探究自動化技術在煤礦機電設備中的應用

　　摘要：隨著時代的更迭變化和改革開放的應用發展，我國經濟呈一個穩定上升的趨勢，經濟的增長賦予了各個領域更多樣化的選擇，煤炭行業是我國主體經濟的組成部分之一，它所產生的經濟效益是巨大的，目前我國煤炭行業面臨的主要問題就是高需求煤炭量與實際生產效率不協調，我國作為世界經濟大國，對煤炭的總體需求是非常高的，對于目前煤炭行業存在的問題，我們可以采用自動化技術進行一個很好的解決，將自動化技術應用于煤礦機電設備中，可以優化設備系統指令，提高設備運行效率，極大程度上滿足煤炭開采需求，基于此，本文從自動化技術的角度出發，對自動化技術在煤礦機電設備中的應用進行了一個較為詳細的說明。

　　本文源自科技風,2020(32):110-111.《科技風》(半月刊)創刊于1988年，是經科技部和國家新聞出版總署批準的大型綜合類科技期刊。成立至今，經過幾十年發展，現設有北京、石家莊兩個運營中心，業務范圍涵蓋期刊出版、網絡傳播、公關咨詢、講座培訓、出版服務等多個領域，聚合了大批相關領域的專家學者及一線專業工作人員，特別是在教育科技、科學學科和汽車科技領域有著廣泛影響。

　　現代化科學技術的進步，使得各個領域都發生了巨大的改變，科學技術的應用賦予了人們更多樣化的選擇，其中又以自動化技術最為矚目，自動化技術不管應用于任何領域，其應用效果都比較理想，將自動化技術應用于工業，可以縮短生產周期，提高產品質量，同時也可以降低員工的工作強度，保障員工的身體健康。自動化技術涉及的內容比較多，綜合性質比較強，相當于多種科學技術的一個整合，有著不同科學技術的性能特點，自動化技術并不是單向的，它具有極強的可操作性，通過與智能技術的結合，還會呈現出智能化特性。通過自動化技術的應用優勢，可以很好實現遠程管理、在線操控，這正是當前煤礦企業所需要的技術需求，煤礦開采過程中，會涉及到很多大型設備的使用，不同的設備具有不同的操作特點，其內部結構也是不一樣的，有時候會因為人為因素或者設備自身因素等原因造成設備故障，使得開采進度延長，增加了煤礦企業的成本預算，煤礦開采涉及的流程較為復雜，所以排查故障問題相對來說比較困難，而通過自動化技術的應用可以將這些問題進行有效的解決，前端數據的精確計算可以快速找到發生故障的設備，然后及時將故障問題反饋給后臺，使維護人員可以及時處理。我國大多數煤礦機電設備，在煤礦開采過程中都還存在一定的局限性，設備自動化程度不高，受成本因素的影響，很多小型企業沒有配置成套的自動化設備，自動化技術的普及應用程度還有待提高。

　　一、自動化技術在煤礦企業生產中的應用優勢

　　隨著自動化技術的優化改進，國內很多大型的煤礦企業都將該技術應用到了煤礦機電設備中，自動化技術可以代替人工進行一些危險性的操作，在降低成本預算的同時可以最大程度上保障員工的生命安全，自動化技術應用于煤礦企業生產中有著多個方面的優勢，從未來的發展形勢來看，自動化技術將會有著更加廣泛的應用空間。就以自動化技術在煤礦企業中的應用而言，它有效提高了煤礦生產的效率，隨著煤礦開采進度的深化，露天煤礦已經開采得差不多了，目前大多數的煤礦開采工作都是在地下深處進行，地下深處的開采與露天開采不同，它所包含的施工流程更加繁瑣，要全面考慮各個方面的影響因素，而且地下工作都是依賴人工開采，存在一定的危險系數，當自動化技術應用于煤礦機電設備時，就可以很好的解決地下開采困難這一問題，比如地下挖掘設備，可以利用自動化技術控制設備的運行，使設備可以按照規定的指令進行工作，進一步提高了煤礦開采的高效性，自動化設備解決了地下煤礦開采中大多數困難的工作，剩下簡單的開采工作留給人工解決，通過層次性分工簡化開采流程的繁瑣性。

