機(jī)電自動(dòng)化在煤礦中實(shí)際應(yīng)用

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摘要：煤礦作為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)關(guān)鍵組成內(nèi)容之一，煤礦開(kāi)發(fā)和開(kāi)采對(duì)于社會(huì)建設(shè)也有直接影響。但是，就目前煤礦開(kāi)采的現(xiàn)狀，我們可以看出現(xiàn)階段煤礦開(kāi)采效率還有提升空間，這就為機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的引入提供了條件。在煤礦開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)用機(jī)電自動(dòng)技術(shù)對(duì)于煤礦開(kāi)采質(zhì)量和工作效率有很大的提升作用，不僅如此，該技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于環(huán)境保護(hù)還有一定效果，推動(dòng)煤礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?；诖?，本文就機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)分析，希望在煤礦開(kāi)采中應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)能夠有效提升開(kāi)采質(zhì)量與安全，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)煤礦業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤礦開(kāi)采；機(jī)電設(shè)備；自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用分析；技術(shù)創(chuàng)新

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤礦行業(yè)已經(jīng)有了非常顯著的進(jìn)步，在這樣的情況下，煤礦企業(yè)的發(fā)展不僅面臨著新的機(jī)遇，同時(shí)也有著新的挑戰(zhàn)，為了能夠更好的促進(jìn)我國(guó)煤礦行業(yè)的發(fā)展提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，除了需要對(duì)煤礦生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行管理之外，還需要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)方面的提升，有效提高我國(guó)煤礦機(jī)電開(kāi)采自動(dòng)化的技術(shù)水平。

1.煤礦機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)

在煤礦機(jī)電設(shè)備控制過(guò)程當(dāng)中，可以通過(guò)使用編程邏輯控制器，根據(jù)不同的電子裝置、儲(chǔ)存器、邏輯運(yùn)算順序等不同的指令，能夠更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化控制，可以通過(guò)各項(xiàng)設(shè)備對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并且及時(shí)分析出機(jī)電運(yùn)行過(guò)程的狀態(tài)，對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)處理。從最基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)上來(lái)看，煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化控制裝置主要包含數(shù)據(jù)處理器的輸出與輸入模塊、信息儲(chǔ)存器等多個(gè)部分，同時(shí)還需要一些地址總線、電源總線等不同的模塊對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備進(jìn)行控制之后，再通過(guò)數(shù)據(jù)的交換，有效實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的各項(xiàng)功能。

2.煤礦機(jī)電自動(dòng)化控制優(yōu)勢(shì)

(1)提升設(shè)備運(yùn)行效率

近些年我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展迅速，各行各業(yè)對(duì)煤礦資源的需求量不斷增加，為煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行效率也提出了更高要求。煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)主要由不同設(shè)備組成，如果某一部分的設(shè)備不能滿(mǎn)足高強(qiáng)度的工作要求，就會(huì)降低整體工作效率。不僅如此，長(zhǎng)期處于陰暗潮濕的地下生產(chǎn)工作環(huán)境，也會(huì)增加設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率。如果依然沿用傳統(tǒng)工作模式進(jìn)行設(shè)備管理，不僅需要增加人力資源投入，在長(zhǎng)時(shí)間的工作中，也不可避免會(huì)出現(xiàn)人為操作失誤的情況，對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行造成影響。為了有效解決這一問(wèn)題，需要根據(jù)實(shí)際情況在原有管理模式上不斷進(jìn)行創(chuàng)新，引入現(xiàn)代化的自動(dòng)化控制技術(shù)，綜合考慮設(shè)備型號(hào)、參數(shù)等各方面信息，對(duì)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行不斷地改造升級(jí)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，還能夠完成自動(dòng)化檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)的各種故障并有效處理，保證了工作效率。

(2)安全可靠

我國(guó)煤礦工作內(nèi)容的重點(diǎn)一直以來(lái)都是安全性和可靠性，這是由于煤礦生產(chǎn)過(guò)程中存在很多不穩(wěn)定因素，這些因素極易引發(fā)各類(lèi)安全事故，給企業(yè)的發(fā)展造成負(fù)面影響。尤其是這些安全事故更為嚴(yán)重的情況下，會(huì)給煤礦職工的生命安全帶來(lái)威脅，久而久之，會(huì)對(duì)企業(yè)形象帶來(lái)不利。所以，將先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)過(guò)程中能夠?qū)Υ嬖诘陌踩[患做到提前預(yù)防，進(jìn)而強(qiáng)化煤礦的安全工作，有效降低煤礦事故的發(fā)生。

