑借機械方式實現(xiàn)煤礦設備的自動化，它不僅可以全面提升煤礦設備的性能，還能促進行業(yè)發(fā)展。隨著煤礦生產的發(fā)展，探究煤礦機械制造中自動化技術的應用和意義就顯得更為重要。

1 機械自動化技術

1.1 應用現(xiàn)狀

從機械自動化技術的發(fā)展情況來看，我國自動化程度和水平依然不高。例如，一些先進國家已經(jīng)實現(xiàn)了機械設備的自動化、智能化以及柔性化控制，而我國還處于剛性化、單機化的控制階段，與發(fā)達國家的差距十分明顯。在煤礦機械制造中，機械自動化技術的應用存在不少問題，導致煤礦機械自動化發(fā)展緩慢，成果不豐。

首先，煤礦機械制造企業(yè)自身的機械自動化技術水平有限，無法提供強有力的自動化設計方案，最終導致煤礦機械設計的自動化水平較低。其次，煤礦機械制造中機械自動化技術的應用存在誤區(qū)。利用機械自動化技術進行煤礦機械設計制造，應該根據(jù)煤礦生產實際情況，對相關設備的關鍵功能進行自動化設計。但是，當下不少煤礦機械制造企業(yè)把機械自動化技術應用在了一些無關緊要的地方，機械設備的核心功能自動化程度較低。與此同時，對煤礦機械實現(xiàn)自動化的認識不夠。煤礦機械實現(xiàn)自動化，對煤礦生產安全和效率具有極其重要的意義，也能讓設備制造企業(yè)加強市場競爭力，提升企業(yè)的品牌度和經(jīng)濟效益。促進煤礦機械自動化，可以實現(xiàn)設備制造企業(yè)和煤礦開采企業(yè)雙贏［1］。

1.2 基本組成

機械自動化技術的組成比較復雜，主要包含了五個部分。

1）程序單元。設定了各種執(zhí)行程序，能夠對相應工作形成指導約束。

2）傳感單元。主要設置在機械的關鍵部位，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測。

3）作用單元?？梢詮娀刂葡到y(tǒng)的定位，增強系統(tǒng)功能。

4）控制單元?？梢詫ο到y(tǒng)的單元結構進行調整控制，確保各個部分在正常范圍工作。

5）制定單元?？梢詫鞲袉卧杉母鞣N數(shù)據(jù)進行綜合處理分析，然后根據(jù)分析結果發(fā)出對應的指令，對設備形成控制。

2 機械自動化技術的實際應用

2.1 集成化應用

集成化應用的目的在于強化煤礦機械功能集成，在一個工作平臺實現(xiàn)煤礦機械的多功能控制。傳統(tǒng)煤礦機械主要是通過單機化進行相關功能控制，對某些大型設備，實現(xiàn)功能切換往往比較麻煩。通過集成化設計，將煤礦機械的多種功能集中到一個控制平臺之上，對其進行集中控制。這不僅可以大幅縮減工作量，更能提升工作效率，促進煤礦生產［2］。

例如，液壓支架在煤礦井下作業(yè)中，為了達成切實的支護效果，往往需要數(shù)量眾多的液壓支架進行支護。在厚煤層開采中，普遍使用綜采一次采全高的方法進行采煤，這不僅需要數(shù)量眾多的液壓支架，還需要在采煤作業(yè)進行的過程中，對液壓支架進行有序移動。在實現(xiàn)集成化之后，就可以通過統(tǒng)一的控制平臺對全部液壓之間形成控制，確保液壓支架的移動及時準確，保證采煤作業(yè)安全。

2.2 智能化應用

智能化應用是機械自動化技術的一個趨勢，也是傳統(tǒng)意義自動化技術的升級。智能化能夠讓煤礦機械對工作環(huán)境、工作狀態(tài)、工作要求等進行綜合分析判斷，進而得出合理的工作指令。智能化和自動化的區(qū)別在于，智能化的綜合性更強，自動化的綜合性較低，而且具有明顯的邏輯性。

