探究自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

　　摘要：隨著時(shí)代的更迭變化和改革開放的應(yīng)用發(fā)展，我國經(jīng)濟(jì)呈一個(gè)穩(wěn)定上升的趨勢，經(jīng)濟(jì)的增長賦予了各個(gè)領(lǐng)域更多樣化的選擇，煤炭行業(yè)是我國主體經(jīng)濟(jì)的組成部分之一，它所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益是巨大的，目前我國煤炭行業(yè)面臨的主要問題就是高需求煤炭量與實(shí)際生產(chǎn)效率不協(xié)調(diào)，我國作為世界經(jīng)濟(jì)大國，對煤炭的總體需求是非常高的，對于目前煤炭行業(yè)存在的問題，我們可以采用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行一個(gè)很好的解決，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備中，可以優(yōu)化設(shè)備系統(tǒng)指令，提高設(shè)備運(yùn)行效率，極大程度上滿足煤炭開采需求，基于此，本文從自動(dòng)化技術(shù)的角度出發(fā)，對自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用進(jìn)行了一個(gè)較為詳細(xì)的說明。

　　本文源自科技風(fēng),2020(32):110-111.《科技風(fēng)》(半月刊)創(chuàng)刊于1988年，是經(jīng)科技部和國家新聞出版總署批準(zhǔn)的大型綜合類科技期刊。成立至今，經(jīng)過幾十年發(fā)展，現(xiàn)設(shè)有北京、石家莊兩個(gè)運(yùn)營中心，業(yè)務(wù)范圍涵蓋期刊出版、網(wǎng)絡(luò)傳播、公關(guān)咨詢、講座培訓(xùn)、出版服務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域，聚合了大批相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者及一線專業(yè)工作人員，特別是在教育科技、科學(xué)學(xué)科和汽車科技領(lǐng)域有著廣泛影響。

　　現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使得各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)生了巨大的改變，科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用賦予了人們更多樣化的選擇，其中又以自動(dòng)化技術(shù)最為矚目，自動(dòng)化技術(shù)不管應(yīng)用于任何領(lǐng)域，其應(yīng)用效果都比較理想，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)，可以縮短生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)也可以降低員工的工作強(qiáng)度，保障員工的身體健康。自動(dòng)化技術(shù)涉及的內(nèi)容比較多，綜合性質(zhì)比較強(qiáng)，相當(dāng)于多種科學(xué)技術(shù)的一個(gè)整合，有著不同科學(xué)技術(shù)的性能特點(diǎn)，自動(dòng)化技術(shù)并不是單向的，它具有極強(qiáng)的可操作性，通過與智能技術(shù)的結(jié)合，還會(huì)呈現(xiàn)出智能化特性。通過自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，可以很好實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理、在線操控，這正是當(dāng)前煤礦企業(yè)所需要的技術(shù)需求，煤礦開采過程中，會(huì)涉及到很多大型設(shè)備的使用，不同的設(shè)備具有不同的操作特點(diǎn)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也是不一樣的，有時(shí)候會(huì)因?yàn)槿藶橐蛩鼗蛘咴O(shè)備自身因素等原因造成設(shè)備故障，使得開采進(jìn)度延長，增加了煤礦企業(yè)的成本預(yù)算，煤礦開采涉及的流程較為復(fù)雜，所以排查故障問題相對來說比較困難，而通過自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以將這些問題進(jìn)行有效的解決，前端數(shù)據(jù)的精確計(jì)算可以快速找到發(fā)生故障的設(shè)備，然后及時(shí)將故障問題反饋給后臺(tái)，使維護(hù)人員可以及時(shí)處理。我國大多數(shù)煤礦機(jī)電設(shè)備，在煤礦開采過程中都還存在一定的局限性，設(shè)備自動(dòng)化程度不高，受成本因素的影響，很多小型企業(yè)沒有配置成套的自動(dòng)化設(shè)備，自動(dòng)化技術(shù)的普及應(yīng)用程度還有待提高。

