煤矿机电自动化集控的发展与应用

摘 要：经济快速发展和科学技术日新月异，这些为高新科技的出现提供了保证。高新科技在煤矿企业机电设备中的应用能够为自动化提供新的解决途径。文章联系实际煤矿机电自动化集控过程中出现的大型化、自动化和集控化的发展趋势，综合设备可靠性和安全性以及控制精度等方面，对煤矿机自动化集控的发展与应用进行分析。

关键词：煤矿；机电；自动化集控

中图分类号：TD63 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）06-0073-01

在煤炭开采过程中，煤矿作业的生产效率很大程度上取决于煤矿机电设备的自动化程度。煤矿机电自动化不仅能够提高生产效率，同时智能的控制也为生产的安全构建有效的保障。煤矿机电自动化是一项复合型的高新技术，它融合了计算机、机械、自动化控制以及信息技术等多个学科的知识，同时自动化技术也使得微电子技术能够运用到机械工程中，从而对整个采矿工作起到了巨大的影响。因此，从效率和安全两个方面看，加大研究煤矿机电自动化技术的力度，投入资金促进煤矿机电自动化的应用实属必要。

1 我国煤矿机电自动化集控发展趋势

具有程序化、智能化和信息化特点的机电设备自动化有着众多的优点，例如：自动化设备的体积小、容易操作和维修、可靠性高；从劳动密集型向技术密集型过渡，减少矿井生产操作人员等。因此在煤矿开采行业得到了广泛的关注和众多的应用。从员工角度而言，煤矿机电设备自动化技术能够降低操作人员的工作难度；从企业而言，它能够提高煤矿的生产安全性，科学配备人力资源，实现可观的社会效益和巨大的经济效益。

但是，从目前我国煤矿机电自动化的普及程度上看，远远无法同其他发达国家比较，技术的成熟度也存在很大的差距。因此，在煤矿机电自动化方面还需要巨大的精力和大量的资金，加大研究力度，加快发展步伐。作为煤矿企业发展和生产的核心技术，煤矿机电自动化集控技术的发展趋势也比较明显：主张开发完全拥有自主知识产权的技术，重视开采技术的开发以及配套设备的设计是未来煤矿机电设备发展的主要方向。根据历史的教训可以看出，只有拥有的自主知识产权，并且生产出的核心设备或者装置，才能从较大程度提供我国的煤炭开采水平，增加开采产量并且提高作业的安全性。另外，产品的通信能力是支持煤炭开采量增加（智能化机电设备可靠运行）的主要因素，因此要增强设备的实时信息采集能力，并且对得到的信息进行分析从而得到有价值的信息，这样才能对煤炭的生产工艺和开采水平提供帮助，因此开发智能的自动化煤矿设备也是未来的煤矿机电设备的主流发展方向，而其中起到关键作用的就是微处理器，如何在开采设备、运输设备以及检测设备中应用微处理器也就成了此项技术能否得到广泛应用的关键。

2 煤矿机电自动化集控的应用分析

①应用于矿井监测以及监控和矿井安全生产。目前，煤矿机电自动化集控技术主要被用于矿井安全监控系统，因此也是衡量自动化集控技术水平的主要系统。由于我国在自动化监测技术上的起步很晚，设备主要是依赖进口，缺乏自主研发能力，因此我国的煤矿机电自动化集控技术始终处于一般水平，这就导致了与发达国家相比缺乏核心竞争力。伴随着我国经济的快速发展，科学技术水平也不断进步，在不断引进外国设备的过程，不断对设备研究，消化其中的知识，并且结合我国煤矿企业的实际开采状况，渐渐形成了一批能够跻身世界先进水平的煤矿机电自动化监控系统。在国家出台的各项有关煤矿开采安全章程的引导下，以实际经验“以风定产、先抽后采、监测监控”为开发理念的帮助下，自动化集控技术在我国众多的大型煤矿企业中得到了推广和应用，提高了瓦斯预警的准确度，并且已经取得了较好的成效。

