丁慶文,鄭成寶,何長喜（兗礦集團濟三煤礦機電安裝工區(qū),山東 濟寧 272069）

淺析加強煤礦機電自動化的方法研究

丁慶文,鄭成寶,何長喜
（兗礦集團濟三煤礦機電安裝工區(qū),山東 濟寧 272069）

伴隨著煤炭企業(yè)的不斷升級和轉(zhuǎn)型，煤炭企業(yè)面對煤炭需求量不斷上升的壓力，以及煤礦安全生產(chǎn)的嚴(yán)峻形勢，如何在自身發(fā)展中不斷提高煤礦生產(chǎn)的自動化水平對保證煤礦安全生產(chǎn)，具有重要意義。

煤炭生產(chǎn)；機電設(shè)備自動化；方法研究

1 我國煤礦機電設(shè)備自動化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國煤炭企業(yè)生產(chǎn)中，機電設(shè)備自動化技術(shù)的應(yīng)用水平參差不齊，很多大型國有煤炭企業(yè)具有比較多的機電自動化設(shè)備，而且技術(shù)的應(yīng)用水平比較高，有些甚至達(dá)到世界先進水平。而一些中小型煤炭企業(yè)機電設(shè)備自動化水平只處于一般的機械化生產(chǎn)階段，技術(shù)比較落后，有些崗位甚至還處在人工作業(yè)的方式，對企業(yè)的發(fā)展有很大的限制。

所謂煤礦機械自動化技術(shù)，指的是煤礦機械設(shè)備或者是在煤炭生產(chǎn)、管理過程中，在無人參與的情況下，通過自動檢測、信息的傳輸、處理和判斷等，實現(xiàn)設(shè)計的目標(biāo)。自動化技術(shù)是一門綜合性的技術(shù)，其主要綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)以及微電子技術(shù)、機械技術(shù)等。

20世紀(jì)七八十年代，自動化技術(shù)誕生；其誕生以來，就在煤礦機電設(shè)備中有了應(yīng)用。隨著微型計算機、PLC控制技術(shù)以及傳感與檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)的發(fā)展，自動化技術(shù)實現(xiàn)了飛躍式發(fā)展。當(dāng)前，以自動化技術(shù)為核心的控制系統(tǒng)在煤礦機電設(shè)備中已有了廣泛的應(yīng)用，也成為機電設(shè)備發(fā)展的方向之一。

2 加強煤礦機電設(shè)備自動化技術(shù)應(yīng)用的方式方法

2.1 自動化技術(shù)在煤礦掘進設(shè)備中的應(yīng)用

當(dāng)前我國絕大部分的煤炭生產(chǎn)企業(yè)都采用了掘進機這一設(shè)備。掘進機的電機系統(tǒng)構(gòu)成相當(dāng)復(fù)雜，包括礦本質(zhì)安全操作箱、隔爆照明燈、礦用隔爆兼本質(zhì)安全性開關(guān)箱等。這些部件組合在一起，構(gòu)成了掘進機的電氣部分。電氣部分和液壓系統(tǒng)的有效結(jié)合，則能夠?qū)崿F(xiàn)掘進機各種施工作業(yè)任務(wù)的完成。而掘進機控制系統(tǒng)的主要職責(zé)是保護和控制主控制器，其具備良好的故障記憶功能，能夠同時顯示出操作箱液晶屏和礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開關(guān)箱顯示儀表。

掘進機電氣系統(tǒng)具有許多的優(yōu)點，其第一個優(yōu)點就是其全新的設(shè)計理念，是超越傳統(tǒng)的，再一個便是掘進機電氣系統(tǒng)具有超強的顯示性能，能夠較為清晰地顯示掘進機的性能狀態(tài)，下一個便是它的安裝非常簡便，安裝耗時不超半小時，緊接著一個便是它的保護功能齊全，能夠保障施工人員的人身安全；最后一個是它的結(jié)構(gòu)非常緊湊，機動靈活。緊湊的結(jié)構(gòu)，使掘進機的體積能夠適應(yīng)地下煤炭作業(yè)狹小的空間環(huán)境。自動化技術(shù)應(yīng)用于掘進機后，能夠利用RS485通訊來及時獲取操作箱的控制數(shù)據(jù)信號，利用其內(nèi)部的程序運算控制繼電器的輸入和輸出方式。

此外，自動化技術(shù)的應(yīng)用，還能夠通過接收電流互感器、電機溫度保護等輸出的數(shù)據(jù)信號，在程序運算的基礎(chǔ)上，保障整個電控系統(tǒng)處于良好的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，如系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則可較為準(zhǔn)確地判斷出出現(xiàn)的是何種故障，并迅速檢測出導(dǎo)致故障的原因。

