煤矿采煤中智能控制技术的应用分析

摘要：随着计算机技术、通讯技术和控制技术的发展，煤矿采煤中智能控制技术得到快速发展。智能控制技术在煤矿生产中应用，不仅能够提高煤矿生产的自动化程度，而且对节约能耗、提高生产效率、实现安全生产也具有重要的作用。文章详细介绍了计算机智能控制技术的功能及应用，然后详细分析了智能控制技术在煤矿采煤机中的应用。

关键词：煤矿采煤；智能控制技术；采煤机

中图分类号：TD82 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）20-0105-02

1 计算机智能控制技术的功能及应用

计算机智能控制技术是一门跨学科的综合性高技术，也是一门独立的交叉学科。随着微电子高新技术的兴起，也大大推动了智能控制技术的迅速发展，尤其是计算机控制技术，在很大程度上提升了煤矿机电产品的性能，使煤矿机械的发展有了很大的提高。目前，计算机智能控制系统主要有以下功能：

1.1 自动化或半自动化程度提高

随着科学技术的发展，煤矿机械实现了自动化或半自动化控制，减少了经验不足和对作业精度的影响，也大大减轻了操作者的劳动强度，从而提高生产的效率。例如，液压支架电液控制系统，就是所谓的计算机智能控制技术，它可以实现远程控制，如果在支架操作控制器上输入程序，就能够在支架上进行自动连续操作。

1.2 在线监控、自动报警和故障自诊

在计算机智能控制技术中，通过自动报警和在线监控功能，能够对工作装置、传动系统和电动机等煤矿机械的运行状态进行实时监控，如果出现事故，报警系统就会启动，进行自动报警，能够帮助救助人员找出出现故障的准确位置，这就在很大程度上提高了操作员的工作条件，也会简化对设备的维护检查工作，使停机维修的时间大大缩短，从而使设备的使用寿命延长，也会在很大程度上提高机械工作效率。如果采用PLC控制采煤机上的变频器，就会使煤矿中的各种电器设备更加智能化，从而实现多种在线监控和故障自诊。

1.3 节约能耗，提高生产效率

如果在井下使用通风机、提升机、胶带输送机等，就应使用PLC控制系统、变频起动，能够节电量就在30%左右，与此同时，也会大大提高生产效率。

1.4 其他应用

国外生产的采煤机、输送机、综掘机等机械中，采用了先进的技术，也就是计算机控制自动变速器，通过外负荷的变化自动改变传动比，能够在很大程度上改变功率。这就要求对电动机功率进行充分利用，在操作的步骤上更加简化，从而使设备的安全性能得到提高，又能降低能耗的成本，降低劳动强度，保障作业人员的操作安全。目前，我国计算机智能控制技术也能够应用于综合机械化采煤机，实现无人操作，可以使用机械在危险的地带或者人无法接近的地点进行作业，如果想要实现远程遥控和计算机编程控制，可以配备无线遥控装置。

2 智能控制技术在采煤机中的应用

在现代煤矿高产工作面中，由于采煤机对采煤工作目标的实现起到关键的作用，是保障机械达到高产稳产的目标。目前，我国采用的采煤机测试系统还比较陈旧，测试系统的使用基本处于停用状态，这就在很大程度上影响了煤炭的开采。采煤机测试系统是计算机和先进的检测元件组成的，能够大大提高测试和数据处理的进度，从而使测试能够得到保障。

2.1 测试技术概况

测试需要进行实验和测量，它是通过客观事物中的相关信息，对其认识的一个过程。在测试的过程中，需要采集数据并对其进行处理，还需要完成对仿真系统的操作，也就是控制，还有被测对象的负载和运行环境的模拟。测试技术的发展需要经历三个阶段：（1）手动阶段，也就是需要人工进行对数据采集、处理和仿真系统的控制；（2）自动测试，通过数据采集所构成的测量装置，能够采用自动进行，但是在分析和处理测量数据的过程中，仿真系统的控制还需要人工进行；（3）通过计算机及其的设备，计算机的辅助测试可以替代人工操作，需要计算机进行相关的处理，但是，这可以在很大程度上提高测试的速度和精度，扩大测试的范围。

2.2 测试系统工作原理

2.2.1 液压泵试验。如果驱动转矩速传感器和变速箱，电机就能够加载调节后的溢流阀例，通过检测元件，就能够将压泵的各项性能参数直接检测出。下图1为液压泵试验原理。

图1 液压泵试验原理图

2.2.2 液压马达试验。电机驱动液压泵，当液压泵排出的高压油进入到被试液压马达后，检测元件就能够检测出马达性能参数。下图2为液压马达试验原理。

图2 液压马达试验原理图

2.2.3 牵引部试验。采煤机的主电机能够驱动牵引部，但是需要连接牵引部链轮输出轴和加载装置，在溢流阀加载的帮助下，其原理能够达到液压马达的效果，可以采用同一加载系统。下图3为牵引部试验原理。

图3 牵引部试验原理图

3 结语

计算机智能控制技术的可靠性，在煤矿机械中是非常重要的一项性能指标。由于采煤机械的工作环境比较恶劣，一般都是在井下作业，这就会使机械受到环境的侵袭，而且还会受到各种采煤振动和冲击等的干扰，面对如此恶劣的环境，这就需要机械能够适应，还要满足高产的需求，而且井下作业具有一定的危险性，采用计算机智能控制技术能够大大降低危险性，使其安全得到一定的保障。