探究自动化技术在煤矿机电设备中的应用

    李建国

    摘 要：随着时代的更迭变化和改革开放的应用发展，我国经济呈一个稳定上升的趋势，经济的增长赋予了各个领域更多样化的选择，煤炭行业是我国主体经济的组成部分之一，它所产生的经济效益是巨大的，目前我国煤炭行业面临的主要问题就是高需求煤炭量与实际生产效率不协调，我国作为世界经济大国，对煤炭的总体需求是非常高的，对于目前煤炭行业存在的问题，我们可以采用自动化技术进行一个很好的解决，将自动化技术应用于煤矿机电设备中，可以优化设备系统指令，提高设备运行效率，极大程度上满足煤炭开采需求，基于此，本文从自动化技术的角度出发，对自动化技术在煤矿机电设备中的应用进行了一个较为详细的说明。

    关键词：自动化技术;煤矿机电设备;应用探讨

    现代化科学技术的进步，使得各个领域都发生了巨大的改变，科学技术的应用赋予了人们更多样化的选择，其中又以自动化技术最为瞩目，自动化技术不管应用于任何领域，其应用效果都比较理想，将自动化技术应用于工业，可以缩短生产周期，提高产品质量，同时也可以降低员工的工作强度，保障员工的身体健康。自动化技术涉及的内容比较多，综合性质比较强，相当于多种科学技术的一个整合，有着不同科学技术的性能特点，自动化技术并不是单向的，它具有极强的可操作性，通过与智能技术的结合，还会呈现出智能化特性。通过自动化技术的应用优势，可以很好实现远程管理、在线操控，这正是当前煤矿企业所需要的技术需求，煤矿开采过程中，会涉及到很多大型设备的使用，不同的设备具有不同的操作特点，其内部结构也是不一样的，有时候会因为人为因素或者设备自身因素等原因造成设备故障，使得开采进度延长，增加了煤矿企业的成本预算，煤矿开采涉及的流程较為复杂，所以排查故障问题相对来说比较困难，而通过自动化技术的应用可以将这些问题进行有效的解决，前端数据的精确计算可以快速找到发生故障的设备，然后及时将故障问题反馈给后台，使维护人员可以及时处理。我国大多数煤矿机电设备，在煤矿开采过程中都还存在一定的局限性，设备自动化程度不高，受成本因素的影响，很多小型企业没有配置成套的自动化设备，自动化技术的普及应用程度还有待提高。

    一、自动化技术在煤矿企业生产中的应用优势

    随着自动化技术的优化改进，国内很多大型的煤矿企业都将该技术应用到了煤矿机电设备中，自动化技术可以代替人工进行一些危险性的操作，在降低成本预算的同时可以最大程度上保障员工的生命安全，自动化技术应用于煤矿企业生产中有着多个方面的优势，从未来的发展形势来看，自动化技术将会有着更加广泛的应用空间。就以自动化技术在煤矿企业中的应用而言，它有效提高了煤矿生产的效率，随着煤矿开采进度的深化，露天煤矿已经开采得差不多了，目前大多数的煤矿开采工作都是在地下深处进行，地下深处的开采与露天开采不同，它所包含的施工流程更加繁琐，要全面考虑各个方面的影响因素，而且地下工作都是依赖人工开采，存在一定的危险系数，当自动化技术应用于煤矿机电设备时，就可以很好的解决地下开采困难这一问题，比如地下挖掘设备，可以利用自动化技术控制设备的运行，使设备可以按照规定的指令进行工作，进一步提高了煤矿开采的高效性，自动化设备解决了地下煤矿开采中大多数困难的工作，剩下简单的开采工作留给人工解决，通过层次性分工简化开采流程的繁琐性。

