崔 健

（山西省煤炭工業(yè)廳，太原 030012)

1672-5050（2017)05-0001-03

10.3919/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2017.10.001

2017-08-17

崔?。?986-),男,山西呂梁人,工程碩士,從事煤炭科技裝備管理工作。

對煤礦機(jī)電從業(yè)人員如何適應(yīng)煤礦“四化”新要求的探討

崔 健

（山西省煤炭工業(yè)廳，太原 030012)

隨著信息化與工業(yè)化的深度融合和“互聯(lián)網(wǎng)+”的迅猛發(fā)展，國家強(qiáng)力推動提升煤礦機(jī)械化、自動化、信息化和智能化水平，智能化采煤工作面、掘進(jìn)工作面在煤礦得到推廣應(yīng)用，勢必要求煤礦從業(yè)人員的知識水平也相應(yīng)提高。本文對目前煤礦企業(yè)機(jī)電從業(yè)人員的知識現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并針對機(jī)電從業(yè)人員知識結(jié)構(gòu)不能有效適應(yīng)煤礦“四化”新要求的問題，提出了調(diào)整的方向。

煤礦機(jī)電；知識結(jié)構(gòu)；自動化；智能化

2015年5月19日,國家安全監(jiān)管總局、國家煤礦安監(jiān)局組織召開全國煤礦自動化開采技術(shù)現(xiàn)場會,要求提升煤礦機(jī)械化、自動化、信息化和智能化“四化”水平。6月11日,總局發(fā)出通知,決定在煤礦等重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域開展“機(jī)械化換人、自動化減人”科技強(qiáng)安專項(xiàng)行動,到2018年6月底,實(shí)現(xiàn)高危作業(yè)場所作業(yè)人員減少30%以上。在煤礦,將重點(diǎn)推進(jìn)煤（巖)巷掘進(jìn)機(jī)械化自動化、煤礦綜采工作面機(jī)械化自動化、煤礦井下輔助運(yùn)輸自動化、煤礦生產(chǎn)保障系統(tǒng)智能監(jiān)測控制。

1 煤礦機(jī)電從業(yè)人員的知識結(jié)構(gòu)表現(xiàn)

近幾年來,智能化采煤工作面、掘進(jìn)工作面在部分礦井得到使用,但一段時(shí)期內(nèi)會出現(xiàn)與普通的綜合機(jī)械化采煤系統(tǒng)沒有太大差別的情況。究其原因,主要與煤礦機(jī)電從業(yè)人員的知識結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。主要表現(xiàn)在:

1)對各種傳感器的工作原理不了解,檢查維護(hù)工作不到位。傳感器是智能化系統(tǒng)的信息采集裝置,其能否正常工作將直接影響到設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性甚至礦井的安全狀況。在一個(gè)智能化采掘機(jī)組中,要求機(jī)器具有煤巖識別、姿態(tài)監(jiān)測、位移監(jiān)測、煤量檢測等功能,這就要用到溫濕度傳感器、壓力傳感器、位置傳感器、視覺傳感器、測距儀、傾角傳感器、速度傳感器、電流電壓傳感器等等。如果不能正確判斷這些傳感器的輸入輸出特性、不能科學(xué)合理地進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),在電纜敷設(shè)過程中未采取有效的抗干擾措施,必然會造成設(shè)備故障停機(jī)。

2)對網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備的基本配置方法未掌握,造成信息傳輸中斷或失真。網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備主要包括服務(wù)器、路由器、集線器、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)關(guān)、交換機(jī)、存儲器等等。這些設(shè)備都需要設(shè)置正確才能可靠工作。因配置錯(cuò)誤而造成采掘設(shè)備停機(jī)或啟動失敗的故障往往發(fā)生在更換網(wǎng)絡(luò)設(shè)備后,因忘記原來的IP地址,波特率、端口號、優(yōu)先級、流量控制參數(shù)等設(shè)置錯(cuò)誤或軟硬件不兼容而造成。更有甚者,因?yàn)殡娫此查g停電,從業(yè)人員不知道有些網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備在電源恢復(fù)供電后,需要人工重新上電,只能等到服務(wù)工程師到位后才恢復(fù)了采掘設(shè)備的運(yùn)行,嚴(yán)重耽誤了生產(chǎn)。

