煤矿自动化发展的若干分析

【摘要】本文是针对煤矿企业生产中自动化技术发展的探讨。自动化生产是科技进步的体现，也是现代煤矿企业中必不可少的系统程序。它不仅能解放劳动力，提高企业的生产效率，节约生产成本，而且在煤矿生产这种高风险的作业环境中，自动化生产能有效的减少安全事故的发生。

【关键词】煤矿企业；自动化生产；现状及对策

一、煤矿自动化概述

煤矿自动化是指利用计算机技术、自动化设备以及机电技术等先进的科技，来实现煤矿生产的机械化无人操作。自动化技术在煤炭生产中的广泛应用，不仅反映了企业的先进水平，更有助于提高煤矿的生产效率，减少安全事故的发生。而这其中，对于自动化系统方面的性能也提出了相当严格的要求。通常来讲，煤炭自动化生产都应有一套完善的计算机处理单元，用来独立处理一些数据运算、信息采集以及控制执行机构等等，这些处理单元一般都是工业级单片机、或者额嵌入式PLC。此外，煤矿的自动化产品中还有许多高精度的传感器和通讯模块，用来采集各种必要的信号、数据，并对数据进行传输，从而实现对煤矿生产作业的实时监控。传感器是工程控制系统中的基本构成部分，多用来实现对数据信息的收集，并且有着很高的稳定性和可靠性。

自动化在煤矿生产中的意义，不能简单的理解成为缺少人工的智能化操作，或是节约劳动成本。其更深层的价值在于，自动化生产加快了机械装置的速度，提高了生产的精密度和安全性能，在此基础上实现了能源的节约，劳动力的节约，达到资源的高效率利用和解放劳动力的效果。在世界许多发达国家中，已经实现了煤矿开采时的全过程自动化操作，包括煤矿的勘测、采挖、浮选、运输等环节，都是在网络信息系统的平台上进行的。而我国由于历史问题，相关的技术相对滞后，目前正在朝着这一方向不断努力。

二、煤矿自动化的现状

1.采掘机械自动化

随着计算机和传感器技术的发展，发达国家中都普遍采用了计算机来控制采掘机械，并且根据采掘的环境对采煤机和运输机械以及支架系统都进行了联合控制，实现了采煤作业全面的自动化操作。而且，利用计算机系统，还可以对系统中的机械设备进行定期的故障检查和保养维护。采煤机械也已经由传统的液压牵引发展到了电动牵引，由原来的直流牵引发展到现在的交流频电牵引，且容量也在不断增大。总的装机功率多数都在1000KW以上，最高甚至达到1500KW，工作面的运输机和液压支架也有了高效率的发展。我国由于采煤技术起步晚于欧洲发达国家，从70年代到现在，发展速度最快的要数综采机械化程度。我国煤炭生产中的综采设备有90%都属于国产设备，但绝大部分仍为液压牵引，且最大的装机功率仅为800KW。国产也有少部分电牵引采煤机，但仍在试验和研制阶段，实际投入生产的非常少。至于工作面的计算机控制也还在起步阶段，其刮板运输能力较小，过煤量也很低。

2.选煤厂自动化

国外先进国家于上世纪中期就逐渐开始研制一些介质比重控制系统，并于60年代研制出了灰分、浓度自动控制系统、胶带输送机自动累计成立系统、智能浓度测量仪、料位仪等，实现了受煤系统、备煤系统以及浮选系统、干燥系统的自动化控制。在八九十年代时期，通过计算机技术的应用，在生产中与不同种类的在线监测仪表配套使用，实现了选煤厂自动化、最优化操作管理和产品化选择。而在近两年，随着在线监测仪表技术的创新发展，自动化操作已经逐渐开始影响并改善了传统的洗选工艺流程。