    自动化技术应用于煤矿企业中，可以给企业带来巨大的经济效益，降低煤矿开采的成本预算，基于自动化设备的性能优势，相关工作人员只需简单操作，就可以让设备高效运行，自动化设备可以做到很多工作人员无法完成的操作，也可以代替多人的工作内容，所以可以节约一定的人工成本，煤矿开采涉及的内容比较多，在自动化技术还没有广泛应用之前，很多开采环节都离不开人工操作，自动挖掘设备的出现极大程度上降低了人力的消耗，在不需要过多工作人员的情况下就可以完成大多数的开采任务，如果只是单纯人工操作的话，人工成本将是一个比较大的数值，这样不利于煤矿企业的可持续发展。

    除了以上说的两种应用优势，自动化技术在煤矿开采中的应用还有最为重要的一部分，就是可以最大程度上保障开采过程中的安全性，煤矿开采是一个综合性的过程，同时也是一项具有高风险的工作，存在很多的不可控因素，稍有不慎，就有可能造成人员伤亡。将自动化技术应用于煤矿机电设备中，可以在线实时监控施工流程，通过感应器可以随时监控每项工作内容的进度，发现问题可以发出警报，让工作人员提高警戒，在这种安全高效的开采环境下，可以使开采质量得到最大的保障。不管任何一个开采环节，安全始终是首要前提，煤矿企业要重视开采过程中的安全性，使自动化技术在煤矿机电设备中有一个全面的应用，给工作人员提供一个安全稳定的开采环境。

    二、自动化技术在煤矿机电设备中的应用

    （1）自动化技术在提升机中的应用。提升机是一个偏向于煤矿开采过程中的运输设备，它主要负责煤矿的运输和设备的上下井运输，受传统煤矿开采技术的限制，不少的煤矿提升机都是利用单向设备进行工作的，而设备的运行需要依靠交变电流，提升机的上下运行速度受电阻的影响，在传统煤矿提升机运行过程中，要有专门的辅助装置，不然提升机无法正常运行，而因为辅助装置的介入，使得提升机交变电流无法满足正常的运行需求，煤矿开采效率极不理想，还有一个问题就是，提升机的运行基本都是持续性的，不同的运输阶段对物料质量要求不一样，如果提升机出现运行故障或者突发故障，会严重影响物料质量，造成的后果是不堪设想的，加上工作人员疏忽大意，会使情况更严重，随着时代的更迭变化和自动化技术的进步，煤矿企业找到了相应的解决方法，将自动化技术与提升机相结合，打破传统提升机存在的局限性，从基础上优化提升机的运行效率，自动化技术的数控优势，可以精准控制提升机的升降速度，最大程度上保证设备运行的稳定性，且设备操作难度并不高，适合大范围普及应用，虽然从短处来看，自动化技术的应用会增加煤矿企业的成本预算，但从长远目光来看，产生的经济效益是长久的，任何企业的发展都是以经济为前提，如果没有足够的经济利益，那么企业得可持续发展就无从说起，自动化设备的应用降低了煤矿开采所需的人力成本，设备操作不需要太多的工作人员，基于自动化技术的性能优势，还可以有效减少设备运行过程中所产生的电能，对相关故障问题也可以进行一个有效的预防，通过自动化技术的融入，当提升机运行过程中出现任何问题，后台都可以及时检测出来，然后报备给相关工作人员，工作人员再安排维修人员进行维护，使提升机的运行更加高效稳定。

