机电自动化在煤矿中的运用

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煤矿开采大多是在恶劣的条件下进行的，对生产设备有着很高的要求。这种情况下，实现机电自动化，能极大地保证生产效率，提高生产的安全性，确保生产持续且高效地进行，解决以往工作中经常出现但难以处理的问题，减少人员现场工作量，实现对所有设备的集中控制。但要想实现机电自动化这一目标，还需要做出相应的努力。以下就在明确煤矿实现机电自动化重要性和必要性的基础上，提出具体的实现方法。

1煤矿实现机电自动化的重要性和必要性

对于自动化设备，其工作效率比人工操作高很多，自动化设备的运用能减少大量重复性操作。在煤矿作业过程中，有很多工作可采用自动化技术来完成，但当自动化程度与控制算法不一致时，所产生的效果也会有很大的不同，从而影响煤矿作业效率。由此可见，自动化技术的合理应用对整个企业而言具有重要作用和意义。科学技术的应用是提高效率和减少人力资源投入的重要举措，对于煤矿企业而言，要想实现可持续发展目标，应紧跟时展的步伐。在煤矿生产中，实现机电自动化是十分重要且必要的，主要体现在以下几方面。1.1工作效率方面a)可延长设备工作时间。实现机电自动化以后，只需要很少的人工即可完成工作，而且机电设备无需像人工那样需要长时间恢复才能工作，一般情况下只要没有故障，即可连续运行。在这种情况下，能大幅增加可工作时间，增加单位时间可完成的工作量。这样尽管会延长各类机电设备的实际使用时间，长时间连续运行会缩短机电设备的寿命，但从整体来看，依然是利大于弊，并且对机电设备进行更新换代能促进机电设备更好地运行，解决设备故障和寿命等方面的问题。b)可提高稳定性。所谓“机电自动化”，实际上就是借助处理器自动操控所有的机电设备。对于处理器而言，其运算处理速度和操作精度都是人类无法达到的，并且处理器不会像人那样产生疲劳感，支持连续且不间断运行。此外，很多处理器具备看门狗等功能，当故障发生后可自行解决，使系统保持连续运行，设备稳定性远超过采用手动控制模式。c)可提高精确度。机电自动化技术的应用不仅能提高设备运行的稳定性，还能提高设备操控的精确性。目前，计算机技术和控制理论都在不断发展，产生了很多智能化控制算法，常见的有模糊控制算法、混沌控制算法及人工神经网络算法，无论是控制的精度还是速度，都得到了很大程度的提高。d)故障处理更加及时。采用自动化系统能对机电设备实施全程监控，如果发生故障，能立即做出反应，采用传感器确定故障产生的原因。若能自行处理故障，则立即开始处理；而若无法自行处理故障，则立即报警。无论是故障的监测还是排除，自动化系统都十分迅速，能减小故障对实际工作造成的影响[1]。1.2综合效益方面综合效益方面对于企业而言，运营的目的在于创造效益，任何一项更新都是以增加效益为目的和前提的。机电自动化也不例外，通过对机电自动化技术的合理应用，能为企业创造更好的效益，主要包括以下几方面：a)降低人工成本。伴随经济的快速发展，工程项目的人工费不断增加，对于劳动密集型产业而言，人工成本在总生产成本中占主要部分。而采用机电自动化技术能减少人工费用，大幅降低人工成本。然而，机电自动化的实现需要投入一定的资金，这种投入本质上是一次性的，而人工对于工程项目而言却是长期性的。可见，若从长远角度来看，机电自动化的实现能为企业带来更多的收益。b)保证工程安全。设备运行时，无法避免会产生各类问题或故障，一些设备一旦产生故障，若未及时处理，将引起严重的事故。机电自动化的实现，能将人与设备隔离开来，即使设备发生故障，也不会危害到人身安全。因此，机电自动化的实现能在很大程度上减少事故的发生[2]。

