煤矿机电技术创新与自动化发展探索

【摘要】随着社会经济的快速发展，对煤炭的需求量也在不断的提高。煤矿采煤技术的发展经历了手工、炮采、机械化等几个阶段，煤矿机电作为新时代的生产工具，已经融合了计算机技术、电子及信息技术等。但是我国是一个人口大国，对煤炭的需求量非常大，所以要在煤矿机电技术上增加自动化技术，提高我国的煤矿机电设备的生产水平。本文分析煤矿机电技术的创新和机电技术自动化的发展。

【关键词】煤矿机电技术；技术创新；自动化研究

1引言

在我们生活中，煤炭是生活必须的主要能源之一，同样也是我国经济发展的必要条件。我国的煤炭生产中，大多数都使用旧设备进行生产，影响了我国煤炭业的生产效率，同时在生产安全还存在隐患。煤矿机电技术贯穿煤炭生产的重要环节，当今社会的科学技术发展迅速，机电技术自动化也渐渐的成熟。除了要改善机电技术的建设，重要的是提高煤矿生产效率。

2煤矿机电技术自动化技术的应用

自动化是在无人参与的情况下机械设备的信息传输和处理、自动化检测、操作控制等方面完成工作。自动化技术主要是由机械、计算机、自动化管理、信息和其他技术相融合组成的。

2.1应用在井下传送带

煤矿传送是煤矿生产的重要组成部分，煤矿传送的可靠、安全和高效运转是煤矿生产效率的保障。由于传送带的运输量大、运输距离长、运输条件复杂，所以在煤矿生产中会出现一些不可避免的故障和一些潜在的危险。所以要采用先进的技术来对传送带的安全性可靠性进行保障。井下传送带的系统控制流程图如图1所示。在启动系统前，要行声光报警，控制室的员工通过“广播电话”提示现场工作人员撤离危险地点。在运输过程中如果遇到突发事故可以通过控制室的操作台上的应急停车按钮，实现停车报警。同时，下位机PLC会将将测到的现场设备信息传送到控制室，工作人员看到数据会采取应对措施。

2.2应用在矿井提升机

矿井提升机主要是煤矿、有色金属运输的重要设备，还承担着人员及设备的升降工作。矿井系统的特点是运行速度快、控制系统复杂、惯性大。提升机的使用会受到施工现场的环境影响，环境如果太恶劣，系统地机械零件会被影响，失去原有的效能。即便是系统采取了安全系统，但也不能防止环境因素带来的影响。通过自动化技术改造之后，可以保证设备的安全性，提高自诊能力，简化提升机的结构，方便设备的安装与检修。

2.3应用于煤矿采掘

煤矿生产中采掘工作是一项非常艰辛的工作，同时危险系数也高，并且在采掘时工作人员必须进入矿井才能进行采掘，工作环境恶劣，有时采掘地点也难以确定，在采掘过程中还会遇到瓦斯爆炸、地下水渗漏等一些事故的发生。矿井的空气含量低、煤尘等一些灰尘浓度高，这些会严重影响到井下工作人员的人身安全。并且如果在采掘过程中只使用人工采掘的话，会降低采掘的效率。在煤矿采掘过程中，煤矿机电自动化主要应用在电牵引采煤机上，采煤机是一个机械、电气、液压一体的复杂系统，将电牵引应用于采煤机，可以保证设备的稳定运行，减少事故的发生。随着我国电子领域的发展，电牵引成为采煤机的主要技术。操作简单，在应用电牵引前，只需要对设备进行相关参数进行设置就行。并且在环境恶劣的矿井下，可以使用自动化技术，可以降低人力物力的成本、降低危险性。还可以提高工作效率。

2.4应用于矿井监控

煤炭采集是一项危险的工作，所以在工作时要进行全方位的监控。当前的矿井都使用电网监控，形成了一个全方位的监控网络。监控范围包括了煤矿生产的整个生产环节。自动化的监管系统可以避免事故的发生，主要是对工作员工进行监控、考勤，便于管理。在发生事故时，可以对遇害人员的身份进行查询。抢救时，对遇害人员的位置进行定位，提高抢救效率。

3煤矿机电自动化特点

机电技术自动化是一项综合应用，具有集成化、开放式、智能化、多样性、可靠性等特点。

3.1集成化

用计算机、单片机、可编程控制器作为核心处理器，用高精度的传感器作为底层设备信息采集和传输原件，采用机人界面作为显示设备。对系统进行监测、控制、监控、采集数据，了解系统动态，对系统进行监控与保护。