3.安全监控系统

传统的煤炭生产中，由于受到塌方、瓦斯、煤尘以及水、火等因素的存在，使得煤炭的安全生产和作业人员的生命安全都受到了严重的威胁。因此，发展自动化安全监控系统是十分必要的。我国从上世纪改革开放以来，不断从国外引进先进的安全监控系统和制造技术，经过了多年的实践经验，现如今已经逐渐形成了数十家如AL、TF200、KJ等系列的监控系统生产和科研单位。目前我国的监控系统中主要存在的问题在于传感器种类少、寿命短，稳定性能也较差，系统的维护工程量大，无论从计算机应用程度还是从系统结构来讲，都只相当于先进国家90年代的水平。其次，由于缺乏专业领域的人才，相应的软件开发技术也跟不上，导致许多监控系统利用效率低下，系统的可靠性能差。

三、煤矿自动化的发展对策

1.计算机技术的运用

煤炭行业是我国能源工业的支柱型产业，在现代化科技不断更新发展以及节能减排理念的要求之下，煤炭生产也步入了转型发展时期。转型发展需要引入新的科学技术和网络通信，从而实现煤炭的优质、高效、安全生产，这也是传统煤炭工业在新的经济环境中必须面临的问题。计算机技术，尤其是可编程的矿用防爆式控制装置、作业过程的自动化控制、集成化生产管理等，都是传统煤矿生产亟需改革的重点内容。

2.低成本自动化

自动化是现代企业生产、发展所必备的技术手段之一，自动化程度越高，它为企业带来的经济效益也应当是越高的。然而，这中间还有一个重要因素就是自动化程度与成本之间的关系。利用计算机集成化生产和制造来实现低成本的自动化，应当是煤矿企业发展的重点方向。这样可以在制定自动化方案的同时，兼顾到投资的产出回报、经济与技术水平、效益与质量并重等诸多因素的最优化配置。从目前的计算机技术发展情况来看，低成本自动化实现的主要工具有成本较低的可编程控制装置和单片机等，其主要结构形式是以计算机为中心的集合分散系统。

3.高度集成的现场信息调控

在煤矿自动化的远程控制技术领域，需要大量的搜集现场信息，并对信息进行归类及整合。传统的过程控制自动化技术，只是在现场的设备控制上达到自动化要求，却不能有效的控制到集成现场信息发送的远程设备方面。因此，在新一轮科技的更新过程中，工业以太网的不断提升，智能化工程仪表以及工程现场线路的完善，都为整合现场信息资源提供了有利的帮助。人们在设备自动化的基础之上，又提出了过程自动化的概念。过程自动化能够完成对煤矿安全生产的智能化、自动化、网络化布局，并能把现场和远程操作控制结合起来，形成一个固定与移动同时作用的，多维的现代化信息管理系统。

其具体的工作步骤如下：①借助仪表和传感器装置对现场的事件信息进行采集，并通过执行系统将主操控器上的设置指令传递到现场的装置中去，然后利用现场设备进行操作控制。②借助于传输系统，将各子系统控制器中的信息整合到主控器上；③主控器将指令到各个子系统中去，使得各子系统执行命令，最终实现整个煤矿生产的自动化操作。

4.传感器与传感器技术的应用

传感器与传感器技术的应用是实现煤矿自动化生产的重要途径。在未来的应用过程中，首先要考虑提高传感器的稳定性以及使用年限。其次，在传感器新技术的研发上，要加强超声波技术、红外技术以及光纤技术的创新和应用。同时，还应该加大力度，研发智能化仪表来获取煤矿生产现场的检测信息。

四、结语

煤矿企业是我国经济发展中的支柱型产业，在科技高度发达的今天，我国煤矿的自动化技术还远落后于世界先进国家水平，存在着许多有待于探索和解决的问题，需要在今后的实际过程中不断的发展和提高。煤矿自动化技术的发展，还有一个重要的因素就是技术型人才的培养和引进。人才是企业发展的基础，煤矿企业只有着重培养一批专业技能强、综合素质高的技术人员为我所用，才能实现技术与生产的完美结合。

参考文献

[1]于静.浅议未来煤矿自动化发展趋势[J].中国科技博览，2011（12）：15-17.

[2]李海东.煤矿自动化的现状与发展[J].煤矿现代化， 2009（05）：33-35.

[3]李秀.我国煤矿自动化发展现状与应对途径[J].科技资讯，2012（03）：21-23.