2煤矿机电自动化实现途径

综上所述，机电自动化对煤矿企业而言意义重大，而在实现机电自动化的过程中需要注意很多内容，具体包括以下几个方面。a)若能实现机电设备运行与控制的自动化，则能减少人为干预，保证设备与系统运行的准确性和稳定性。然而，在处理能力范围以外的问题时，系统还存在一定的缺陷，即在自主性和灵活性方面存在不足。如今，电子技术快速发展，由此催生出了多种类型的传感器，但只采用传感器无法全面检查设备，很多设备存在的问题采用传感器无法探测到，在问题出现前，系统无法做出预警，直到真正产生问题，设备发生故障，系统才给出相应的警报。针对这一不足，要注意不可因采用了自动化技术而忽视对设备的维护及检修，要为系统创造良好的运行条件与环境，使系统能够发挥应有的效用及优势。自动化系统是一个十分复杂的系统，涉及到很多不同专业和不同学科的知识。基于此，需要具备很高的水平才能正常操作和维护系统。在这种情况下，企业应加大人员教育和培养力度，确保系统得以稳定运行。另外，还应加强系统控制与管理，注重系统自身的安全性，与系统控制和操作无关的人员不可擅自对系统进行操作；在系统操作开始前进行严格的身份认证，防止误操作发生；对于新人，需在操作开始前进行系统的培训，并要求有经验丰富的人员陪同；注意对系统的运行环境进行维护，包括电源配备与运行平台，防止运行环境方面的问题导致系统受到干扰[3]。b)保证系统的可维护性及适用性。在实际的煤矿作业过程中，有很多工作可应用自动化技术来完成，在不同条件下借助自动化系统可以产生截然不同的效果。怎样才能最大限度地发挥系统优势，是需要考虑的关键问题。目前，煤矿领域的机电自动化技术主要用于矿井监测、生产作业、提升机、传送带、采煤机等几个方面，这些都是当前比较成熟可靠的技术运用形式。在实际的煤矿作业过程中，必须高度重视安全，所有新兴自动化技术都必须经过论证才能实践。另外，不同的自动化系统对应的控制算法都有其独特的使用范围，即便功能相似也不可轻易地移植，需确定它的具体适用范围，在确定有效之后方可正式应用[4]。c)为了使煤矿开采得以有序进行，需认真做好岩层探查与识别工作，该项工作的质量在很大程度上决定了后续生产工作的效率，且识别效果通常由掘进装置自身的负载能力决定。一般情况下，掘进机在实际运行过程中会受到很多因素的干扰，包括电流、油缸转速、压力等，最终会对识别效果造成影响。截割时，若岩石处在底板截割轨迹处，可采用控制电磁比例阀的方法来保证截割得以顺利进行；若岩石处在底板截割轨迹的下方，则可使用截割头进行预定作业，直到露出储煤层为止。d)目前，在煤矿开采过程中，以深井作业为主，作业中如果发生透水事故，将对整个开采作业造成很大的危害，损失重大，而且在煤矿掘进时，如果存在断层、溶洞及裂隙，将导致涌水现象发生。对此，在开采工作正式开始前，首先要对突水段进行认真监测，为之后的作业提供可靠的参考依据，然后在掘进时以具体的掘进距离和深度为依据，在达到预定距离后，马上暂停作业，重新启动设备，以此做到无人监管，实现自动化作业。自动排水系统主要包括液压控制器、水泵和开关电机等部分，是一种自动且先进的排水系统，在具体的应用过程中，由于该系统具备紧急情况下采用手动方式来操作等功能，能防止水排干以后设备依然运行，导致水泵受到影响而损坏的情况发生[5]。e)在煤矿掘进时，通风条件对施工安全有重要影响。为了使地面的工作人员准确掌握井下各个工作面的实际通风情况，必须运用自动化系统，例如监测系统。自动化通风系统主要由三部分构成，即终端设备、控制子站和地面控制中心，在整个系统中，以地面控制中心为核心，能对井下每个工作面设置的通风设施状态进行动态监控，同时上传相关的监测数据，保证实际的通风效果。f)在煤炭资源开采过程中，采煤机为主要设备，由液压部分、机械部分和电气部分等组成。在采煤机运行中，合理应用电牵引技术，除了能保证足够的动力支持外，还能保证采煤机运行的稳定性，降低故障率。此外，煤矿行业本身属于危险性相对较高的行业，需对整个生产过程予以动态、立体且实时的监控，以保证安全监控效果[6]。

3结语

综上所述，伴随自动化技术的快速发展，煤炭资源的开采将变得更加方便和快捷，实际的开采效率及企业效益都将得到明显提高。机电自动化的实现还能降低工作安全风险，为中国煤矿开采事业未来的发展创造良好的条件。

参考文献：

［1］黄鹤灵，杜辉，李平洋.煤矿机电自动化与信息化的关系研究［J］.科技创新导报，2020，17(17)：43-44.

［2］郗亚栋.基于煤矿机电自动化集控的发展分析及应用［J］.中国石油和化工标准与质量，2020，40(7)：117-118.

［3］李振贵.煤矿机电自动化集控发展及应用分析［J］.中国石油和化工标准与质量，2020，40(6)：139-140.

［4］李旭.机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用研究［J］.内蒙古煤炭经济，2020，10(2)：55-56.

［5］罗占飞.煤矿机电自动化集控的发展与应用［J］.中国石油和化工标准与质量，2020，40(2)：144-145.

［6］闫红燕.煤矿机电自动化实用技术及其应用［J］.中国石油和化工标准与质量，2019，39(21)：231-232.

作者:刘海峰 单位:山西西山煤电股份有限公司镇城底矿