    （2）自动化技术在运输机中的应用。在煤矿开采过程中，煤矿运输机是不可或缺的一种设备，它主要负责煤矿的上下井运输，煤矿运输机对驱动器的依赖比较高，基本所有的煤矿运输机都有专门的驱动器，驱动器的启动并不是那么容易的，它需要借助外在辅助工具，比如液力耦合器，但在启动过程中存在一个问题，就是设备启动时产生的电流冲击，会形成短暂的高压，高压会影响设备零件部位的使用性能，使得设备运行效率降低。皮带是运输机的组成部分之一，在皮带运行过程中，会与煤矿相互摩擦，在摩擦力的作用下皮带会产生热能，过高的温度会加快皮带的老化，这是非常不利的，传统运输机的运行受多个方面因素影响，运行过程中存在很多不可控因素，运行效率也不理想，有时候还会出现煤块掉落的现象，掉落的煤块还得专门配备工作人员进行清理，不仅影响煤块开采进度，还给企业额外增加了人工成本。而通过PLC系统的应用，会使运输机实现自动化运行，根据动态数据合理调控运输机运行速度，在自动化技术的调试下，会减少皮带与煤矿的相对滑动，使运输机以一个平稳的速度运行，规避热能的产生，在平行速度下，煤块也不容易掉落。

    （3）自動化技术在压缩机中的应用。煤矿机电设备的运行离不开压缩机，压缩机相当于一个动力源，压缩机的成本费用比较高，不少煤矿企业对压缩机的资金投入比较大，就电费而言，高达十几万或者几十万，大多数小型煤矿企业是无法承受的，压缩机的电费之所以这么高，主要是因为压缩机持续性的工作，煤矿机电设备虽然不用时刻保持运行状态，但压缩机的运行过于刻板化，无法根据生产情况进行调整，始终保持运行状态，使得电能无法得到合理的利用。压缩机并不能独立运行，它要与交流电机相结合才能开始工作，因为压缩机运行过程中有着多样性变化，交流电机也要根据压缩机的改变进行调整，所以对电网要求就非常高，将自动化技术应用于压缩机设备中，可以实现压缩机的电能自动调节，在降低压缩机电能使用量的同时延长电网的使用周期。

    （4）自动化技术在采掘设备中的应用。前面我们提到过采掘设备，就煤矿开采而言，采掘设备是不可或缺的，在井下挖煤的时候，存在很多的危险因素，井下环境比较恶劣，需要做好相关准备工作，有些潜在危险是无法避免的，这就加大的整个煤矿开采的难度，工作人员身体和心理都承受着巨大的压力。人工采掘的方式其效率偏低，在机械操作方面对技术人员的综合能力要求较高，在井下采煤过程中，有些区域只能人工进行采掘，在没有机械设备的帮助下，人工采掘存在很大的危险隐患。将采掘设备与自动化技术相结合，可以有效解决很多操作问题，主要代表设备为电牵引采煤机，通过引入自动化牵引功能，实现了设备滑动的阻隔，优化了采掘设备的整体运行效率

    （5）自动化技术在生产监控中的应用。在井下采煤过程中，主要的安全事故有以下几种：粉尘超标、瓦斯浓度过大、地层变动，这些事故对人员的伤害都是非常大的，针对于此，要做好采煤现场的监控工作，找出潜在的安全隐患，将它们扼杀在摇篮中，解决了安全隐患，不仅保障了工作人员的生命安全，还可以提高煤矿开采效率，而自动化技术在监控设备中的应用，以计算机为主，通过迅速的数据分析率，将感应数据传输到计算机前端，通过技术人员的可视化分析，找出现场采煤过程中存在的问题，相关工作人员再制定解决方案或者发出预警，让采掘人员可以有足够时间撤离。

    三、结语

    随着科学技术的深化发展，自动化技术的广泛普及已是必然趋势，自动化技术在煤矿机电设备中的应用是多方面的，它可以有效提高煤矿生产效率，给企业创造更多的经济效益，在未来的发展中，自动化技术还将不断优化煤矿机电设备的各项系数，给煤矿企业带来更多样化的可能，为我国煤矿企业的可持续发展提供强有力的保障。

    参考文献：

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    [3]梁嵩，刘必渝，何海莹.浅析煤矿机电设备中自动化技术的应用[J].科技创新与应用，2018，40（08）：67-68.

    作者简介：李建国（1984—），男，汉族，陕西彬县人，本科，工程师，研究方向：煤矿机电技术。