李俊斌

摘 要：煤是地球上一個(gè)重要的自然資源，為我們的生活提供了極大的便利。從煤的發(fā)現(xiàn)至今人們已經(jīng)為探索礦井生產(chǎn)付出了許多，也隨著時(shí)代的發(fā)展將很多新的技術(shù)投入礦井生產(chǎn)中。而其中礦井機(jī)電自動(dòng)化作為煤礦產(chǎn)業(yè)中的重點(diǎn)技術(shù)，結(jié)合新時(shí)代的相關(guān)科技，在礦井的探索中發(fā)揮了舉足輕重的作用。本文以礦井機(jī)電自動(dòng)化為例，重點(diǎn)概述礦井機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)，并分析具體的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煤礦;機(jī)電自動(dòng)化;實(shí)用技術(shù)

1 礦井機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)

1.1 工作概述

煤礦富含著豐富的礦產(chǎn)資源，而煤礦的工作就是對(duì)煤礦進(jìn)行開(kāi)采，用大型設(shè)備和專業(yè)技術(shù)將煤資源采集出來(lái)，再進(jìn)行一系列的處理。在其工作流程中，最重要的即是開(kāi)采煤的環(huán)節(jié)。對(duì)煤礦的開(kāi)采必須遵守保證安全性，保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。目前煤礦的開(kāi)采技術(shù)露天開(kāi)采，這種開(kāi)采方式適合于淺層的煤礦資源，離地面較近的，企業(yè)就會(huì)采用比較便捷和省力的露天開(kāi)采方式。還有地下開(kāi)采，這種開(kāi)采方式針對(duì)于比較深層的，離地面較遠(yuǎn)的，必須運(yùn)用一些技術(shù)打造能夠深入開(kāi)采的途徑[1]。而這種開(kāi)采方式也是被人所用較多的，因?yàn)槊旱V資源深埋于地下的部分大于淺層的部分。要求使用專業(yè)的深層開(kāi)采設(shè)施對(duì)煤礦進(jìn)行爆破，將碎落的煤礦收集起來(lái)，也可以使用支柱將煤層壁刮取下來(lái)，從而完成對(duì)煤礦的開(kāi)采。

1.2 采煤技術(shù)

目前時(shí)代的發(fā)展促進(jìn)了煤礦產(chǎn)業(yè)的積極發(fā)展，采煤技術(shù)也有許多不同的方式，而最為普遍使用的是壁式采煤以及柱式采煤。結(jié)合所需要開(kāi)采煤礦的實(shí)際環(huán)境與條件，選擇一個(gè)最合適的技術(shù)投以應(yīng)用，創(chuàng)造采煤的最高效率。其中壁式采煤的主要工作內(nèi)容是將采煤機(jī)器投入煤礦資源所在的位置，建造一個(gè)用于運(yùn)輸煤的通道，對(duì)采集的煤進(jìn)行簡(jiǎn)單處理通過(guò)通道進(jìn)行運(yùn)輸，從而將煤采集出來(lái)[2]。還有柱式采煤的主要工作方式是建造圓柱形的采煤通道，這樣的方式可以同時(shí)建造好多個(gè)柱形工作面，對(duì)煤壁進(jìn)行開(kāi)采，采煤結(jié)束后將煤從工作區(qū)域直接運(yùn)輸上去。除了這兩個(gè)主要的采煤方式外，還有一些不常用的采煤技術(shù)，但這些技術(shù)都能夠針對(duì)于不同的煤礦情況選用一個(gè)最合適的方法去采集。壁式采煤是當(dāng)前應(yīng)用較多的技術(shù)。

1.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

由于礦井生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境比較復(fù)雜，所以對(duì)生產(chǎn)技術(shù)要求較高，首先是需要時(shí)刻監(jiān)督和調(diào)整生產(chǎn)過(guò)程中的參數(shù)，另外需要對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，不斷提高設(shè)備的性能，提高作業(yè)效率，并保護(hù)機(jī)電設(shè)備的安全。在這些基本要求下，需要時(shí)刻掌握和傳遞礦井生產(chǎn)過(guò)程中的各種信息和各個(gè)生產(chǎn)環(huán)境的參數(shù)。

