宦超 苑小波(山西朔州平魯區(qū)龍礦大恒煤業(yè)有限公司，山西 朔州 036002)

0 引言

隨著我國煤礦行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，煤礦的產(chǎn)值也隨之越來越高，在當下產(chǎn)業(yè)結構升級和調整的背景下，煤礦行業(yè)更加重視高質量的發(fā)展，科學技術是第一生產(chǎn)力，煤礦行業(yè)高質量發(fā)展離不開技術進步和革新，其中自動化技術的引入和應用占有重要地位。在煤礦生產(chǎn)中，引入自動化技術已成為普遍的共識，一定程度上它關系著煤礦企業(yè)的生存和發(fā)展，因此研究煤礦機電自動化技術的創(chuàng)新應用具有重要意義。機電自動化技術的運用使煤礦行業(yè)大體實現(xiàn)了自動化的控制與監(jiān)管，使得煤炭的整個開產(chǎn)工序得以快捷簡單化，對于我國煤礦企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展態(tài)勢有著不可獲取的作用。

1 自動化技術概述

自動化學科的內(nèi)涵是自動控制，而控制的內(nèi)涵是指信息的控制。 自動化是信息化與工業(yè)化的橋梁；自動化技術作為一種高效安全的作業(yè)方式，在煤炭企業(yè)的機械自動化技術和互聯(lián)網(wǎng)信息通信技術信息化控制中有著無可或缺的重要作用。在煤礦企業(yè)大力發(fā)展機電自動化技術，是煤礦企業(yè)管理的重中之重，在煤礦機電自動化運用中，需要涉及到電子信息管理技術、微電子傳感技術、PLC 技術等等，通過在煤礦機電自動化進程中應用這些技術，可以使煤礦企業(yè)的產(chǎn)量產(chǎn)值大幅度提升。相對于西方發(fā)達國家來說，我國的煤炭機電自動化水平還處于發(fā)展階段，與西方國家相比還存在很大差距，很多相關技術還亟待提升，如何讓機電自動化技術能夠更好更快的適應我國的煤礦機電自動化發(fā)展要求，也為我國煤礦自動化技術發(fā)展提出了挑戰(zhàn)。

2 煤礦機電自動化技術創(chuàng)新應用的必要性分析

2.1 從效率方面考慮

自動化在煤礦機電技術當中的創(chuàng)新應用能夠進一步促進煤礦生產(chǎn)時的效率問題，這對于我國煤礦經(jīng)濟的發(fā)展有著相當重要的作用，煤礦自動化從業(yè)人員一定要加深對于自動化技術的學習認知，并將自動化技術有效的應用到煤礦機電技術當中去，真正的實現(xiàn)高效率的生產(chǎn)目的。通過應用自動化技術，可以有效的提升煤礦的生產(chǎn)效率，主要體現(xiàn)在以下三個方面：

(1)可工作時間延長。應用自動化技術，實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，只要設備不出現(xiàn)故障，就能實現(xiàn)持續(xù)的工作，相比于原有的人力生產(chǎn)，工作時間得到了延長。

(2)穩(wěn)定性的提升。人的工作狀態(tài)的穩(wěn)定性受到工作經(jīng)歷、生理和心理等方面的影響，而自動化設備能很好的克服這些影響因素，實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定運轉，即使出現(xiàn)故障，也能快速檢測到，并排除。

(3)精準度提升。隨著自動化技術的不斷發(fā)展，自動化技術的控制精度得到了很大的提升，使得自動化技術應用范圍更加廣闊和深入。

(4)故障處理速度及時。在煤礦生產(chǎn)主要依靠人工的時期，設備的故障主要依靠人工去發(fā)現(xiàn)，當發(fā)現(xiàn)故障時，往往已經(jīng)造成了較大的損失，而自動化技術能夠實現(xiàn)對設備的實時監(jiān)控，并分析存在的故障，能夠迅速發(fā)現(xiàn)故障苗頭，避免故障的擴大。

2.2 從效益方面考慮

自動化技術能夠增加煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效益主要體現(xiàn)在兩個方面，一是能夠有效降低煤礦企業(yè)的人力成本。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國人力成本逐漸增加，通過自動化技術的引入，可以有效減少人工崗位，降低煤礦企業(yè)的人力成本。二是，能夠有效降低故障和事故的發(fā)生，提高煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)水平，煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)事故一直是社會關注的重要問題，嚴重威脅煤礦企業(yè)的發(fā)展和員工的生命安全。隨著自動化監(jiān)控技術的運用，能夠實現(xiàn)對煤礦生產(chǎn)的全過程的監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，降低事故的發(fā)生，保障煤礦企業(yè)員工的生命安全。

3 自動化技術應用在煤礦機電中的難點

3.1 人員操作不當

煤礦機電技術自動化具有一定的技術門檻，實際操作需要一定的專業(yè)水平，存在一定的難度。一些煤礦企業(yè)缺少這樣技術人員，很多操作人員是由原有的礦工轉變而來，由于相關專業(yè)知識缺乏，同時對他們的培訓不到位，造成人員的造作不當，帶來較壞的影響。