　　自動化技術應用于煤礦企業中，可以給企業帶來巨大的經濟效益，降低煤礦開采的成本預算，基于自動化設備的性能優勢，相關工作人員只需簡單操作，就可以讓設備高效運行，自動化設備可以做到很多工作人員無法完成的操作，也可以代替多人的工作內容，所以可以節約一定的人工成本，煤礦開采涉及的內容比較多，在自動化技術還沒有廣泛應用之前，很多開采環節都離不開人工操作，自動挖掘設備的出現極大程度上降低了人力的消耗，在不需要過多工作人員的情況下就可以完成大多數的開采任務，如果只是單純人工操作的話，人工成本將是一個比較大的數值，這樣不利于煤礦企業的可持續發展。

　　除了以上說的兩種應用優勢，自動化技術在煤礦開采中的應用還有最為重要的一部分，就是可以最大程度上保障開采過程中的安全性，煤礦開采是一個綜合性的過程，同時也是一項具有高風險的工作，存在很多的不可控因素，稍有不慎，就有可能造成人員傷亡。將自動化技術應用于煤礦機電設備中，可以在線實時監控施工流程，通過感應器可以隨時監控每項工作內容的進度，發現問題可以發出警報，讓工作人員提高警戒，在這種安全高效的開采環境下，可以使開采質量得到最大的保障。不管任何一個開采環節，安全始終是首要前提，煤礦企業要重視開采過程中的安全性，使自動化技術在煤礦機電設備中有一個全面的應用，給工作人員提供一個安全穩定的開采環境。

　　二、自動化技術在煤礦機電設備中的應用

　　(1)自動化技術在提升機中的應用。提升機是一個偏向于煤礦開采過程中的運輸設備，它主要負責煤礦的運輸和設備的上下井運輸，受傳統煤礦開采技術的限制，不少的煤礦提升機都是利用單向設備進行工作的，而設備的運行需要依靠交變電流，提升機的上下運行速度受電阻的影響，在傳統煤礦提升機運行過程中，要有專門的輔助裝置，不然提升機無法正常運行，而因為輔助裝置的介入，使得提升機交變電流無法滿足正常的運行需求，煤礦開采效率極不理想，還有一個問題就是，提升機的運行基本都是持續性的，不同的運輸階段對物料質量要求不一樣，如果提升機出現運行故障或者突發故障，會嚴重影響物料質量，造成的后果是不堪設想的，加上工作人員疏忽大意，會使情況更嚴重，隨著時代的更迭變化和自動化技術的進步，煤礦企業找到了相應的解決方法，將自動化技術與提升機相結合，打破傳統提升機存在的局限性，從基礎上優化提升機的運行效率，自動化技術的數控優勢，可以精準控制提升機的升降速度，最大程度上保證設備運行的穩定性，且設備操作難度并不高，適合大范圍普及應用，雖然從短處來看，自動化技術的應用會增加煤礦企業的成本預算，但從長遠目光來看，產生的經濟效益是長久的，任何企業的發展都是以經濟為前提，如果沒有足夠的經濟利益，那么企業得可持續發展就無從說起，自動化設備的應用降低了煤礦開采所需的人力成本，設備操作不需要太多的工作人員，基于自動化技術的性能優勢，還可以有效減少設備運行過程中所產生的電能，對相關故障問題也可以進行一個有效的預防，通過自動化技術的融入，當提升機運行過程中出現任何問題，后臺都可以及時檢測出來，然后報備給相關工作人員，工作人員再安排維修人員進行維護，使提升機的運行更加高效穩定。

