導(dǎo)語：自動(dòng)化技術(shù)對(duì)煤礦機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:隨著信息化技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展，煤礦機(jī)電運(yùn)輸逐漸向著自動(dòng)化、集成化方向發(fā)展，以此滿足新時(shí)代國家建設(shè)對(duì)煤炭資源的需求。同時(shí)推動(dòng)煤礦行業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化技術(shù)轉(zhuǎn)型，進(jìn)而形成以科學(xué)技術(shù)為核心的基本發(fā)展理念。因此，煤礦企業(yè)在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，應(yīng)真正了解機(jī)電運(yùn)輸自動(dòng)化的遠(yuǎn)大意義，善于將自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行本地化，從而通過技術(shù)優(yōu)勢幫助本地區(qū)的煤炭企業(yè)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。鑒于此，本文以煤礦機(jī)電技術(shù)自動(dòng)化的發(fā)展意義作為切入點(diǎn)，探討煤礦機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)自動(dòng)化的基本原理，并分析該系統(tǒng)中使用的諸多自動(dòng)化技術(shù)，并對(duì)未來的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行展望，以此為相關(guān)專業(yè)人士提供參考。

關(guān)鍵詞:煤礦;機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng);自動(dòng)化技術(shù)

目前，我國煤礦行業(yè)建設(shè)發(fā)展穩(wěn)中有序，并以全面推進(jìn)煤礦機(jī)電自動(dòng)化建設(shè)作為未來技術(shù)的主要發(fā)展方向。加大此類技術(shù)研發(fā)力度不但能夠降低能源損耗，強(qiáng)化單位能源利用率，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的效率提升具有良好的促進(jìn)作用。隨著煤炭行業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)多數(shù)煤礦在自動(dòng)化領(lǐng)域中的投入與研發(fā)力度不斷提高。我國積極開展外部先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)工作，優(yōu)化了該領(lǐng)域技術(shù)產(chǎn)業(yè)研發(fā)模式，為大幅度提高煤礦開采效率，控制能源損耗提供先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。由此可見，針對(duì)煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行深入研究對(duì)煤炭行業(yè)的信息化轉(zhuǎn)型與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用意義

1．1強(qiáng)化生產(chǎn)能力及工作質(zhì)量

在煤礦各個(gè)開采階段采用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行引導(dǎo)與輔助生產(chǎn)可顯著提高各個(gè)工作流程的整體生產(chǎn)能力與流程質(zhì)量，同時(shí)也可顯著優(yōu)化管理精度和效果，以此提高獨(dú)立開采線的整體產(chǎn)能。例如，合理使用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)品，可幫助工人擺脫繁重的重復(fù)性勞動(dòng)，將影響產(chǎn)量的人為因素降到最低，進(jìn)而大幅度提升工作質(zhì)量和效率。此外，還可以保證整體工作質(zhì)量，為部分工期緊張、效率要求較高的煤炭開發(fā)項(xiàng)目提供全新的解決方案。在保證產(chǎn)品合格率的基礎(chǔ)上，為煤炭企業(yè)節(jié)省了大量的人工成本損耗，進(jìn)而將資源進(jìn)行優(yōu)勢集中，不斷提高企業(yè)的整體產(chǎn)量與工作質(zhì)量［1］。

1．2安全可靠性高

煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)通常使用多種傳感器進(jìn)行輔助作業(yè)，如過載保護(hù)功能、作業(yè)預(yù)警監(jiān)測、狀態(tài)控制功能等。眾所周知，煤礦開采是事故發(fā)生概率較高的行業(yè)，因此在開采過程中必須嚴(yán)格遵照安全條例開采，以此保證礦井內(nèi)部作業(yè)人員的生命安全。但隨著自動(dòng)化技術(shù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用，煤炭企業(yè)首先必須要確保相關(guān)設(shè)備的正確使用?？梢灾攸c(diǎn)關(guān)注自動(dòng)化設(shè)備日常清理維護(hù)工作，積極利用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以此維護(hù)礦井內(nèi)部設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，從而達(dá)到降低井下作業(yè)人數(shù)，維護(hù)井下煤炭挖掘作業(yè)生產(chǎn)安全。因此，大規(guī)模使用自動(dòng)化運(yùn)輸技術(shù)對(duì)于企業(yè)的安全穩(wěn)定發(fā)展很有幫助。

2煤礦機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)控制理論

機(jī)電運(yùn)輸自動(dòng)化技術(shù)脫胎于煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)，就其技術(shù)原理而言，該控制理論主要涵蓋半導(dǎo)體變流、微型機(jī)控制技術(shù)等專業(yè)技術(shù)。另外，隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，整個(gè)技術(shù)體系呈現(xiàn)跨領(lǐng)域與多樣化的發(fā)展特征，進(jìn)而推動(dòng)了控制理論的多向發(fā)展。此外，多數(shù)衍生的控制理論也對(duì)整個(gè)技術(shù)理論體系的補(bǔ)全與發(fā)展起著重要的促進(jìn)作用。一般情況下，煤礦運(yùn)輸自動(dòng)化設(shè)備的整體框架由控制單元、生產(chǎn)單元、驅(qū)動(dòng)單元等構(gòu)成。結(jié)合現(xiàn)階段技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來看，煤礦控制系統(tǒng)帶有一定的智能化功能，其整體多以計(jì)算機(jī)技術(shù)及微電子控制系統(tǒng)構(gòu)成，各單元設(shè)計(jì)制造嚴(yán)格遵照相關(guān)控制理論。