3)在零部件存儲、設(shè)備點(diǎn)檢方面仍然采用傳統(tǒng)的模式,工作效率低、差錯(cuò)多。在設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)方面,傳統(tǒng)的定期保養(yǎng)制度在煤礦安全生產(chǎn)中發(fā)揮過重要作用,但這種制度要達(dá)到理想的效果,前提是保養(yǎng)周期要科學(xué)合理。煤礦設(shè)備使用環(huán)境較差、工況變化較大,維護(hù)保養(yǎng)周期無法根據(jù)設(shè)備狀態(tài)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,往往造成維護(hù)不足或過度維護(hù)。前者會造成設(shè)備故障頻發(fā),后者加大了維護(hù)成本。近幾年來,設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)逐步趨于成熟,但由于現(xiàn)場沒有掌握組態(tài)軟件和Visual Basic相關(guān)知識的人員,所以未能發(fā)揮出應(yīng)有的作用。在物料倉儲、發(fā)放工作中采用計(jì)算機(jī)管理,將會極大地提高工作效率,杜絕庫管人員記賬不準(zhǔn)、不知道物料存儲位置、零部件型號規(guī)格弄錯(cuò)等問題。煤礦設(shè)備種類繁多,為減少差錯(cuò),多數(shù)礦井要配備5人甚至更多人員來管理采掘設(shè)備零部件,如果采用計(jì)算機(jī)管理,結(jié)合射頻識別技術(shù),不僅可以減少人員配置,而且可以杜絕差錯(cuò)發(fā)生,提高工作效率。

2 煤礦生產(chǎn)智能化趨勢

在2017年6月8日,省國資委提出了國企國資改革的13個(gè)專項(xiàng)行動計(jì)劃,其中第七項(xiàng)是:探索省屬企業(yè)特別是煤炭企業(yè)在危險(xiǎn)工種和崗位使用智能機(jī)器人技術(shù)。在煤炭安全生產(chǎn)過程中,智能機(jī)器人將會在惡劣環(huán)境、重體力勞動中廣泛使用。目前,已有部分礦井在綜采工作面沿空切頂留巷作業(yè)中應(yīng)用機(jī)器人來搬運(yùn)、碼垛重達(dá)200 kg的料石;應(yīng)用機(jī)器人來清理煤倉;應(yīng)用機(jī)器人對盲巷內(nèi)進(jìn)行有毒有害氣體檢測等。但面臨的困難是如果機(jī)器人出現(xiàn)故障,誰來維修、維修成本如何控制。

煤礦生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展趨勢必然是“智能化、無人化”,這樣才能實(shí)現(xiàn)“少人則安、無人則安”的安全發(fā)展理念。但設(shè)備出現(xiàn)故障后,只有等供貨商派技術(shù)人員到場才能解決問題的局面不改變,將會導(dǎo)致煤礦企業(yè)維修成本高,生產(chǎn)秩序恢復(fù)時(shí)間長的不良后果。信息采集與傳輸技術(shù)、智能控制技術(shù)方面的人才奇缺,將無法滿足“機(jī)械化換人、自動化減人”的需求。

圖1 智能化綜采工作面網(wǎng)絡(luò)圖Fig.1 Network diagram of intelligent fully-mechanized mining face

3 煤礦機(jī)電從業(yè)人員知識結(jié)構(gòu)的調(diào)整方向

從圖1智能化綜采工作面網(wǎng)絡(luò)圖可以看出,信息化智能化時(shí)代,煤礦機(jī)電從業(yè)人員的知識結(jié)構(gòu)急需從以下幾方面進(jìn)行調(diào)整:

1)學(xué)習(xí)傳感器原理及應(yīng)用。在圖1中,用到了狀態(tài)監(jiān)視裝置（如圖中紅圈內(nèi)),它集傾角、位移、振動、溫度、電流等傳感器功能于一體,檢測設(shè)備的俯仰角、位置、軸承狀態(tài)、電動機(jī)出力等,根據(jù)檢測結(jié)果,智能化地改變運(yùn)行方向、截割速度。傳感器是實(shí)現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。就像是人的眼、鼻、耳,是智能化系統(tǒng)快速準(zhǔn)確響應(yīng)的基礎(chǔ),同時(shí)也是故障的多發(fā)環(huán)節(jié)。傳感器通常做為智能化系統(tǒng)的輸入信號或反饋信號,是智能化系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)的基本依據(jù)。但是其靈敏度、精度、特性、誤差范圍、負(fù)載能力等參數(shù)指標(biāo)相互之間不可兼顧。對傳感器而言,往往靈敏度愈高,測量范圍愈窄,穩(wěn)定性也愈差,因此,在更換時(shí),不僅要合理選擇傳感器的參數(shù),而且必須注意傳感器要求的環(huán)境溫濕度、耐受震動極限值、量程、工作電壓、輸入輸出信號類型、與系統(tǒng)的兼容性等因素。

