林叢明

（內(nèi)蒙古平莊煤業(yè)（集團）有限責任公司，內(nèi)蒙古 赤峰 024076）

所謂自動化的是指設備或機器可以不配備任何操作員就可以根據(jù)預定程序或安裝程序執(zhí)行相關任務。但是機器自動化和其他自動化有很大的區(qū)別。主要是使用當今的高科技產(chǎn)品，涉及電子計算機和電子集成技術，達到“計算機設備一體化”有效運行系統(tǒng)的設備。在實際生產(chǎn)過程中，自動化主要通過這些機械化工具實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。機械的自動化控制，大大提高了礦產(chǎn)資源的開采效率。近年來，機械自動化在不斷革新中得到了改進，并在各行業(yè)得到了廣泛的應用。我們國家用于礦山機械制造，不僅能源的運輸速度大幅提高，而且節(jié)省了大量人力和物資資源。因此，機械自動化過程對我國經(jīng)濟發(fā)展來說非常重要。

1 我國機械自動化技術的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 研發(fā)起步較晚，技術發(fā)展相對落后

我國的自動技術的發(fā)展落后于發(fā)達國家。目前自動化技術仍然處于初級階段。中華人民共和國成立前，由于多年的抗戰(zhàn)和資本主義壓迫，我國在科學、技術、工業(yè)方面的發(fā)展都十分緩慢。中國成立后，科技和工業(yè)技術得到了國家的大力支持，雖然現(xiàn)在處于快速發(fā)展階段，但與發(fā)達國家相比還有很大的差距。

1.2 對外來技術的依賴程度高，本土掌握的核心技術少

關于機械制造，存在過分依賴國外技術，這是致命的問題。據(jù)統(tǒng)計，我國的高科技技術基本主要應用于冶金、機械等領域。我國的新技術和新工藝的世界貢獻率約為6%，發(fā)達國家新技術和新工藝的貢獻率達到51%，我國每年都會為設備的進口投入大量資金。另外，我國的技術型人才缺乏，其中大部分只是模仿外國的技術、克隆技術或直接購買外國的技術，具有獨立知識產(chǎn)權的很少。

1.3 機械自動化的普及程度低

我國關于機械自動化的研究起步晚，技術落后于發(fā)達國家，因此機械自動化在國內(nèi)的普及度低，結(jié)果導致的是實現(xiàn)機械自動化的成本高，而且需要大量的技術型人才和大量資金，大部分企業(yè)負擔不起，由于我國掌握的核心技術少，自主開發(fā)生產(chǎn)的機械設備較少，大部分機器制造的設備需要進口，在資金有限的情況下，我國在礦山機械制造長期處于設備不足的狀況。

1.4 自動化儀器設備不夠充裕

我國大部分企業(yè)主要從國外采購自動化操作系統(tǒng)。但是由于在海外的計算機系統(tǒng)成本高，很多企業(yè)的購買力有限。其中能購買自動操作系統(tǒng)的企業(yè)較少，礦山的機械制造業(yè)，自動化機器的總數(shù)很少，選擇的類別也非常少。

2 機械自動化技術概述

2.1 機械自動化技術的基本含義

沒有人工操作和指示的情況下，機器能自動操作是機械自動化技術的顯著優(yōu)勢，機器的自動化可以促進機械制造業(yè)的發(fā)展。機械自動化技術在一定程度上有助于科技的發(fā)展。此項技術的使用提高了產(chǎn)品品質(zhì)和性能，保證了生產(chǎn)中的安全性，改善了機器的利用效率。

2.2 組成機械自動化的要素

在機械自動化的要素中，核心是程序模塊，在控制模塊中運行的程序由工程師先準備好，支持應用于整個系統(tǒng)的工作。整個系統(tǒng)的管理單元的命令是功能模塊，確認整個系統(tǒng)正常運行，收集數(shù)據(jù)并傳送到控制模塊，由傳感器命令在所有系統(tǒng)中發(fā)布。

3 機械自動化在礦山機械制造中的實際應用

隨著生產(chǎn)需求的增加和生活水平的提高，對礦產(chǎn)資源的需求量在國家經(jīng)濟建設的各個方面都在增長。從而促進機械自動化制造業(yè)的發(fā)展，更好地滿足社會發(fā)展的需要。我國礦產(chǎn)資源的產(chǎn)量巨大，存在的風險也比較多，引發(fā)事故的原因也是多樣的，這就嚴重影響礦山開采過程中機械設備的正常運行，所以實現(xiàn)自動化成為了必然趨勢。為了提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，促進工業(yè)技術的快速發(fā)展，通過機械的自動化來提高礦山機械的制造效率和質(zhì)量。根據(jù)機械制造業(yè)所履行的職能，可以將礦山開采的工作環(huán)節(jié)劃分為采礦、運輸、礦山安全監(jiān)督等。結(jié)合以往的經(jīng)驗和研究，具體分析了礦山機械制造的各種功能，提出了適當?shù)挠行?zhàn)略，從而改善和調(diào)整礦山機械自動化的應用現(xiàn)狀。

