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自动化技术在煤矿机电中的应用探析

发表时间：2020/10/20 来源：《基层建设》2020年第19期作者：张陆宏

[导读] 摘要：在煤矿企业生产经营过程中，挖掘煤矿会使用到许多机电设备，提高机电设备的运行效率，可以开采出更多的煤炭资源，有效降低煤炭企业的运营成本。

        永安煤业有限公司仙亭煤矿福建省三明市大田县 366102
        摘要：在煤矿企业生产经营过程中，挖掘煤矿会使用到许多机电设备，提高机电设备的运行效率，可以开采出更多的煤炭资源，有效降低煤炭企业的运营成本。许多煤矿企业正在积极探索机电设备自动化发展，将自动化技术应用在煤矿机电中，一方面利用自动化技术操控机电设备，使机电设备处于24小时运行状态，另一方面自动化技术会实时监测机电设备的运行情况，保证煤炭开采处于安全稳定的状态。
        关键词：自动化技术；煤矿机电
        引言
        煤炭资源在我国多个领域具有广泛的应用范围以及价值，许多领域的发展离不开煤炭资源。煤炭企业应加大投入力度，不断提高煤矿开采能力，开采出更多的煤炭资源，满足各领域的发展需要。但是在煤炭开采过程中，开采煤炭依靠机电设备，如果机电设备出现问题，必然会影响煤炭开采正常的进行。针对机电设备可能出现的问题，煤炭企业将自动化技术应用在机电设备，可以提高煤炭开采的安全性，并且有效降低煤炭开采成本。
        1.机电设备自动化技术的发展特点
        1.1 集成化特点
        传统的机电设备只有单一的功能，在煤炭开采过程中，需要在狭小的矿井中设置多种机电设备。将自动化技术应用在机电设备中，可以不断增加机电设备的功能，充分展现出机电设备具有的集成化特点，在原有开采功能基础上，会增加监测功能、信息传输功能等，机电设备在运行过程中出现的问题，监测功能和信息传输功能，会将机电设备的相关信息及时传输至控制终端，管理人员既能掌握机电设备以及煤炭开采等实际情况，根据实际情况调整开采方案，还能针对潜在的安全隐患实施防止措施，将煤炭开采控制在安全稳定的状态。
        1.2 开放性特点
        自动化技术应用在机电设备中，使煤矿机电设备体现出开放性特点，具体体现在以下几个方面：第一，自动化技术应用在机电设备中，使机电设备的功能不断增加，增加的功能全部依赖于自动化装置，自动化装置安装在机电设备上，需要机电设备具有连接端口，从而增强机电设备的开放性特点；第二，自动化技术与信息技术存在相辅相成的关系，借助信息技术，将控制终端与机电设备相连，信息技术会传输运行指令，使机电设备按照指令进入到生产状态；第三，在矿井特殊复杂的环境中，需要机电设备具备适应环境的能力，正是利用自动化技术，机电设备根据实际情况做出相应的调整，避免机电设备保持在单一的运行模式，影响煤炭开采质量和效率。
        1.3 智能化特点
        自动化技术应用在机电设备中，机电设备体现出集成化和开放性等特点，最终使机电设备体现出智能化特点。智能化特点体现在多个方面，其中机电设备的自我控制能力、自动监测能力以及自我诊断能力，有助于机电设备自我调整，使煤炭开采保持在高效的运行状态。
        2.煤矿机电存在的问题
        2.1 胶带传输机的问题
        煤炭开采过程中，会使用到传输设备。但是在传输设备运行过程中，由于开采环境较差，并且煤炭运输量较多，会使传输机胶带出现偏移或者跑偏等情况，一旦运输机胶带出现偏移或者跑偏的情况，会极大的影响煤炭开采效率。
        2.2 提升机的问题
        煤炭资源一般低处于较深的地层中，煤矿企业会使用提升机，将较深地层中的煤炭运至地面。在提升机运行过程中，电能驱动装置向提升装置提供电能，提升装置用于提升运煤设备，提升机运行过程中，一般处于升降的状态。提升机的整个运行过程较为复杂，主要是使用的装置较多，装置用于控制提升设备的速度和惯性，在控制过程中操作提升机的难度较大。由于操作难度较大，极易出现钢丝绳断开，或者提升胶带磨损等问题，导致提升机无法正常的运行，并且还能引发严重的安全问题。