　　一、自動(dòng)化技術(shù)在煤礦企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)勢

　　隨著自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)化改進(jìn)，國內(nèi)很多大型的煤礦企業(yè)都將該技術(shù)應(yīng)用到了煤礦機(jī)電設(shè)備中，自動(dòng)化技術(shù)可以代替人工進(jìn)行一些危險(xiǎn)性的操作，在降低成本預(yù)算的同時(shí)可以最大程度上保障員工的生命安全，自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于煤礦企業(yè)生產(chǎn)中有著多個(gè)方面的優(yōu)勢，從未來的發(fā)展形勢來看，自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)有著更加廣泛的應(yīng)用空間。就以自動(dòng)化技術(shù)在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用而言，它有效提高了煤礦生產(chǎn)的效率，隨著煤礦開采進(jìn)度的深化，露天煤礦已經(jīng)開采得差不多了，目前大多數(shù)的煤礦開采工作都是在地下深處進(jìn)行，地下深處的開采與露天開采不同，它所包含的施工流程更加繁瑣，要全面考慮各個(gè)方面的影響因素，而且地下工作都是依賴人工開采，存在一定的危險(xiǎn)系數(shù)，當(dāng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備時(shí)，就可以很好的解決地下開采困難這一問題，比如地下挖掘設(shè)備，可以利用自動(dòng)化技術(shù)控制設(shè)備的運(yùn)行，使設(shè)備可以按照規(guī)定的指令進(jìn)行工作，進(jìn)一步提高了煤礦開采的高效性，自動(dòng)化設(shè)備解決了地下煤礦開采中大多數(shù)困難的工作，剩下簡單的開采工作留給人工解決，通過層次性分工簡化開采流程的繁瑣性。

　　自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于煤礦企業(yè)中，可以給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，降低煤礦開采的成本預(yù)算，基于自動(dòng)化設(shè)備的性能優(yōu)勢，相關(guān)工作人員只需簡單操作，就可以讓設(shè)備高效運(yùn)行，自動(dòng)化設(shè)備可以做到很多工作人員無法完成的操作，也可以代替多人的工作內(nèi)容，所以可以節(jié)約一定的人工成本，煤礦開采涉及的內(nèi)容比較多，在自動(dòng)化技術(shù)還沒有廣泛應(yīng)用之前，很多開采環(huán)節(jié)都離不開人工操作，自動(dòng)挖掘設(shè)備的出現(xiàn)極大程度上降低了人力的消耗，在不需要過多工作人員的情況下就可以完成大多數(shù)的開采任務(wù)，如果只是單純?nèi)斯げ僮鞯脑挘斯こ杀緦⑹且粋€(gè)比較大的數(shù)值，這樣不利于煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

　　除了以上說的兩種應(yīng)用優(yōu)勢，自動(dòng)化技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用還有最為重要的一部分，就是可以最大程度上保障開采過程中的安全性，煤礦開采是一個(gè)綜合性的過程，同時(shí)也是一項(xiàng)具有高風(fēng)險(xiǎn)的工作，存在很多的不可控因素，稍有不慎，就有可能造成人員傷亡。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備中，可以在線實(shí)時(shí)監(jiān)控施工流程，通過感應(yīng)器可以隨時(shí)監(jiān)控每項(xiàng)工作內(nèi)容的進(jìn)度，發(fā)現(xiàn)問題可以發(fā)出警報(bào)，讓工作人員提高警戒，在這種安全高效的開采環(huán)境下，可以使開采質(zhì)量得到最大的保障。不管任何一個(gè)開采環(huán)節(jié)，安全始終是首要前提，煤礦企業(yè)要重視開采過程中的安全性，使自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中有一個(gè)全面的應(yīng)用，給工作人員提供一個(gè)安全穩(wěn)定的開采環(huán)境。

