浅论煤矿机电自动化的必要性和应用

[摘 要]近年来，我国各行各业竞相发展，依靠机电自动化技术，大幅度地提高产品的性能、质量和可靠性，提高制造水平，增加产品的应变能力，提高劳动生产率，节约大量能源和材料消耗。煤炭系统也在利用机电自动化技术改造旧设备和开发新产品方面做了大量的工作，取得一定的成效。本文对机电自动化技术在煤矿中的必要性和应用进行阐述，并对其发展趋势进行分析。

[关键词]煤矿机电自动化技术 必要性 应用？

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）44-0079-02

一、煤矿机电自动化的必要性

利用高科技提升工作效率p释放人力资源是未来发展的一个重要方向，煤炭企业想要可持续发展也必须紧跟时代步伐。煤矿机电自动化究其原因，主要有以下几点：

1、从效率方面考虑

（1）可工作时间延长。自动化的一个重要特征即为仅需要极少的人工干预便能工作，机械并不需要如人类般进行较长时间的恢复后才可工作，因此，只要不是出现系统故障，设备就可以持续不断的运行。这样，在以天为单位时间的情况下，提升了可工作时间的比例，大大的增加了工作量。虽然增大了设备使用时间，长时间连续使用设备会快速的降低设备使用寿命，但是从整体上看，仍然是利大于弊，且较快的更新换代也有助于推动机电设备的发展。

（2）稳定性的提升。机电设备自动化是利用处理器对机电设备进行操控，处理器的运算处理速度以及操作精确性远远的超过了人类，而且处理器不会如人般产生疲劳，可以20小时不间断运行，且现在一般的处理器都会带有看门狗或类似功能，一旦处理器发生故障可以自动解决故障，保障系统的继续运行，这些都可以保证自动化控制的稳定性超过手动控制的稳定性。

（3）精准度提升。除了稳定性，应用自动化控制机电设备会提升操控精确性，当前计算机技术的发展p控制理论的发展使得各种智能控制算法层出不穷，如混沌控制算法p人工神经网络p模糊控制等等，能达到的控制精度与控制速度已经提升到了一个人类根本不可能达到的地步，因此，机电设备自动化会提升机电设备操控精确度，更好的完成工作。

（4）故障处理速度及时。自动化系统会实时的对机电设备进行监控，一旦发生故障可以立即进行反应，自动根据传感器探测问题所在，如果是可以处理的故障则可以立即进行处理解决，如果发生系统不能自主处理的故障则进行报警。在故障检测与故障排查方面相当迅速，能降低故障对正常工作的不良影响。

2、从效益方面考虑

企业的运营目的是为了创造利益，所以任何的更新都应该为企业带来一定的利益，机电设备的自动化同样应该遵循这个原则，下面将详细的分析下机电设备自动化能够带来的效益，能够带来效益的主要有以下几个方面：

（1）降低了人工成本。随着我国经济的不断发展，我国人工费用在逐年提升，对于劳动密集型产业来说人工成本占据了生产成本的很大部分。机电设备的自动化可以节省人工，也就降低了人工成本。机电设备自动化改造过程会引发额外的开支，但是这个开支是一次性的，而人工却是长期的，因此，从长远的角度上看，机电设备自动化可以为企业提升收益。

（2）从安全方面考虑。机电设备在运行过程中，难免会发生不同种类的故障，有些机电设备的故障如果处理不好的话会发生严重的安全事故。而人的生命是无价的，自动化控制将人与机电设备之间做了一次隔离，一旦机电设备发生可能引发人身安全问题的故障时，也不会对人造成伤害。所以，自动化的应用可以在一定程度上降低安全事故引发人身安全问题的可能，降低了事故等级，降低了企业的事故后续处理所需要的资金。

二、自动化技术在煤矿机电设备中的应用

1、煤矿提升设备中的应用

作为现阶段煤矿中自动化程度比较高的设备，矿井提升机在煤矿中的作用就是提升煤炭、矸石与下放材料、设备及升降人员等。在矿井井筒中，提升容器长期、高速地进行着往复运动，是材料、设备、人员进出矿井的重要设施，因此提升机的安全、可靠运行对煤矿具有举足轻重的作用。而控制提升机运行状态的电控系统则显得更加重要，其中电控系统所应用的技术就是自动化技术。现阶段我国煤矿中的全数字化提升机就是技术最为先进的提升设备，该提升设备采用全数字化控制系统作为其电控系统，其控制、调节、监控、辅助等功能都是由性能非常高的PLC可编程控制器所承担，其控制方式为分布式控制，并对主控、调节、实时监控及制动等设备都分别设置独立的控制器，而不同的控制器之间则采用总线通讯的控制方式。因此，在矿井提升机电控系统中控制、调节、监测等方面应用自动化技术，大大提升了各系统的工作效率与可靠性。？

2、在煤矿采掘设备中的应用

由于矿井中的生产环境比较复杂，在生产中不仅要求较高的生产效率，还要兼顾地下水、瓦斯等不良因素，从而加大了生产与需求之问的矛盾。在现代化矿井中，主要是采用大型采掘设备进行采掘面的作用，以实现综合开采的自动化，从而不断减少综采面的人员作用。目前，在煤矿采掘中应用自动化技术比较成熟的设备则是电牵引采煤机。该采煤机的牵引特性非常好，这也是普通采煤机不具备的优点之一。因该采煤机应用了自动控制系统，因此在其前进的过程中，其能提供比较大的牵引力，当其在下滑的过程中，又可以通过发电制动，并在牵引电动机轴端设置预防下滑的制动器，因此该采煤机在40-50度的倾角煤层上作用，且不用配备其他的防滑设备，因此，通过应用 自动化技术，不仅使采煤机能更好地适应矿井中的地质环境，还大大提高了机械设备的生产效率。？

3、在煤矿监控设备中的应用

煤矿开采具有较高的危险性，因此需要对开采的全过程进行实时监控。在现代矿井中，已建立了安全监测、电网监控及跟踪定位系统等监控系统，以实现对矿井生产的全过程实时监控。而监控设备所监控的范围主要有提升、传输、防爆等系统，对保证矿井各个环节的安全生产具有重要的意义。因此，需要提高煤矿监控设备的可靠性与准确性，而自动化技术的应用则能很好地实现对矿井全过程的实时控制。

三、结束语

机电自动化技术是企业信息化的重要支撑技术，是矿山综合自动化的基础。机电自动化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广，极大地提升了我国煤矿生产的综合实力，为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。