煤矿自动化技术发展探讨

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摘要：针对自动化技术在煤矿机电设备中的应用现状，分析自动化技术在矿中及升级、控掘设备、监控设备中的具体应用情况以及自动化技术在煤矿的发展趋势。分析认为：云计算、数据控掘、物联网等技术的融合必将推动自动化技术在煤矿的应用逐渐规模化，也必将使煤炭生产高效、安全。

关键词：自动化技术;机械;煤矿;机电设备

自动化技术是指设备在进行运行过程中，机械设备在无人为的条件下对信息进行处理传输、自动检测，对发生故障进行判断并操纵控制的一种技术。早在70年代，自动化技术被发达国家广泛运用在机械方面，80年代兴起的微电子技术更是推动自动化技术在机械制造中迅速发展。随着微处理技术、PLC控制技术、信息处理技术以及传感技术的发展，使其在煤矿机电设备中的应用也越加广泛。以自动化技术为核心的电子系统以及机械设备在国外已经相当普及，而在我国自动化技术正处于高速发展期，高性能的自动化机械设备是我国目前的主要研究内容，并在未来发展中具有广阔的发展空间[1]。

1自动化技术在煤矿机电设备中应用现状

随着人类文明的不断发展，先进技术的创新和使用在一定程度上推动了工业产业的发展。从控制的角度看，工业自动化系统包括检测、控制与驱动三个系统，这三个系统既自成体系又互相联系，既要研究每一个系统的技术，又要研究三个系统的软硬件连接及最佳配合技术，称之为三电一体化技术，是自动化技术主要特点。用自动化技术武装传统产业，使设备控制自动化、工艺流程自动化，对煤矿实施工业化建设，在很大程度上促进了煤炭企业的长远发展。目前我国是煤矿生产以及煤矿消费的第一大国，但国内大部分煤矿生产效率低下，存在安全隐患，而在煤矿机电设备中应用自动化技术是国际发达国家普遍采用的开采方式，自动化技术在煤矿机电设备中的应用提高了开采效率，还降低了开采过程潜在的安全隐患。因此，广泛应用自动化煤矿机电设备已成为煤炭行业的主要趋势，同时也成为现代化煤矿建设中必不可少的一部分。我国煤炭生产属于多层次技术结构，大型煤矿采用综合开采方式，中型煤矿则使用普通机械化的方式进行开采，乡镇煤矿主要是以人工开采的生产方式。西方发达国家的煤矿行业是利用先进的自动化技术与煤矿机电设备结合的方式，相比之下，这样的开采和生产方式提高了整体的开采效率。自动化技术在煤矿电气设备中应用十分广泛，在先进的自动化技术支持下，煤炭的生产条件和开采效率将会有极大的提升，工作人员的安全也能得到更大的保障。自动化技术在煤矿电气设备中运用已越来越成熟。因此，在我国煤炭行业中，应研究成熟的自动化技术以及引用国外新技术在煤矿电气设备中，从而加快我国现代化煤矿建设，减少了工作人员操作中的安全隐患，提高煤矿作业效率。

2自动化技术在煤矿机电设备应用分析

2.1在矿井提升机中的应用分析

矿井提升机属于目前煤矿中自动化应用程度比较高的设备，矿井提升机的作用主要是提升煤炭、下放设备以及升降人员。矿井提升机的工作特性是高速进行往返运动，是矿井中非常重要的工作设备。因此，矿井提升机安全、稳定、准确运行对煤矿正常生产尤为重要。控制提升机运行的系统就是电控系统，而电控系统正是应用了自动化技术。目前我国煤矿中所使用的提升机是全数字提升机，全数字提升机是自动化技术里较为先进的技术，采用高性能的PLC可编程控制器承担其全部监控及辅助功能，而不同的控制器之间采用总线通讯的控制方式。由此可见，在矿井提升机中应用自动化技术在电控系统中控制、检测等方面都极大地提升了矿井提升机的工作效率和稳定性[2]。

2.2在煤矿挖掘设备中的应用分析

煤矿井下地质条件复杂、环境恶劣，在开采过程中还要注意地下水、瓦斯、煤尘等环境因素，稍有不慎就会酿成安全事故，加大了生产阻碍，减缓了生产效率。在现代化的煤矿开采中主要运用各种大型采掘设备进行工作，以实现自动化的综合开采，不断减少综采面的人员作用。在目前的煤矿采掘设备中，电牵引采煤机是自动化技术应用较成熟的一种采掘设备。其设备牵引特点非常好，这也是一般采掘设备所达不到的。该设备工作原理就是加入了自动化控制系统，电牵引采煤机在前进时可以提供较大的牵引力，而在下滑的过程中，通过自动化控制系统发电制动，能够有效牵引住预防下滑的制动器，在40°～50°的倾斜煤层仍可正常使用。因此，电牵引采煤机是可以高角度作业的机器，其特性更适合井下复杂的地质条件，提高开采率。

2.3在煤矿监控设备中的应用分析

在煤矿开采过程中有着较高的危险性。所以，必须在煤矿挖掘时进行全方位的监控。现代煤矿已经有了成熟的监控系统，包括井下人员跟踪定位、井下通讯、安全监测、电网监控等一系列监控系统。其范围也包括防爆系统、传输系统、井下排水系统及提升系统等。保证矿井各个方面的监测对安全生产有着重要的意义，而使用自动化技术检测系统能高效率地预防安全事故的发生。自动化监控系统主要有以下功能：一是通过自动通信技术能够实时获得监控的地理位置和生产信息，能够实时了解情况；二是可以根据监控传输的井下地理情况来制定井下工作人员动态分布，便于调度工作，方便快捷；三是一旦发生井下事故可以立刻通过实时通讯获得地理位置和信息显示，能够更快地了解工作人员的人数和位置；四是在救援时可以及时确定人员位置，可迅速制定救援方案，提高救援效率，避免不必要的人员伤亡。自动化监控系统还可以自动对员工考勤，提高管理效率。因此，自动化监控系统在煤矿监测中有着举足轻重的作用，有了自动化监测监控系统更加有利于煤矿的生产及人员的管理。

3自动化技术在未来煤矿的应用发展

随着电气自动化技术的不断更新和发展，其优势日益凸显出来，对煤炭开采工作而言，不仅能提升使用效率，而且在一定程度上提升施工人员的安全。基于自动化技术自身具有的优势以及科学技术的创新发展，自动化技术在未来的发展和使用将越来越广泛，新技术的融合也将成为其发展的重要趋势。例如，云计算技术、数据挖掘、物联网等技术的融合，使自动化技术在未来煤矿的应用逐渐规模化。

4结语

自动化技术主要是通过对电气设备的智能控制，来代替传统的机械作业，不仅可减少对各项资源的浪费，还能提升工业生产效率，对煤矿企业的发展具有重大意义。我国自动化技术在煤矿机电设备中正处于高速发展状态，而且目前自动化机电设备的应用也是我国煤矿机电设备发展的主要趋势，自动化技术也会越来越成熟，从而促进煤矿达到安全生产和高效生产的目的。

作者:郝晋杰 单位:山西省煤炭工业厅煤炭资源地质局

参考文献

[1]于淑珍.探讨我国煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J].黑龙江科技信息，2013（4）：76.

[2]梁碧碧.变频技术的使用原理及在煤矿机电设备中的应用[J].河南建材，2012（2）：137-138.