3煤礦機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)

3．1系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)

相關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)告顯示，現(xiàn)階段，多家煤礦在井下采礦及運(yùn)輸過程中，仍然采用半自動(dòng)化技術(shù)，整體系統(tǒng)并未完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化?？v觀整個(gè)煤炭行業(yè)，僅有極少數(shù)煤礦在其內(nèi)部生產(chǎn)與運(yùn)輸環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。研發(fā)或引進(jìn)自動(dòng)化采礦系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目，逐漸推動(dòng)了企業(yè)開采運(yùn)輸環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化控制目標(biāo)，可快速對(duì)礦山大型電力拖動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行直接驅(qū)動(dòng)。煤礦在引進(jìn)或研發(fā)開采運(yùn)輸系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)確保將數(shù)據(jù)顯示的核心終端安放在礦井井口位置，從而在確保監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，實(shí)時(shí)監(jiān)控礦井下煤炭運(yùn)輸狀態(tài)，確保運(yùn)輸軌道自動(dòng)化運(yùn)作。借助類似的自動(dòng)化系統(tǒng)，煤炭企業(yè)不但能有效控制人力資源損耗，還提升了運(yùn)輸效率，減少人為因素對(duì)煤礦采煤及運(yùn)輸造成的各類影響［2］。

3．2供電系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)

在煤礦建設(shè)過程中，供電系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)作為其重要部分，同時(shí)也是其建設(shè)的核心內(nèi)容。尤其現(xiàn)階段，絕大多數(shù)采礦設(shè)備以電為動(dòng)力，并且采礦及運(yùn)輸需要電力的支持才能夠順利進(jìn)行。換言之，離開電力的供應(yīng)和支持，將會(huì)對(duì)整個(gè)采礦系統(tǒng)造成較大的影響，使其陷入完全癱瘓的狀態(tài)。通過供電系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行聯(lián)合建設(shè)，能夠很好的對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)等進(jìn)行自動(dòng)化供電。通過當(dāng)前這種運(yùn)行方式，有助于實(shí)現(xiàn)變電站的無人看守，在很大程度上保證了供電的可靠性，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)人工配電存在的缺陷和不足，避免了配電不及時(shí)現(xiàn)象，極大的提升了供電的效率。

3．3排水系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)

煤礦在開采階段中，采掘工作通常位于千米深度的礦井中，因此時(shí)常出現(xiàn)礦井內(nèi)部地下水滲漏問題。在此情況下，要維持礦井內(nèi)部工作區(qū)域干燥，則應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，定向優(yōu)化礦井排水系統(tǒng)?；蛞M(jìn)自動(dòng)化排水系統(tǒng)，以此提高礦井內(nèi)部的排水能力，以此維持地下作業(yè)區(qū)域的干燥。由此可見，積極建設(shè)完善的自動(dòng)化排水系統(tǒng)有利于維持煤礦的生產(chǎn)安全。在具體建設(shè)方面可參考區(qū)域內(nèi)排水設(shè)施布置情況進(jìn)行自動(dòng)化控制改建，并借助集中式控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)控制［3］。

3．4主通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)

在煤礦的各項(xiàng)生產(chǎn)流程中，如何維持井下通風(fēng)狀況良好對(duì)于提升產(chǎn)量至關(guān)重要。若無法維持良好的通風(fēng)性，則可能導(dǎo)致礦井內(nèi)部氧氣濃度降低，影響井下作業(yè)人員的整體作業(yè)效率，嚴(yán)重時(shí)可危及井下開采人員的生命安全。因此，在井下作業(yè)開展時(shí)，煤礦須周期性搜集井下各類氣體含量數(shù)據(jù)，做好礦井通風(fēng)工作，始終維持礦井內(nèi)部的通風(fēng)管道正常。例如，煤礦在內(nèi)部增加多臺(tái)通風(fēng)機(jī)，并利用自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一控制，對(duì)礦井氣體監(jiān)測應(yīng)采取多點(diǎn)測試，并且結(jié)合后臺(tái)軟件分析功能對(duì)井下氣體進(jìn)行綜合判斷，以此實(shí)現(xiàn)井下系統(tǒng)自動(dòng)化。

3．5主運(yùn)輸系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)

通常情況下，煤炭運(yùn)輸主要采取傳送帶或鐵軌運(yùn)輸兩類。就上述兩類方式的特性而言，傳送帶的整體效率較高，單位時(shí)間內(nèi)的運(yùn)輸量遠(yuǎn)超鐵軌運(yùn)輸，因此多數(shù)礦井均采用傳送帶。目前，在自動(dòng)化運(yùn)輸方面，以傳送帶配合多臺(tái)傳感器與控制單元構(gòu)成的自動(dòng)化傳送設(shè)備成為礦井運(yùn)輸?shù)闹饕Ｊ?，使用在地表上傳送帶運(yùn)輸機(jī)控制終端可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制［4］。