　　(2)自動化技術在運輸機中的應用。在煤礦開采過程中，煤礦運輸機是不可或缺的一種設備，它主要負責煤礦的上下井運輸，煤礦運輸機對驅動器的依賴比較高，基本所有的煤礦運輸機都有專門的驅動器，驅動器的啟動并不是那么容易的，它需要借助外在輔助工具，比如液力耦合器，但在啟動過程中存在一個問題，就是設備啟動時產生的電流沖擊，會形成短暫的高壓，高壓會影響設備零件部位的使用性能，使得設備運行效率降低。皮帶是運輸機的組成部分之一，在皮帶運行過程中，會與煤礦相互摩擦，在摩擦力的作用下皮帶會產生熱能，過高的溫度會加快皮帶的老化，這是非常不利的，傳統運輸機的運行受多個方面因素影響，運行過程中存在很多不可控因素，運行效率也不理想，有時候還會出現煤塊掉落的現象，掉落的煤塊還得專門配備工作人員進行清理，不僅影響煤塊開采進度，還給企業額外增加了人工成本。而通過PLC系統的應用，會使運輸機實現自動化運行，根據動態數據合理調控運輸機運行速度，在自動化技術的調試下，會減少皮帶與煤礦的相對滑動，使運輸機以一個平穩的速度運行，規避熱能的產生，在平行速度下，煤塊也不容易掉落。

　　(3)自動化技術在壓縮機中的應用。煤礦機電設備的運行離不開壓縮機，壓縮機相當于一個動力源，壓縮機的成本費用比較高，不少煤礦企業對壓縮機的資金投入比較大，就電費而言，高達十幾萬或者幾十萬，大多數小型煤礦企業是無法承受的，壓縮機的電費之所以這么高，主要是因為壓縮機持續性的工作，煤礦機電設備雖然不用時刻保持運行狀態，但壓縮機的運行過于刻板化，無法根據生產情況進行調整，始終保持運行狀態，使得電能無法得到合理的利用。壓縮機并不能獨立運行，它要與交流電機相結合才能開始工作，因為壓縮機運行過程中有著多樣性變化，交流電機也要根據壓縮機的改變進行調整，所以對電網要求就非常高，將自動化技術應用于壓縮機設備中，可以實現壓縮機的電能自動調節，在降低壓縮機電能使用量的同時延長電網的使用周期。

　　(4)自動化技術在采掘設備中的應用。前面我們提到過采掘設備，就煤礦開采而言，采掘設備是不可或缺的，在井下挖煤的時候，存在很多的危險因素，井下環境比較惡劣，需要做好相關準備工作，有些潛在危險是無法避免的，這就加大的整個煤礦開采的難度，工作人員身體和心理都承受著巨大的壓力。人工采掘的方式其效率偏低，在機械操作方面對技術人員的綜合能力要求較高，在井下采煤過程中，有些區域只能人工進行采掘，在沒有機械設備的幫助下，人工采掘存在很大的危險隱患。將采掘設備與自動化技術相結合，可以有效解決很多操作問題，主要代表設備為電牽引采煤機，通過引入自動化牽引功能，實現了設備滑動的阻隔，優化了采掘設備的整體運行效率

　　(5)自動化技術在生產監控中的應用。在井下采煤過程中，主要的安全事故有以下幾種:粉塵超標、瓦斯濃度過大、地層變動，這些事故對人員的傷害都是非常大的，針對于此，要做好采煤現場的監控工作，找出潛在的安全隱患，將它們扼殺在搖籃中，解決了安全隱患，不僅保障了工作人員的生命安全，還可以提高煤礦開采效率，而自動化技術在監控設備中的應用，以計算機為主，通過迅速的數據分析率，將感應數據傳輸到計算機前端，通過技術人員的可視化分析，找出現場采煤過程中存在的問題，相關工作人員再制定解決方案或者發出預警，讓采掘人員可以有足夠時間撤離。

　　三、結語

　　隨著科學技術的深化發展，自動化技術的廣泛普及已是必然趨勢，自動化技術在煤礦機電設備中的應用是多方面的，它可以有效提高煤礦生產效率，給企業創造更多的經濟效益，在未來的發展中，自動化技術還將不斷優化煤礦機電設備的各項系數，給煤礦企業帶來更多樣化的可能，為我國煤礦企業的可持續發展提供強有力的保障。

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