2)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,將生產(chǎn)現(xiàn)場分散的、獨(dú)立的傳感器按照一定規(guī)則連接到計(jì)算機(jī),經(jīng)處理后送達(dá)各個(gè)終端或執(zhí)行元件。要求使用者掌握網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)模型、地址分配、操作系統(tǒng)等基本知識。在生產(chǎn)現(xiàn)場,常常由于系統(tǒng)偶然掉電、設(shè)備搬遷等因素造成系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)線連接錯(cuò)誤,進(jìn)而導(dǎo)致智能系統(tǒng)不能正常工作的現(xiàn)象。由于缺乏具備上述知識的人員,只有通過電話請教供貨方技術(shù)人員,甚至是等他們到達(dá)現(xiàn)場才能解決問題。

3)學(xué)習(xí)掌握計(jì)算機(jī)軟硬件日常維護(hù)技術(shù)。計(jì)算機(jī)是整個(gè)智能化系統(tǒng)的核心,是信息處理的中樞。據(jù)統(tǒng)計(jì),計(jì)算機(jī)的故障,80%以上是由于維護(hù)保養(yǎng)不及時(shí)造成的。在智能化系統(tǒng)中,計(jì)算機(jī)每天24小時(shí)連續(xù)工作,處理大量數(shù)據(jù)信息,也存儲大量數(shù)據(jù)信息,需要定期清理內(nèi)存以及失去保存價(jià)值的文件,以保證計(jì)算機(jī)能夠保持足夠的響應(yīng)速度。因此,要求機(jī)電從業(yè)人員具備計(jì)算機(jī)的日常維護(hù)知識,掌握定期清理內(nèi)部積塵、清理垃圾文件、磁盤清理、磁盤碎片整理、硬件配置、端口設(shè)置、重要文件備份等。要具備軟件安裝、板卡更換、軟硬件故障排除等技能。

4)掌握智能機(jī)器人的基本編程技術(shù),使機(jī)器人能適應(yīng)不同場合,完成不同的工作。煤礦生產(chǎn)條件復(fù)雜多變,機(jī)器人的作業(yè)地點(diǎn)總是處于變化之中,其動作軌跡也會發(fā)生相應(yīng)變化。為使其發(fā)揮應(yīng)有的作用,這就需要機(jī)電從業(yè)人員掌握基本的編程技術(shù),能安全正確地操作和使用示教器,并具備故障排除能力。也要求機(jī)電從業(yè)人員在弄懂機(jī)器人結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,及時(shí)對機(jī)器人的部件、安全設(shè)施進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。

4 結(jié)束語

隨著煤礦生產(chǎn)自動化、智能化水平的不斷提高,機(jī)電設(shè)備以及機(jī)電設(shè)備的管理在安全與效益中的比重將逐步加大。機(jī)電從業(yè)人員的知識結(jié)構(gòu)將會嚴(yán)重地影響到煤礦機(jī)械化、自動化、信息化、智能化技術(shù)的推進(jìn)和最終成效。及時(shí)地對機(jī)電從業(yè)人員的知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,使之能適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的前進(jìn)步伐,不僅是對機(jī)電從業(yè)人員的關(guān)愛和培養(yǎng),更是企業(yè)生存和發(fā)展的迫切需要。

ToDiscussHowCoalMineMechanicalandElectricalWorkersAdapttotheNewRequirementsof“FourModernizations”inCoalMine

CUIJian

（BureauofShnaxiCoalIndustry,Taiyuan030012,China)

With the depth of the integration of informationization and industrialization and the rapid development of “Internet +”, The state has strongly promoted and hoisted mechanization ,automation, informatization and intelligent level. Intelligent coal working face and driving face are used in coal mine, it is certain that the knowledge level of coal mine workers should be improved accordingly. This paper analyzes the current knowledge of mechanical and electrical workers in coal mining enterprises, In view of the knowledge structure of electromechanical workers can not effectively adapt to the new requirements of coal mining, the direction of adjustment is put forward.

coal mine electrical machinery; knowledge structure; automation; intelligence

TD67

A

（編輯:薄小玲)