3.1 礦產(chǎn)資源采掘的機械自動化

我國經(jīng)濟發(fā)展非常迅速，礦產(chǎn)資源需求的增加也是不可避免的趨勢。為了增加礦產(chǎn)資源的開采量，就需要加強機械自動化領域的研究和應用。這對工業(yè)生產(chǎn)和人民生活也有一定促進作用。使用計算機技術、增加先進的傳感器和故障診斷等技術，有效發(fā)揮出機械自動化的高效、高精度、易操作等特點。提高機械設備的自動化、智能化、數(shù)字化可以提高我國礦產(chǎn)資源開采的安全和經(jīng)濟效益。因此，必須深化和調(diào)整礦山機械制造中自動化技術的應用。

利用自動化技術在發(fā)達國家有關工業(yè)的發(fā)展和應用上取得了良好的成果。這不僅提高了機械設備運轉(zhuǎn)的可靠性，還提高了工作效率。采掘機械自動化技術在礦山生產(chǎn)中應用的主要作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是提高礦井生產(chǎn)效率和安全性。井下作業(yè)一直以來都是依靠人工作業(yè)形式來完成的，且勞動強度大，生產(chǎn)效率低下，而機械自動化技術則可以對重復的人工勞動以及危險作業(yè)類型對人工作業(yè)方式進行替代，所以大大減少了人工勞動強度，提高了生產(chǎn)效率且可以確保礦山生產(chǎn)的安全性。二是降低成本。由于傳統(tǒng)的作業(yè)方式需要消耗大量的人力，也需要花費較高的資金成本，而采用采掘機械自動化技術則不僅可以代替大量的人工作業(yè)，且降低了人工參與程度，避免由于人工作業(yè)過程中出現(xiàn)事故而影響正常生產(chǎn)的問題，確保了生產(chǎn)活動的連續(xù)性，所以在長時間的礦山作業(yè)過程中也降低了礦產(chǎn)資源的生產(chǎn)成本。三是提高從業(yè)人員的安全性。井下開采本身就屬于高危險工種，這主要是由于井下生產(chǎn)中會存在瓦斯、坍塌以及突水等危險事故，容易造成巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡事故。而采用采掘機械自動化技術則可以對上述問題進行有效解決，提高了井下作業(yè)中人員的安全性。

3.2 機械自動化技術在礦產(chǎn)資源運輸中的應用

對礦企來說，生產(chǎn)和運輸是一體的。這是兩個不可分割的部分。重要的是，即使生產(chǎn)效率提高，如果運輸效率下降也沒有意義，和不采沒什么區(qū)別。因此，在研究機械自動化在礦山機械制造中的應用時，也應該致力于礦山運輸機械自動化技術的研究。目前的礦產(chǎn)資源生產(chǎn)運輸?shù)沫h(huán)境中，很多礦山的礦產(chǎn)資源的運輸方式是膠帶運輸機運輸，隨著科學技術的快速發(fā)展, 礦山井下帶式輸送機也向著大功率、長距離、高速的方向發(fā)展, 自動化集中控制技術逐步運用到皮帶運輸中去，減少了現(xiàn)場操作人員, 并可以通過系統(tǒng)網(wǎng)絡實時監(jiān)測子系統(tǒng)的運行狀況直接進行操作控制，還可提供實時數(shù)據(jù)和統(tǒng)計分析報表，為管理者決策提供依據(jù)，極大的提高了礦井生產(chǎn)效率。這種比較傳統(tǒng)的運輸方式現(xiàn)在與PLC 技術、監(jiān)控技術相結(jié)合，運輸系統(tǒng)安全可靠，更高效，也不需要人工干預和維護。使用運輸設備自動化集中控制可以確保運輸過程可控、數(shù)據(jù)準備和保護靈敏可靠。

3.3 自動化的礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)

安全總是各行各業(yè)，特別是礦山企業(yè)的頭等大事。在采礦過程中，工人的人身安全直接反映了工業(yè)機械的自動化水平。機械作業(yè)實現(xiàn)了自動化，對礦企發(fā)展也起著重要的作用。因此，幾乎所有的礦企都在逐步推進自動化生產(chǎn)技術。最常用的是人員定位系統(tǒng)、安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等，主要用于人員、設備、環(huán)境的檢測。為了加強井下瓦斯安全的運行管理，有效遏制重特大瓦斯事故的發(fā)生，提高安全管理技術水平，為了高標準、高質(zhì)量完成該項工程，為了預防瓦斯爆炸危險，以便及時準確地反映井下各監(jiān)測點的環(huán)境參數(shù)及主要設備運行狀況，達到對危害的早期預測和預報。一旦發(fā)現(xiàn)有瓦斯超限立刻發(fā)出聲光報警，并進行風、電、瓦斯閉鎖，確保礦井生產(chǎn)的正常運行和人身安全，以及設備的正常運行，滿足綜合調(diào)度管理對環(huán)境安全、采掘設備、供電系統(tǒng)等有關信息的實時、全面、準確、可靠的要求，滿足管理信息系統(tǒng)對輔助決策信息的要求，采用現(xiàn)金的自動化監(jiān)控系統(tǒng)是必然趨勢。