②应用于煤矿矿井提升机。煤矿矿井提升机是开采煤炭的主要设备，其具有体积大、重量大，控制复杂的特点。对其进行自动化集控技术改造，最终可以达到部分整合提升驱动和提升滚筒的效果。这种整合不仅使得矿井提升机的内部结构被简化，而且全数字化的智能设备保证了机器设备具有很高的可靠性，例如：能够通过微处理器进行多重寻址，从而能够100%找到故障地址，提高设备的自动诊断能力，极大地方便了设备之间的通信；同时简化的内部结构对于设备的安装也带来了很大的方便，为系统的升级和改版提供了极大的便利。近几年，伴随着数字直流提升机核心部件研究取得了重要成果，相关的核心部件也成功研制出来，这使得整个监控系统的安全性能得到了进一步的提升。目前我国的煤矿开采企业选购矿井提升机时，首先就是国产的直流提升机。

③应用于矿井井下传送带。在矿井下煤炭的运输环节中，因为要保证煤炭能够在传输带上连续地运输，所以带式运输机提出了更高的要求，需要其在运输量和安全性方面有所提高。我国自主研发的带式运输机也取得了广阔的市场，这种运输机是采用机电一体化技术，引入了CST可控软件启动设置，能够成功保证煤矿井下原煤的不间断运输，并且能够智能采取有效措施解决设备工作过程中出现的出错率、降低故障率。虽然成功保障了连续传输的要求，但是带式运输机在进行长距离的运输时，由于中间驱动点的不稳定现象还没有完全消除，因此从很大程度上影响到了整个设备的寿命和可靠性。可见在矿井井下传送带的应用方面，还需要不断地进行探索、分析，以实现运输系统的稳定性。

④实现电牵引采煤机。采煤机是进行矿井采煤工作的主要设备，自动化集控技术在采煤机中的典型应用当属电牵引采煤机。通过将电牵引技术引入到采煤机中，既能保证电能为采煤机提供牵引力，还能实现采煤机下滑制动发电，从而实现了电能的有效利用。电牵引采煤机的主要特点就是故障少，性能稳定，维护量小，只要在设备启动前对电控系统中设置的相关参数进行合适的选取，就能够有效地提高电牵引采煤机的传动性能。伴随着计算技术、电子技术的快速发展，电牵引技术必将在采煤机技术上有新的应用，并且成为煤矿企业持久动力的源泉。

⑤在其他设备上的应用。利用液压控制技术和计算机技术形成的电业控制支架已经成为煤矿开采的主流机电设备之一了，它能够实现承租自动移驾功能，也能保证定呀双向邻架，能够有效避免煤矿开采过程中对支架和顶板的冲击力。同时高压开关柜也为了煤炭开采作业提供了巨大的帮助。它能够为开采提供较为稳定的供电系统，满足煤矿开采大功率用电器对电能的需求。

3 煤矿机电自动化集控技术的前景预测

煤炭开采行业的持续发展和安全生产都离不开煤矿机电的智能化和自动化。信息时代的到来，为了煤炭行业的发展提供了发展智能化、自动化的途径，也为节约生产成本提供了新的方法。例如，目前较为流行的远程操控技术能够在无人值守的情况，对地面矿井中的作业进行控制，正确完成开采、运输等工作，同时也能详细记录下矿井中的生产动态，并且根据已经收集到的数据进行最优化工作方式的分析；无线网络的运用为矿井的智能化提供了极大的便利，最典型的就是wifi技术，能够有效地降低成本，提高效率。在煤矿生产安全方面，瓦斯、火灾、冲击地压等危害是导致矿井责任事故的主要原因，因此使用传感器、断点控制装置已经准确的定位系统，对于了解工作人员的工作情况有着重要的帮助。通过对于一些薄煤层，如果研制出对应的自动化综合开采设备也能提高开采率。

4 结 语

总而言之，我国在煤矿机电自动化集控技术的应用方面已经取得了较大的规模，对于我国煤矿产业的健康发展起到了重要的作用。与此同时，我们也要认识到，自动化集控技术也存在不少的不足，需要加大研究力度和资金投入，从煤矿开采作业的各个环节入手以实现煤矿产业的高效发展。

参考文献：

[1] 赵亚萍.安全发展背景下煤矿自动化改造探讨[J].机电信息，2012，（11）.

作者简介：齐永国，贵州发耳煤业有限公司。