(3)實(shí)現(xiàn)了對(duì)開(kāi)采環(huán)節(jié)的集中控制

在煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到各個(gè)機(jī)械中，可以使煤礦開(kāi)采更加順利。將所有的機(jī)電設(shè)備連接起來(lái)，通過(guò)使用智能化技術(shù)對(duì)所有的設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的管控，這樣可以讓煤礦開(kāi)采的過(guò)程得到統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)，減少煤礦開(kāi)采的工作量。使用不同類(lèi)型的機(jī)電設(shè)備可以通過(guò)自動(dòng)化與智能化技術(shù)，保證每臺(tái)機(jī)電設(shè)備的使用效率都能夠達(dá)到最佳狀態(tài)，提高煤礦行業(yè)的開(kāi)采效果。

(4)提高煤礦生產(chǎn)水平

在煤礦事業(yè)不斷發(fā)展的過(guò)程中，企業(yè)要以盡可能少的成本投入來(lái)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化，自動(dòng)化控制技術(shù)的引入，能夠?qū)⒏鱾€(gè)模塊集中起來(lái)進(jìn)行統(tǒng)一管理，可以利用計(jì)算機(jī)軟件完成程序編寫(xiě)，加強(qiáng)各個(gè)設(shè)備之間的聯(lián)系性。在系統(tǒng)的集中控制作用下，可以利用邏輯圖、梯形圖的形式來(lái)描述程序進(jìn)程，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行不斷調(diào)整，生產(chǎn)水平和系統(tǒng)管理水平能夠得到進(jìn)一步提升。就目前煤礦設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際情況來(lái)看，其中還加入了屏蔽模塊、抗壓模塊，能夠在沒(méi)有信號(hào)的地下正常工作，在惡劣環(huán)境中也有著良好表現(xiàn)，能盡可能減少突發(fā)情況給煤礦開(kāi)采事業(yè)帶來(lái)的安全性威脅，推動(dòng)機(jī)電生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展，在為煤礦企業(yè)節(jié)省成本的同時(shí)，有效加強(qiáng)各部分之間的聯(lián)系。

3.煤礦機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用

(1)在煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備方面的應(yīng)用

煤礦運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要是依靠煤礦井下監(jiān)測(cè)設(shè)備，在礦井的檢測(cè)設(shè)備中應(yīng)用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)全程實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警。如果安全隱患出現(xiàn)在煤礦設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，就會(huì)通過(guò)自動(dòng)化、智能化過(guò)程發(fā)出警報(bào)，甚至給出故障位置及相關(guān)信息，技術(shù)人員通過(guò)這些內(nèi)容來(lái)進(jìn)行設(shè)備的維修和養(yǎng)護(hù)，保證設(shè)備資源的合理配置，提高設(shè)備的使用壽命，最大限度的控制生產(chǎn)成本，進(jìn)一步提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

(2)礦井井下傳送帶方面

在煤礦開(kāi)采的過(guò)程當(dāng)中，井下傳送帶是非常重要的設(shè)備，傳送帶的運(yùn)行情況會(huì)影響到煤礦開(kāi)采的質(zhì)量以及工作效率。為能夠保障井下開(kāi)采的效率，提高煤礦開(kāi)采質(zhì)量，工作人員需要加強(qiáng)對(duì)傳送帶運(yùn)輸情況的重視，及時(shí)對(duì)傳送設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行檢查，出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。傳統(tǒng)的傳送帶在使用的過(guò)程當(dāng)中存在運(yùn)輸量較小、使用安全系數(shù)較低、不能長(zhǎng)期滿(mǎn)足煤礦生產(chǎn)要求等缺點(diǎn)。目前我國(guó)煤礦井下運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備已經(jīng)得到了完善，并且能夠?qū)⒆詣?dòng)化與智能化技術(shù)合理的應(yīng)用到煤礦機(jī)電運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程當(dāng)中，有效提升了煤礦運(yùn)輸?shù)墓ぷ餍剩瑵M(mǎn)足各行業(yè)對(duì)煤礦領(lǐng)域的生產(chǎn)需求。近幾年新型煤礦運(yùn)輸機(jī)的使用，同傳統(tǒng)傳送帶相比具有智能化的特點(diǎn)，在運(yùn)行期間不會(huì)因?yàn)槭艿饺藶橐蛩氐挠绊懚霈F(xiàn)故障，但是在煤礦井下傳送的過(guò)程當(dāng)中也難免會(huì)存在一些問(wèn)題。比如在傳送帶運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中，驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的穩(wěn)定性并不能夠滿(mǎn)足煤礦開(kāi)采運(yùn)輸?shù)囊螅跃蜁?huì)導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況不穩(wěn)定，影響煤礦開(kāi)采的工作效率。