在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展的背景下，信息傳遞和實(shí)時(shí)監(jiān)督已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，促使工作人員能夠及時(shí)了解和掌握礦井機(jī)電生產(chǎn)過(guò)程中的具體情況，并實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)管理。因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，大大提高了礦井機(jī)電生產(chǎn)的安全性，促使機(jī)電自動(dòng)化成為可能。

1.4 礦井機(jī)電一體化技術(shù)

在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的背景下，礦井機(jī)電技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展，促使機(jī)電設(shè)備向柔性化和智能化方向發(fā)展。在礦井生產(chǎn)過(guò)程中，礦井機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)，不僅大大提高了礦井生產(chǎn)的安全性和效率，還能有效預(yù)防生產(chǎn)過(guò)程中的各種故障，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了礦井向自動(dòng)化方向發(fā)展。所謂的柔性化是指工作人員可根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化生產(chǎn)作業(yè)流程順序和設(shè)備的參數(shù)等等，只需要借助計(jì)算機(jī)操作即可。智能化是指所有的生產(chǎn)作業(yè)內(nèi)容和流程都會(huì)按照預(yù)先配置好的程序進(jìn)行作業(yè)，并在實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中及時(shí)檢驗(yàn)機(jī)電設(shè)備的具體情況，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理的目的。

2 礦井機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 礦井機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在礦井提升機(jī)上的應(yīng)用

礦井提升機(jī)作為整個(gè)井下作業(yè)最重要的設(shè)備之一，能夠直接對(duì)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量造成影響，一方面由于礦井提升機(jī)的重量大體積大，控制非常的復(fù)雜，另一方面也是因?yàn)榈V井提升機(jī)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)具有非常重要的影響，必須要積極加強(qiáng)對(duì)礦井提升機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化管理。利用PLC可編程控制器，能夠?qū)ΦV井提升機(jī)的信號(hào)系統(tǒng)和邏輯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化運(yùn)行，極大的減少礦井提升機(jī)出現(xiàn)故障的可能性，能夠減少現(xiàn)場(chǎng)噪音，確保整個(gè)采礦工程的作業(yè)環(huán)境得到明顯的改善。還能夠及時(shí)對(duì)礦井提升機(jī)存在的故障異常進(jìn)行自動(dòng)判斷，能夠極大的節(jié)約維修保護(hù)時(shí)間，降低維修費(fèi)用，在系統(tǒng)控制啟動(dòng)方面，利用軟啟動(dòng)的方式能夠保證礦井提升機(jī)自身，實(shí)現(xiàn)無(wú)沖擊平滑啟動(dòng)，也能夠?yàn)樵O(shè)備的安全運(yùn)行提供保障。在礦井提升機(jī)系統(tǒng)改造的過(guò)程中，利用全數(shù)字化速度調(diào)控的方案也能夠確保整個(gè)系統(tǒng)的性能更加安全穩(wěn)定，保證系統(tǒng)的整體運(yùn)行效果符合要求。在礦井提升機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中數(shù)字化監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)能夠?qū)μ嵘龣C(jī)的具體位置，運(yùn)行速度和電流實(shí)施工礦等相關(guān)信息進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，如果設(shè)備故障發(fā)生隱患時(shí)也能夠在第一時(shí)間自動(dòng)切斷主電機(jī)的保護(hù)電源，開(kāi)啟安全制動(dòng)的模式。