　　二、自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

　　(1)自動(dòng)化技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用。提升機(jī)是一個(gè)偏向于煤礦開采過程中的運(yùn)輸設(shè)備，它主要負(fù)責(zé)煤礦的運(yùn)輸和設(shè)備的上下井運(yùn)輸，受傳統(tǒng)煤礦開采技術(shù)的限制，不少的煤礦提升機(jī)都是利用單向設(shè)備進(jìn)行工作的，而設(shè)備的運(yùn)行需要依靠交變電流，提升機(jī)的上下運(yùn)行速度受電阻的影響，在傳統(tǒng)煤礦提升機(jī)運(yùn)行過程中，要有專門的輔助裝置，不然提升機(jī)無法正常運(yùn)行，而因?yàn)檩o助裝置的介入，使得提升機(jī)交變電流無法滿足正常的運(yùn)行需求，煤礦開采效率極不理想，還有一個(gè)問題就是，提升機(jī)的運(yùn)行基本都是持續(xù)性的，不同的運(yùn)輸階段對物料質(zhì)量要求不一樣，如果提升機(jī)出現(xiàn)運(yùn)行故障或者突發(fā)故障，會(huì)嚴(yán)重影響物料質(zhì)量，造成的后果是不堪設(shè)想的，加上工作人員疏忽大意，會(huì)使情況更嚴(yán)重，隨著時(shí)代的更迭變化和自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步，煤礦企業(yè)找到了相應(yīng)的解決方法，將自動(dòng)化技術(shù)與提升機(jī)相結(jié)合，打破傳統(tǒng)提升機(jī)存在的局限性，從基礎(chǔ)上優(yōu)化提升機(jī)的運(yùn)行效率，自動(dòng)化技術(shù)的數(shù)控優(yōu)勢，可以精準(zhǔn)控制提升機(jī)的升降速度，最大程度上保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，且設(shè)備操作難度并不高，適合大范圍普及應(yīng)用，雖然從短處來看，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用會(huì)增加煤礦企業(yè)的成本預(yù)算，但從長遠(yuǎn)目光來看，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益是長久的，任何企業(yè)的發(fā)展都是以經(jīng)濟(jì)為前提，如果沒有足夠的經(jīng)濟(jì)利益，那么企業(yè)得可持續(xù)發(fā)展就無從說起，自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用降低了煤礦開采所需的人力成本，設(shè)備操作不需要太多的工作人員，基于自動(dòng)化技術(shù)的性能優(yōu)勢，還可以有效減少設(shè)備運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的電能，對相關(guān)故障問題也可以進(jìn)行一個(gè)有效的預(yù)防，通過自動(dòng)化技術(shù)的融入，當(dāng)提升機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)任何問題，后臺(tái)都可以及時(shí)檢測出來，然后報(bào)備給相關(guān)工作人員，工作人員再安排維修人員進(jìn)行維護(hù)，使提升機(jī)的運(yùn)行更加高效穩(wěn)定。

　　(2)自動(dòng)化技術(shù)在運(yùn)輸機(jī)中的應(yīng)用。在煤礦開采過程中，煤礦運(yùn)輸機(jī)是不可或缺的一種設(shè)備，它主要負(fù)責(zé)煤礦的上下井運(yùn)輸，煤礦運(yùn)輸機(jī)對驅(qū)動(dòng)器的依賴比較高，基本所有的煤礦運(yùn)輸機(jī)都有專門的驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器的啟動(dòng)并不是那么容易的，它需要借助外在輔助工具，比如液力耦合器，但在啟動(dòng)過程中存在一個(gè)問題，就是設(shè)備啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流沖擊，會(huì)形成短暫的高壓，高壓會(huì)影響設(shè)備零件部位的使用性能，使得設(shè)備運(yùn)行效率降低。皮帶是運(yùn)輸機(jī)的組成部分之一，在皮帶運(yùn)行過程中，會(huì)與煤礦相互摩擦，在摩擦力的作用下皮帶會(huì)產(chǎn)生熱能，過高的溫度會(huì)加快皮帶的老化，這是非常不利的，傳統(tǒng)運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行受多個(gè)方面因素影響，運(yùn)行過程中存在很多不可控因素，運(yùn)行效率也不理想，有時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)煤塊掉落的現(xiàn)象，掉落的煤塊還得專門配備工作人員進(jìn)行清理，不僅影響煤塊開采進(jìn)度，還給企業(yè)額外增加了人工成本。而通過PLC系統(tǒng)的應(yīng)用，會(huì)使運(yùn)輸機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行，根據(jù)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)合理調(diào)控運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行速度，在自動(dòng)化技術(shù)的調(diào)試下，會(huì)減少皮帶與煤礦的相對滑動(dòng)，使運(yùn)輸機(jī)以一個(gè)平穩(wěn)的速度運(yùn)行，規(guī)避熱能的產(chǎn)生，在平行速度下，煤塊也不容易掉落。