3.2 工程設計不合理

要想將煤礦機電自動化更好應用在煤礦生產(chǎn)中，必須有合理的工程設計，對費用預算、開采進度、煤礦設備安裝做出合理的安排，但是一些煤礦企業(yè)急于將自動化技術應用在煤礦生產(chǎn)中，想盡快實現(xiàn)利潤的增長，但忽略了客觀條件，往往造成工程設計的不合理，這在一些小型煤礦比較常見，由于工程設計的不合理，難以發(fā)揮自動化技術的優(yōu)勢，同時也有可能帶來安全事故。

3.3 配套管理制度不健全

自動化技術在煤礦生產(chǎn)應用涉及到很多環(huán)境，同時煤礦生產(chǎn)本身的特點，所以要更好發(fā)揮自動化技術對于煤礦生產(chǎn)的促進作用，必須配套健全的管理制度。但是一些煤礦企業(yè)還是保持原有的管理模式，對自動化技術應用的管理缺乏重視，沒有建立起完善的管理制度，一方面導致設備生產(chǎn)率降低，故障率升高，同時人為失誤也較多，沒有發(fā)揮出自動技術在煤礦生產(chǎn)中的作用，阻礙了煤礦機電自動化的應用。

4 煤礦機電自動化技術的創(chuàng)新應用分析

4.1 自動化技術在煤礦提升設備中的應用

在煤礦開采和生產(chǎn)中，運輸提升設備連接著生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，原煤、人員、設備都需要通過運輸提升設備運送到目的地，所以煤礦運輸提升設備直接關系煤炭的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全，因此必須保障煤礦運輸提升設備的安全性和穩(wěn)定性。礦井提升機作為煤礦運輸提升的主要設備，隨著自動化技術的發(fā)展發(fā)生了很大變化。轉子串電阻調速系統(tǒng)在不到10 年由鼎盛走向了淘汰，目前礦井提升機普遍采用PLC 控制系統(tǒng)和數(shù)字化傳動系統(tǒng)，礦井提升機系統(tǒng)普遍進入了系統(tǒng)網(wǎng)絡化、操作自動化、安全多重冗余、高效節(jié)能的時代。2020 年4 月20 日，由中信重工推出了我國完全自主知識產(chǎn)權的礦井提升機智能恒減速電液制動系統(tǒng)，如圖1 所示。該系統(tǒng)安全制動時采用了先進的柔性制動控制技術，有效提高了各類礦山大型、特大型提升設備的運行安全性與可靠性。

圖1 中信重工礦井提升機智能恒減速電液制動系統(tǒng)

4.2 自動化技術在煤礦采掘設備中的應用

煤礦采掘是煤礦企業(yè)最重要的生產(chǎn)內(nèi)容，在煤礦采掘過程中，環(huán)境復雜、人員眾多，同時受到水害和瓦斯等危險因素的威脅，從已有的生產(chǎn)實踐來看，煤礦采掘過程中發(fā)生的安全事故相比其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)要多，因此需要通過運用自動化技術，提高煤礦采掘設備的自動化水平，減少人工的使用，同時提高煤礦采掘的效率和安全水平，目前很多煤礦已經(jīng)實現(xiàn)了自動化開采，主要采用了記憶截割技術、視頻遠程截割技術、視頻煤巖識別技術，提升了智能化采煤機的自動化水平。2019 年3 月，北方重工為山東新汶礦業(yè)集團新巨龍礦區(qū)開發(fā)研制的EGC6330 全斷面掘進機是世界第一臺應用于大埋深、長距離煤礦巖巷施工的大直徑全斷面掘進機，如圖2 所示。

圖2 北方重工EGC6330全斷面掘進機

4.3 自動化技術在煤礦智能監(jiān)控設備中的應用

要實現(xiàn)對煤礦設備的統(tǒng)一有效的管理，離不開煤礦智能監(jiān)控技術，該技術能實現(xiàn)遠程操控及無人值守，煤礦職工無需進入煤礦監(jiān)測井下作業(yè)，可利用視頻技術觀察開采運輸流程，對煤礦生產(chǎn)具有重要意義，同時通過傳感器技術的應用，能夠有效的監(jiān)測井下環(huán)境，保障井下作業(yè)人員的作業(yè)安全。無線網(wǎng)絡視乎為煤礦機電設備智能化奠定基礎，監(jiān)控傳感器及沖擊低壓、火災等，保障井下作業(yè)人員的安全。煤礦智能監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦的“大腦”，目前已經(jīng)實現(xiàn)了通過先進的云、邊、端一體化架構打造煤礦安全態(tài)勢感知與信息共享體系化協(xié)同的大腦，依托人工智能視頻識別和智能感知技術，實現(xiàn)煤礦安全隱患智能感知及告警、決策，解決煤礦安全生產(chǎn)問題，智能守護煤礦安全生產(chǎn)。

5 結語

自動化技術在煤礦機電中的應用無疑給煤礦生產(chǎn)帶來了重大變化，也成為了煤礦企業(yè)競爭的主要領域，要實現(xiàn)煤礦機電自動化技術更深入、更廣泛的應用，一方面要加強我國自動化技術的研發(fā)和實踐，提升我國的自動化技術水平，另一方面，煤礦企業(yè)要為自動化技術在煤礦生產(chǎn)中的應用創(chuàng)造良好的條件，推動煤礦機電自動化技術的創(chuàng)新應用。