3．6輔助運(yùn)輸系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)

合理使用無極繩絞車技術(shù)，可解決由于貨物運(yùn)輸量大、絞車運(yùn)輸距離較短等問題。依托傳感器采集的無極繩絞車運(yùn)行數(shù)據(jù)與無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成數(shù)據(jù)交換處理單元，形成對(duì)運(yùn)輸過程的系統(tǒng)化監(jiān)督，進(jìn)而顯著提高工作安全系數(shù)，大幅度縮減各工作面人員數(shù)量。隨著采掘皮帶的大規(guī)模推廣應(yīng)用，井下人員的總體數(shù)量顯著下降。這種措施提高了各個(gè)運(yùn)輸階段的智能化監(jiān)控程度，減少了人力監(jiān)控投入，轉(zhuǎn)化為光纖視頻監(jiān)控，因此大幅度提升整體工作效率，可將各個(gè)班組的成員數(shù)量減少2～3人。隨著自動(dòng)化裝置的應(yīng)用，井下作業(yè)的人力推車與拾繩的工序被替代，顯著降低了人員的工作強(qiáng)度，避免了各種類型的安全隱患發(fā)生。借助自動(dòng)化監(jiān)測技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用，礦井開采可采取無人監(jiān)守的自動(dòng)化方式運(yùn)行，井下纜車數(shù)量顯著降低。相比于西方發(fā)達(dá)國家，國內(nèi)煤礦機(jī)電運(yùn)輸自動(dòng)化技術(shù)仍存在較大缺陷，難以在煤礦開采作業(yè)中維持長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，與發(fā)達(dá)國家技術(shù)仍有一定距離。因此，在今后發(fā)展中，我國應(yīng)注重對(duì)機(jī)電運(yùn)輸自動(dòng)化技術(shù)的投入力度。結(jié)合現(xiàn)階段發(fā)展成熟的人工智能技術(shù)、線上控制技術(shù)等，不斷提升該技術(shù)的適用范圍。同時(shí)集合煤礦生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)，不斷對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，從而為煤礦開采與運(yùn)輸提供必要保障。加大機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)力度，實(shí)現(xiàn)與煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的深度融合，可幫助企業(yè)在煤礦生產(chǎn)中精準(zhǔn)控制各個(gè)環(huán)節(jié)。結(jié)合實(shí)時(shí)信息反饋掌握各個(gè)工作流程的具體工作狀態(tài)信息，與井下工作人員進(jìn)行實(shí)時(shí)信息交互，從而大幅度提高各類問題的處理效率，為礦井生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性與系統(tǒng)性提供堅(jiān)實(shí)保障［5］。

4煤礦機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展方向

4．1完善運(yùn)輸信息系統(tǒng)

在運(yùn)輸自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)階段中，要維持整個(gè)系統(tǒng)安全穩(wěn)定。除了解自動(dòng)化技術(shù)的整體規(guī)劃方向外，還應(yīng)深入探究運(yùn)輸設(shè)備中的信息數(shù)據(jù)，從而為自動(dòng)化運(yùn)輸系統(tǒng)構(gòu)建控制閉環(huán)，為礦井下的機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)管理工作提供必要幫助。在信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建規(guī)劃中，應(yīng)重點(diǎn)結(jié)合自動(dòng)化控制理念，著重關(guān)注機(jī)電運(yùn)輸安全控制設(shè)計(jì)，并制定完整的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，同時(shí)保證整個(gè)系統(tǒng)評(píng)價(jià)方式具有多樣化特征。

4．2加大數(shù)字化礦井建設(shè)力度

在數(shù)字化礦井建設(shè)規(guī)劃中，管理部門應(yīng)構(gòu)建監(jiān)測傳感網(wǎng)絡(luò)，以此收集到精準(zhǔn)的機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)，同時(shí)保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。在構(gòu)建數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)確保功能具有統(tǒng)一操作性。在方便監(jiān)管人員實(shí)時(shí)監(jiān)控的基礎(chǔ)上，為后續(xù)系統(tǒng)監(jiān)測與數(shù)據(jù)備份提供必要技術(shù)支持。另外，在周期性設(shè)備檢查時(shí)，工作人員應(yīng)結(jié)合自動(dòng)化系統(tǒng)的后臺(tái)數(shù)據(jù)日志對(duì)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)檢查，以此提高整個(gè)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定度與安全性。

5結(jié)語

綜上所述，煤礦機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)是一門依靠多學(xué)科理論的綜合應(yīng)用型技術(shù)。其在能源損耗、可靠性、整體運(yùn)作效率方面具有顯著優(yōu)勢，結(jié)合該技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的實(shí)踐可知，積極開發(fā)這一技術(shù)有利于提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，加快煤炭企業(yè)的信息化轉(zhuǎn)型進(jìn)程。同時(shí)，其可以顯著降低煤炭安全隱患的發(fā)生概率，為煤礦高效、安全生產(chǎn)提供保障。

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作者：王建東 單位：國家能源集團(tuán) 寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司