比如，運輸機的載重并不是固定不變的，即運輸機的載重時時刻刻都在發(fā)生變化。如果運輸機的工作狀態(tài)一直處于大功率狀態(tài)，雖然可以保證工作效率，但是會造成能源浪費；如果保持在小功率狀態(tài)，可能會出現(xiàn)不滿足工作要求的情況，導致設備出現(xiàn)損害。因此，就可以對其進行智能化設計，通過加裝傳感器，對運輸機械的運行參數(shù)進行全方位采集，通過計算機處理軟件進行處理，構建運輸機的工作模型。再根據(jù)外界因素、人為因素等對運輸機工作模型進行優(yōu)化修正，使其更加貼近實際。與此同時，可以根據(jù)運輸機的工作模型，設置最優(yōu)運行曲線，在運輸機承重變化時，其運行工況可以按照最優(yōu)曲線作出對應變化，確保運輸機始終保持在最優(yōu)狀態(tài)［3］，見圖1。

2.3 敏捷化應用

敏捷化是機械自動化技術應用的重點，在煤礦機械制造中，敏捷化更具有十分重要的作用。在煤礦生產中存在許多危險因素，會對煤礦生產安全造成極大影響，比如瓦斯、粉塵等。所以，實現(xiàn)相關安全設備的敏捷化，對于保證煤礦生產安全具有十分重大的意義。

圖1 煤礦運輸機智能化分灰系統(tǒng)

在通風系統(tǒng)設備中，可以通過機械自動化技術實現(xiàn)相關機械設備的敏捷化設計，確保對井下瓦斯含量、粉塵濃度等進行實時監(jiān)測。并且根據(jù)檢測數(shù)據(jù)對其危險程度進行分析，在根據(jù)分析結果對相關設備迅速做出指令。

例如，瓦斯?jié)舛容^高時，通風系統(tǒng)可以及時自動進行通風處理，降低區(qū)域瓦斯?jié)舛龋辉诜蹓m含量較高時，降沉系統(tǒng)可以迅速反應做出降沉處理，確保井下安全，見圖2。

圖2 通風系統(tǒng)設備敏捷化應用示意圖

所以，在通風系統(tǒng)或降沉系統(tǒng)的相關機械設備制造中，就應該通過機械自動化加強相關的敏捷性，使其可以在工作中迅速反應，保證煤礦生產安全。

3 機械自動化技術應用的現(xiàn)實意義

在煤礦機械制造中，加強機械自動化技術的應用，具有十分重大的現(xiàn)實意義，其大致可以分為兩個方面。第一個方面，加強機械自動化技術在煤礦機械制造中的應用，可以顯著提升煤礦機械設備的各項性能，提升產品的市場競爭力，確保相關設備能夠在市場中占據(jù)有利地位，獲取更大的經(jīng)濟效益。不僅如此，通過機械自動化技術的應用，還可以推動相關企業(yè)大力研究發(fā)展機械自動化技術，實現(xiàn)我國機械自動化技術不斷進步，縮減與國外先進水平的差距。

另一個方面，加強機械自動化技術在煤礦機械制造中的應用，可以顯著提升煤礦生產的各項工作。首先，通過機械自動化技術的應用，可以提升作業(yè)設備的自動化程度，降低人力工作量，提升作業(yè)機械設備效率和質量。其次，在安全設備上進行機械自動化技術的應用，可以增強相關設備的監(jiān)測和預警能力，盡早發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，及時進行處理或發(fā)出警報，最大程度保證井下安全。一旦發(fā)生某些突發(fā)安全事故時，這些設備也可以快速響應作出處理，將事故危害控制在最小范圍。而且，通過機械自動化技術的應用，可以使各類作業(yè)設備工作在最優(yōu)狀態(tài)，在最小的能耗下實現(xiàn)最大的作業(yè)輸出，降低企業(yè)成本，提升經(jīng)濟效益。

機械自動化技術可以提升煤礦機械的自動化水平，全面強化煤礦機械的各項性能。不論是設備制造企業(yè)，還是煤礦企業(yè)，通過機械自動化技術都可以實現(xiàn)經(jīng)濟效益提升，以及生產安全強化。可以帶動眾多行業(yè)積極發(fā)展。

4 結語

機械自動化技術在我國發(fā)展雖然比較緩慢，但是卻具有廣闊的應用前景。因此，需要結合煤炭開采工作實際，從機械自動化技術的特點出發(fā)，加強煤礦機械的自動化技術應用，以便推動相關產業(yè)實現(xiàn)高速發(fā)展。

［1］ 王英.機械自動化技術應用與發(fā)展前景［J］.科技傳播，2010（24）：20-24.

［2］ 劉莉.煤礦中機械自動化的應用與改進的探討［J］.企業(yè)家天地，2014（7）：59-61.

［3］ 胡闊海.機械自動化技術及其在機械制造中的應用探討［J］.機電信息，2012（30）：36-35.