4 機械自動化技術的發(fā)展前景研究

由于機械自動化的技術極限，從成本管理的角度來看，機械自動化的過程肯定會產(chǎn)生一些不可避免的問題。促進機械制造自動化技術的普及，覆蓋更多領域。這實際上有助于礦山機械制造業(yè)的進一步發(fā)展。未來的機械制造技術將更加趨向于實現(xiàn)自動、智能、數(shù)字的一體化，盡可能的節(jié)約時間、成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，最終實現(xiàn)整個生產(chǎn)工藝的一體化進程。

4.1 機械自動化發(fā)展前景廣闊

從我國近幾年的高速經(jīng)濟發(fā)展來看，自動化在我國機械制造業(yè)中起著非常重要的作用，這將在未來的資源開發(fā)中發(fā)揮越來越重要的作用。但是，我國機械自動化的發(fā)展尚處于初級階段，而且與西方發(fā)達國家有很大的差距。礦產(chǎn)資源作為主要能源，今后也將有相當長的一段時間，成為經(jīng)濟發(fā)展不可或缺的支柱。因此，機械自動化發(fā)展前景廣闊，發(fā)揮出自動化在節(jié)約人力、物力、財力的優(yōu)勢，在今后的自動化技術發(fā)展中實現(xiàn)各環(huán)節(jié)的人力解放，為我國的能源開采領域發(fā)展做出更大貢獻。

4.2 解決資源浪費問題

我國的機械自動化還有很多缺點，其中資源浪費問題是極其重要的一項。為了提高資源利用率，國家政府必須重視，投入資金支持技術研究，為研究如何提高機器自動化牢固地支持資源利用率。在礦企改革中，加強機械自動化的研究，理論教育與實際相結(jié)合，有助于設備自動化的提高和利用率。在設備改造中，不僅應該致力于節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展，還應該改善現(xiàn)有機械的利用效率和自動化程度。

4.3 注意理論與實踐結(jié)合

由于我國今年來非常重礦企機械自動化程度，目前，機器的自動化技術正在逐步提高。但是，還有大部分礦山企業(yè)的自動化程度很低，改革的空間很大。我國的機械自動化技術仍然需要不斷的改善與進步創(chuàng)新。然而，應當指出，在改進過程中，技術理論和實踐必須結(jié)合起來，以確保技術理論的實際支持。在發(fā)展過程中，要特別注意解決機器自動化方面的缺點，從而為礦山開采的發(fā)展打下堅實的基礎，在實際生產(chǎn)過程中堅持可持續(xù)發(fā)展的理念，并付諸于實踐之中。

5 機械自動化技術的發(fā)展趨勢

5.1 集成化

現(xiàn)階段，機械自動化技術的發(fā)展趨勢良好。也就是說，技術進步的速度比以前任何時候都快。例如，采用網(wǎng)絡技術，提高機器設備的自動化控制水平，使之更強地一體化，降低故障率。

5.2 綠色化

與快速工業(yè)化相關的工業(yè)污染威脅著人類的健康。因此，為了將綠色和無害環(huán)境的概念融入自動化設備中，使用節(jié)能和無害環(huán)境的技術，實現(xiàn)環(huán)境保護的目標。

6 結(jié)語

在對礦山機械生產(chǎn)的認識中，必須考慮自動化實現(xiàn)的三個主要方面。首先是采掘機械的自動化運行，可以保證在鉆井過程中及時報告基礎深度和鉆井情況或遇到的鉆井問題。其次，如果能處理礦產(chǎn)資源開采后的運輸問題，在開采的同時進行高效的運輸，就能使礦山機械的聯(lián)動效果達到更好的水平。另外礦山生產(chǎn)需要重視機械設備和作業(yè)人員的安全性，以往的人力生產(chǎn)有很大的潛在風險，但使用高端自動化的機械設備時，可以避免人員的財產(chǎn)損失，但同樣進行有效的監(jiān)視和安全防止措施，進行礦床坍塌等因此，從這些角度提高礦山機械制造過程中的自動化效果，在礦山生產(chǎn)的各個方面都有很大的促進和提高作用，為行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展奠定基礎。