　　(3)自動(dòng)化技術(shù)在壓縮機(jī)中的應(yīng)用。煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行離不開壓縮機(jī)，壓縮機(jī)相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力源，壓縮機(jī)的成本費(fèi)用比較高，不少煤礦企業(yè)對壓縮機(jī)的資金投入比較大，就電費(fèi)而言，高達(dá)十幾萬或者幾十萬，大多數(shù)小型煤礦企業(yè)是無法承受的，壓縮機(jī)的電費(fèi)之所以這么高，主要是因?yàn)閴嚎s機(jī)持續(xù)性的工作，煤礦機(jī)電設(shè)備雖然不用時(shí)刻保持運(yùn)行狀態(tài)，但壓縮機(jī)的運(yùn)行過于刻板化，無法根據(jù)生產(chǎn)情況進(jìn)行調(diào)整，始終保持運(yùn)行狀態(tài)，使得電能無法得到合理的利用。壓縮機(jī)并不能獨(dú)立運(yùn)行，它要與交流電機(jī)相結(jié)合才能開始工作，因?yàn)閴嚎s機(jī)運(yùn)行過程中有著多樣性變化，交流電機(jī)也要根據(jù)壓縮機(jī)的改變進(jìn)行調(diào)整，所以對電網(wǎng)要求就非常高，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于壓縮機(jī)設(shè)備中，可以實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的電能自動(dòng)調(diào)節(jié)，在降低壓縮機(jī)電能使用量的同時(shí)延長電網(wǎng)的使用周期。

　　(4)自動(dòng)化技術(shù)在采掘設(shè)備中的應(yīng)用。前面我們提到過采掘設(shè)備，就煤礦開采而言，采掘設(shè)備是不可或缺的，在井下挖煤的時(shí)候，存在很多的危險(xiǎn)因素，井下環(huán)境比較惡劣，需要做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，有些潛在危險(xiǎn)是無法避免的，這就加大的整個(gè)煤礦開采的難度，工作人員身體和心理都承受著巨大的壓力。人工采掘的方式其效率偏低，在機(jī)械操作方面對技術(shù)人員的綜合能力要求較高，在井下采煤過程中，有些區(qū)域只能人工進(jìn)行采掘，在沒有機(jī)械設(shè)備的幫助下，人工采掘存在很大的危險(xiǎn)隱患。將采掘設(shè)備與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，可以有效解決很多操作問題，主要代表設(shè)備為電牽引采煤機(jī)，通過引入自動(dòng)化牽引功能，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備滑動(dòng)的阻隔，優(yōu)化了采掘設(shè)備的整體運(yùn)行效率

　　(5)自動(dòng)化技術(shù)在生產(chǎn)監(jiān)控中的應(yīng)用。在井下采煤過程中，主要的安全事故有以下幾種:粉塵超標(biāo)、瓦斯?jié)舛冗^大、地層變動(dòng)，這些事故對人員的傷害都是非常大的，針對于此，要做好采煤現(xiàn)場的監(jiān)控工作，找出潛在的安全隱患，將它們扼殺在搖籃中，解決了安全隱患，不僅保障了工作人員的生命安全，還可以提高煤礦開采效率，而自動(dòng)化技術(shù)在監(jiān)控設(shè)備中的應(yīng)用，以計(jì)算機(jī)為主，通過迅速的數(shù)據(jù)分析率，將感應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)前端，通過技術(shù)人員的可視化分析，找出現(xiàn)場采煤過程中存在的問題，相關(guān)工作人員再制定解決方案或者發(fā)出預(yù)警，讓采掘人員可以有足夠時(shí)間撤離。

　　三、結(jié)語

　　隨著科學(xué)技術(shù)的深化發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)的廣泛普及已是必然趨勢，自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用是多方面的，它可以有效提高煤礦生產(chǎn)效率，給企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益，在未來的發(fā)展中，自動(dòng)化技術(shù)還將不斷優(yōu)化煤礦機(jī)電設(shè)備的各項(xiàng)系數(shù)，給煤礦企業(yè)帶來更多樣化的可能，為我國煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。

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