(3)在煤礦儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備中的應(yīng)用

在煤礦開(kāi)采工作完成后，還需要將其運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)，從以往工作的實(shí)際情況來(lái)看，一旦儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備出現(xiàn)故障，就會(huì)影響整體的工作效率，自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，能夠提升儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，強(qiáng)化運(yùn)輸效率。就目前我國(guó)煤礦行業(yè)儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)發(fā)展的實(shí)際情況來(lái)看，西門(mén)子PC7S系統(tǒng)的應(yīng)用較為廣泛，能夠在實(shí)現(xiàn)設(shè)備集中管理的同時(shí)，對(duì)設(shè)備各個(gè)功能進(jìn)行有效區(qū)分?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是系統(tǒng)通訊中常采用的方式之一，能在環(huán)境惡劣、信號(hào)差的地區(qū)完成通信，加強(qiáng)各個(gè)部門(mén)之間的聯(lián)系，使設(shè)備穩(wěn)定性得到有效保障。在井下膠帶輸送機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，利用自動(dòng)化技術(shù)對(duì)其進(jìn)行有效控制，能夠增加制動(dòng)力；在先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用背景下，能夠?qū)⒏黜?xiàng)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)控制在合理范圍之內(nèi)，從而進(jìn)一步提升工作效率。如果膠帶運(yùn)輸機(jī)發(fā)生故障，監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)立即停車(chē)，保證安全性，也減少安全事故發(fā)生的幾率。

(4)通風(fēng)監(jiān)控技術(shù)在煤礦掘進(jìn)工作面中的應(yīng)用

在煤礦開(kāi)采的過(guò)程當(dāng)中，要保障煤礦開(kāi)采工作的安全性，工作人員要根據(jù)實(shí)際情況，有效掌握掘進(jìn)過(guò)程煤礦的通風(fēng)情況，并且根據(jù)時(shí)效性原則，充分利用通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)，有效提高煤礦井下的通風(fēng)質(zhì)量。就目前的情況看，煤礦在掘進(jìn)施工的過(guò)程中，經(jīng)常使用到的通風(fēng)模式是以智能化控制為主，該系統(tǒng)主要是由智能控制系統(tǒng)、煤礦電源控制中心以及終端設(shè)備三個(gè)結(jié)構(gòu)組成，該通風(fēng)模式在使用的過(guò)程當(dāng)中，核心點(diǎn)位于地面控制中心，地面控制中心能夠?qū)Ω黜?xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以及處理，及時(shí)了解到煤礦掘進(jìn)過(guò)程當(dāng)中地下的通風(fēng)情況。此外，應(yīng)用通風(fēng)監(jiān)控技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控和檢測(cè)井下掘進(jìn)工作面的瓦斯?jié)舛?，通過(guò)數(shù)據(jù)分析總結(jié)瓦斯的具體分布情況，并進(jìn)行系統(tǒng)綜合的監(jiān)控掘進(jìn)工作面的通風(fēng)情況和風(fēng)速參數(shù)等。比如，可以在通風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)的局部智能控制，并智能決策分析相應(yīng)風(fēng)量、甲烷等。與此同時(shí)，該系統(tǒng)的應(yīng)用還可以實(shí)現(xiàn)精確的傳感數(shù)據(jù)采集→智能算法快速?zèng)Q策→自動(dòng)調(diào)節(jié)控制風(fēng)機(jī)風(fēng)量→利用傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋通風(fēng)方式，促進(jìn)煤礦掘進(jìn)效率。進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)通風(fēng)機(jī)局部的風(fēng)量智能調(diào)控。

4.結(jié)語(yǔ)

總而言之，煤礦能源是當(dāng)前我國(guó)能源的重要組成部分，能夠?qū)ξ覈?guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到重要的推動(dòng)作用，也能夠有效保障社會(huì)穩(wěn)定。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，我國(guó)煤礦開(kāi)采效率得到了進(jìn)一步提升，但依然難以滿(mǎn)足人民群眾日益增長(zhǎng)的需求，且受到設(shè)備老化、故障等一系列因素的影響，生產(chǎn)效率不高，對(duì)此，需要加強(qiáng)自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，提升機(jī)電設(shè)備性能，保障煤礦工作人員生命財(cái)產(chǎn)安全，推動(dòng)我國(guó)煤礦事業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

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作者:宋二偉 單位:晉能控股煤業(yè)集團(tuán)地煤大同有限公司姜家灣煤礦