2.2 在礦井內(nèi)傳送系統(tǒng)中的應(yīng)用

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下，人們對(duì)煤炭資源的需求量日益增多，對(duì)煤礦開(kāi)采效率提出了更高的要求，尤其是礦井內(nèi)傳送系統(tǒng)的效能。在實(shí)際礦井傳送系統(tǒng)中，具有條件復(fù)雜、傳輸量大和傳輸距離長(zhǎng)等各種特征，因此礦井傳送系統(tǒng)的高效率和安全性是礦井作業(yè)最現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，必須要重點(diǎn)進(jìn)行解決。而礦井機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)的出現(xiàn)，徹底解決礦井傳送過(guò)程中的各種問(wèn)題，促使傳送系統(tǒng)高效能的運(yùn)行，并解決跑偏、撕裂和位移等各種問(wèn)題。在礦井傳送系統(tǒng)中，工作人員只需要適當(dāng)調(diào)整運(yùn)輸系統(tǒng)的參數(shù)即可，就能確保運(yùn)輸系統(tǒng)安裝預(yù)定的軌道進(jìn)行運(yùn)輸。另外，在傳送系統(tǒng)內(nèi)安裝聲光報(bào)警裝置，大大提高了礦井傳送系統(tǒng)的安全性，一旦出現(xiàn)異常情況，工作人員可在短時(shí)間內(nèi)接受到信息，并快速撤離到安全區(qū)域內(nèi)。另外可以通過(guò)PLC技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)傳送系統(tǒng)的故障問(wèn)題點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)快速修復(fù)的目的，最終從整體上提高礦井傳送系統(tǒng)的工作效率。

2.3 在電牽引采煤機(jī)中的運(yùn)用

我國(guó)的煤礦采煤機(jī)牽引方式主要液壓牽引方式為主，但是液壓牽引的控制效果并不理想，利用電牽引代替液壓牽引，不僅能夠確保整個(gè)牽引機(jī)的傳動(dòng)效率得到增強(qiáng)，還能夠更加安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

利用PLC可編程控制器對(duì)整個(gè)采煤機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，可以確保對(duì)采煤機(jī)的各種性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括采煤機(jī)設(shè)備的具體位置工作電壓電流以及牽引力，溫度速度信息進(jìn)行全面的分析，確保采煤機(jī)的工作更加的符合要求，還能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)與自動(dòng)化診斷，保證采煤機(jī)的關(guān)鍵電氣元件，能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和不足，采取必要的解決策略，變頻調(diào)控技術(shù)還能夠?qū)ψ詣?dòng)化設(shè)備的工作情況進(jìn)行全面的控制與記錄，還能夠做出相對(duì)應(yīng)的調(diào)整，確保餐飲機(jī)采煤系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)元啟動(dòng)，保證采煤機(jī)保持恒功率運(yùn)行的效果，確保設(shè)備更加的安全可靠。

2.4 在液壓支架中的應(yīng)用

采用計(jì)算機(jī)程序控制的電子信號(hào)操作，代替了傳統(tǒng)的人工控制操作方式。液壓支架不同位置中的傳感器，可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的將液壓支架的工作狀態(tài)信號(hào)和環(huán)境信號(hào)傳遞到計(jì)算機(jī)中，然后計(jì)算機(jī)根據(jù)工藝的要求，向液壓支架的電液閥發(fā)出自動(dòng)控制信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備自動(dòng)控制的目的。采用了遠(yuǎn)程通訊設(shè)備，地面監(jiān)控主機(jī)可以利用光纖和井下液壓支架的控制主機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，以方便對(duì)液壓支架的遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)控制，既可以實(shí)現(xiàn)液壓支架的自動(dòng)移架、自動(dòng)推移刮板輸送機(jī)、自動(dòng)放煤以及自動(dòng)噴霧等功能的成組控制，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓支架單個(gè)功能的控制。

3 結(jié)語(yǔ)

煤應(yīng)用在我們生活的方方面面，煤礦作為地球上的自然資源，我們對(duì)它的開(kāi)墾也經(jīng)過(guò)了歷史上無(wú)數(shù)的時(shí)期，在這樣的發(fā)展下，也涌現(xiàn)了許多專業(yè)的采煤技術(shù)，而在這些采煤技術(shù)大力應(yīng)用的前提下，我們發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)代的發(fā)展，僅僅是單獨(dú)的技術(shù)不足以支撐煤礦業(yè)最高效率的發(fā)展，所以自動(dòng)化技術(shù)，電子信息技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)都與礦井的開(kāi)采進(jìn)行了融合，為我國(guó)煤礦業(yè)創(chuàng)造新的發(fā)展。

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