3.2开放式

通讯技术的发展迅速，同样煤矿机电自动化也不例外。煤矿技术自动化有着良好的通讯联网系统，中央处理设备具有多种通信接口以及通信模块，与底层设备还有其他各个系统之间、光纤连接进行通信连接、信息交换、集中控制。新型的煤矿机电自动化产品对于可交互通信的要求越来越高，所以系统之间的交互成为发展的趋势，开放性好的产品可以更好的适应现展，便于与主控制系统的连接。

3.3智能化

微型控制器日益强大为煤矿机电技术自动化的发展创造了条件。微型控制器处理信息速度快，处理信息的能力高，智能集成的选择余量大。比如，电牵引采煤机可以实现记忆割煤和负载控制。

3.4多样性

煤矿机电技术自动化的多样性决定了其设备的传感器种类的多样性，压力传感器、温度传感器、加速传感器、移位传感器在煤矿机电技术自动化发展中都有应用。多系统集成的同时也要求各个系统设备间要具备多种通信接口以适应多种通信协议。

3.5可靠性

煤矿机电技术自动化产品的可靠性决定了应用的广泛程度，由于煤矿机电的工作环境比较恶劣，对于系统的产品质量以及可靠性比不同于其他不同行业的要求更高，因此高可靠性、高质量的产品将会被广泛应用。

4煤矿机电技术自动化存在的问题

虽然煤矿机电技术自动化发展已经有一些显著的成绩了，但是还有许多问题要得到改善。就从以下几个方面分析。

4.1管理制度不健全

煤矿机电技术自动化相比其他领域来说比较复杂，科学性比较高，需要一个健全的管理制度做一个保障。从当前的局势来看，大多数的煤矿机电的管理制度都比较落后。管理人员不重视管理制度，所以煤矿机电自动化技术也得不到更好的发挥。

4.2工程设计有漏洞

工程设计在煤矿机电中占重要地位，主要是煤矿设备安装、费用估计、开采进度等这些环节。正是因为工程设计有缺陷，所以煤矿机电技术自动化没能得到更好的发挥。设计存在漏洞会使开采过程不顺利、效率低、安全系数低。

4.3技术落后

因为受到传动的煤矿开采技术的影响，煤矿机电技术自动化的人才很缺，没有人能够熟练的煤矿机电技术，并且缺少适当的平台去学习，会导致安装过程出现错误。错误的操作会导致安全事故，并且煤矿开采率也会降低。

5煤矿机电技术自动化管理的必要性

煤矿企业随着科技发展，也迎来了新的发展机遇，同时也带来了新的压力。为了提高企业的经济效益、加强管理制度、提高企业的竞争能力，就要认识到将自动化技术引入生产环节的重要性。

5.1提高工作质量和生产力

煤矿企业采用煤矿机电自动化技术可以更好的对信息进行处理、管理制度和管理范围广，保证煤炭产品高质量的完成。由于煤矿机电自动化技术不受操作人员的管理，所以可以保证产品的质量和产品的合格率，达到产品的高质量完成。操作人员还可以通过调整自动化系统改变煤矿机电的工作，与实际发展情况相符合。

5.2煤矿生产的可靠性高

具有多项预警、报警功能，是煤矿机电自动化技术的特征之一。煤矿企业的危险系数要高于其他企业，所以它对于安全生产的要求非常的严格。要想保证煤矿的安全生产，就要对煤矿生产中的设备进行合理的安排和使用，并且在日常工作中做好维护工作。将自动化引入煤矿生产过程中，不仅仅可以降低生产成本、降低人工成本，还可以机电设备的生产安全性。自动化技术可以将危险系数降低到最小，提高企业的安全系数，促进企业的高效发展。

5.3高性能、低耗能、小体积

目前处理器更新速度快、多核心、多线工程为煤矿机电自动化产品的应用提供了更加便利的条件，运行速度快、储存能力强、体积小，适合在矿井狭小的工作环境工作。

6结语

煤矿机电技术自动化符合当前煤矿技术的发展需要，煤矿机电技术的自动化可以提高煤矿企业的生产效率，也可以提高煤矿生产过程的安全性。煤矿生产在我国占着很大的比重，但是我国自动化技术还不是很全面，需要不断的改进、创新，来提高企业的生产效率、生产安全性。随着计算机技术以及通讯技术的发展，煤矿机电自动化技术也朝着集成化、可靠性、智能化的方向发展。

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作者：张海涛 单位：河北冀中能源峰峰集团山西大远煤业有限公司