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        3.自动化技术在机电设备中的应用探析
        3.1 自动化技术在提升机中的应用
        将自动化技术应用在提升机中，主要是增强提升机的控制能力。提升机的控制能力是由控制系统提供，在控制系统中应用自动化技术，其中变频技术是重要的组成部分。在提升机运行期间，变频技术会调整提升机的运行速度、控制提升机的惯性，使提升机完全处于安全稳定的运行状态。此外将传感技术、信息技术应用在提升机中，增强提升机的智能化功能，如果开采环境发生变化，或者提升机自身装置存在问题，传感技术会将存在的问题，通过信息技术传输至控制终端，控制终端参照设定的运行指标，可以快速找出应问题的原因，针对原因自动化技术会进行自我调整，有助于降低提升机出现问题的概率，从而减少提升机维修以及养护的次数，降低维修养护的成本。
        3.2 自动化技术在皮带传输机中的应用
        将自动化技术应用在皮带传输机中，主要是利用自动化技术增强传输机对皮带的控制，防止皮带在使用时出现跑偏或偏移的情况。在传输机皮带的运行环境中，会设置报警装置，报警装置一旦发现皮带出现跑偏或者偏移的情况，及时向控制终端发出信息，管理人员根据信息，准确确定皮带出现问题的位置，管理人员在指定的位置快速处理出现的问题，使皮带传输机可以快速恢复至正常状态。
        3.3 自动化技术在监控系统中的应用
        煤炭企业应做好井下生产的监控工作，在井下不同的区域安装监控设备，在地面控制中心建立监控系统，监控系统与监控设备连接，形成统一的监控网络，然后应用自动化技术中的图像识别技术、信息传输技术等，充分发挥自动化技术的优势，一方面可以采集井下煤炭开采的相关信息，另一方面根据信息内容，监控系统会自动显示存在的问题，自动化技术会根据问题开采诊断工作、报警工作以及辅助处理工作。
        以传输机皮带出现跑偏或者偏移等情况为例，通过图像处理技术，配合使用高清摄像头，将皮带出现的问题反映在控制终端，控制终端将皮带出现的问题，与正常状态下的皮带进行对比，可以发现皮带出现问题的位置，然后控制终端会向管理人员发出警报，管理人员可以实施有效的措施处理出现的问题。与传统的监控系统相比，自动化技术应用在监控系统中，可以提高发现问题的速度，并且发现问题的质量高于传统的监控系统。在自动化技术广泛应用在煤炭机电设备过程中，自动化技术与物联网技术建立关系，可以进一步增强机电设备应用自动化技术的价值，使煤炭企业的开采效率和质量不断提升。
        3.4 自动化技术在液压支架中的应用
        液压支架一般用于支撑煤炭开采空间，使地下煤炭开采空间处于相对稳定的状态，有助于地下煤炭开采过程更加安全。将自动化技术应用在液压支架设备中，使液压支架设备具备自动化调整能力，主要是液压支架分析开采环境的实际情况，根据实际情况调整液压支架的高度和支撑范围，使井下生产环境保持在安全状态。此外矿井进行煤炭开采时，可以配合使用预板支护设备，在预板支护设备上安装传感控制器，传感器会计算支护设备承受的荷载，根据计算结果调整支护设备产生的应力，提高井下开采环境的安全性。
        3.5 自动化技术在采掘设备中的应用
        煤炭开采中会使用到大型采掘设备，将自动化技术应用在采掘设备上，自动化技术会实时控制采掘设备的运行状态，通过控制运行状态，一方面防止采掘进入到未经允许的开采环境中，导致煤炭开采出现安全事故，另一方面采掘设备会处于长时间的运行状态，有效提高煤炭开采效率。
        结语
        综上所述，在煤炭生产过程中，会使用较多的机电设备，提升机电设备安全稳定的运行能力，并且保证煤炭开采效率和质量符合生产要求，煤炭企业应将自动化技术应用在机电设备中，充分发挥自动化技术的优势，实现煤炭安全稳定的生产目标，并且创造更多的经济效益，促进煤炭企业可持续发展。
        参考文献
        [1]王康,张凯.煤矿机电自动化技术的创新和应用探析[J].技术与市场,2018,(9).157.
        [2]李恒冬.试论煤矿机电自动化技术的创新应用[J].能源与节能,2018,(11).115-116.
        [3]王志海.煤矿机电自动化技术的应用分析[J].资源信息与工程,2018,(6).56-57.