2.2 自動化技術(shù)在煤礦采煤機中的應(yīng)用

采煤機是最重要的機械工具之一。采煤機的生產(chǎn)效率，不僅關(guān)系到煤炭開采企業(yè)的煤炭產(chǎn)量，而且會影響企業(yè)整體的經(jīng)濟效益。在我國現(xiàn)有的采煤水平下，自動化技術(shù)在采煤機中應(yīng)用最具權(quán)威代表性的機械產(chǎn)品當(dāng)屬電牽引采煤機器。拿電牽引采煤機和傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機做對比，電牽引采煤機的生產(chǎn)效率更高，這主要是由于電牽引采煤機的性能相比傳統(tǒng)的液壓牽引機器要好得多。電牽引采煤機在為采煤機提供牽引動力的過程中，能夠更加有效的克服采煤機移動時所產(chǎn)生的巨大阻力，而當(dāng)采煤機出現(xiàn)下滑狀況時，電牽引采煤機能夠及時進行有效的發(fā)電制動。在進行有效制動的同時，能夠?qū)⒂嘞碌碾娔茌斔蜁娋W(wǎng)之中。

例如，在部分煤礦開采過程當(dāng)中，隨著開采深度的加深，煤層的傾斜程度會加劇，這個時候，就要求采煤機要具有優(yōu)良的制動性能。而應(yīng)用了自動化技術(shù)的電牽引采煤機，軸段安裝有性能良好的停電設(shè)備，能夠有效避免采煤機在采煤過程中發(fā)生下滑現(xiàn)象。

在采煤機中應(yīng)用自動化技術(shù)，不僅能夠提高采煤機的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)作業(yè)的安全性，而且能夠提高企業(yè)運營的經(jīng)濟效益，提升整個行業(yè)的生產(chǎn)效率，更好的滿足經(jīng)濟社會發(fā)展對煤炭資源的需求。

2.3 自動化技術(shù)在帶式輸送機上的應(yīng)用

在煤礦安全生產(chǎn)中，輸送機的作業(yè)環(huán)境主要是在地下，輸送機主要在井下作業(yè)，因此，它會受到諸多因素的影響，比如地下的潮氣、地質(zhì)的變化等。此外，采煤過程中的各種震動和沖擊，以及地下各種電、磁，也會對輸送機造成一定的影響?？偟膩碚f，輸送機的工作環(huán)境是惡劣的，是不理想的。因此，這就對控制系統(tǒng)提出了比較高的要求，要求控制系統(tǒng)能夠保證輸送機在十分惡劣的環(huán)境正正常工作。我國自主研發(fā)的全自動帶式運輸機采用機電一體化技術(shù)，通過CST可控軟件，能夠保證不間斷運輸井下原煤，而且在智能有效措施監(jiān)督下，設(shè)備工作過程中的出錯率、故障率等得到了顯著降低。

2.4 自動化技術(shù)應(yīng)用在安全生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

煤礦生產(chǎn)企業(yè)走向機械化，一個重要標(biāo)志是在安全生產(chǎn)監(jiān)測和監(jiān)控系統(tǒng)中合理應(yīng)用自動化技術(shù)。在國家各項煤礦開采安全章程的引導(dǎo)下，我國眾多煤礦企業(yè)逐漸應(yīng)用了自動化集控技術(shù)，既提高了安全性能，又獲得了較好的成效。例如，目前比較流行的遠(yuǎn)程操控技術(shù)，能在無人值班的情況下對礦井作業(yè)進行監(jiān)控，保證合理完成開采和運輸?shù)裙ぷ?，并詳?xì)的記錄礦井中的工作動態(tài)，再把收集到的數(shù)據(jù)進行分析總結(jié)。

3 結(jié)語

提高煤礦機電設(shè)備的自動化水平，提高機電一體化水平，既可以提高煤炭生產(chǎn)量，也可減少煤炭安全生產(chǎn)事故。遠(yuǎn)程操控采煤技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)等新技術(shù)的應(yīng)用都能夠有效地降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。而在煤礦的生產(chǎn)安全方面，使用斷點控制傳感器裝置等技術(shù)能準(zhǔn)確定位安全隱患，減少因火災(zāi)、瓦斯、沖擊壓等危害導(dǎo)致的礦井責(zé)任事故。

[1]周經(jīng)童.煤礦機電自動化疾控的發(fā)展與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2012(35).

[2]李云.現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中的自動化技術(shù)[J].科技信息,2013(01).

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.135