淺談煤礦機電設備自動化技術應用

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摘要：首先對自動化技術在煤礦機電設備中的應用現狀進行了分析闡述，其后從煤礦升降設備、煤礦傳送設備、煤礦開采設備、煤礦監控設備4個方面，研究了自動化技術在煤礦機電設備中的應用。

關鍵詞：自動化技術；煤礦施工；機電設備

在傳統時期，受井下環境復雜、機電設備落后等因素影響，煤礦生產的安全性與效率很難得到保證，各類煤礦事故頻頻發生。而在應用自動化技術后，煤礦生產的施工效率與施工質量可得到有效提升，人員傷亡、設備故障等負面問題的發生概率也顯著降低。

1自動化技術在煤礦機電設備中的應用現狀

所謂“自動化技術”，并非某一具體的技術類型，而是由微電子技術、計算機技術、模塊控制技術等多種現代技術綜合而成的工業技術體系。其中，微電子技術主要以煤礦機電設備的控制板塊為應用載體，通過由多種微型電子元件組成的集成電路實現各類控制信息的采集、傳輸、監控與響應。同時，微電子技術也是自動化技術的實現基礎，只有煤礦系統中的機電設備達成無障礙通信，才能完成系統整體的自動化、靈活化控制操作。計算機技術與模塊控制技術共同構成了自動化技術體系的核心，其應用水平對煤礦機電設備的自動化控制能力具有直接影響。在煤礦機電設備的自動化運行過程中，相關人員可結合人工操作的主要流程預設程序指令及控制模塊，計算機系統便可通過此類指令或模塊，對煤礦機電設備的參數、動作進行精準操控。除上述技術類型以外，機械技術、傳感技術、智能技術等也在自動化技術體系中發揮著重要作用[1]?，F階段，雖然新型能源的實踐效果與發展前景較為可觀，但從能源工業的大環境來看，新型能源的全面普及仍然任重而道遠，所以煤炭資源在未來一段時間內仍是我國需要的首位能源。在目前，我國能源市場中煤炭資源的產量與需求仍存在較大缺口，故而對能源進口保有一定依賴性。同時，受經濟條件、技術觀念等因素的限制，我國中小型礦井的開采工作仍然以人工作業或普通機械作業為主，近幾年來礦難事故頻發，為我國煤炭工業的生產安全敲響了警鐘。在此背景下，加強煤礦機電設備的自動化技術研究及普及，具有高度的重要性和必要性。

2自動化技術在煤礦機電設備中的應用

2.1自動化技術在煤礦升降設備中的應用

在煤礦施工中，升降設備主要起到連接井下空間與井上空間，傳輸人員、物資及設備的作用。將自動化技術應用到升降設備的電控系統中，有助于強化升降設備運行的穩定性與安全性，實現升降設備的精準變頻。通常情況下，升降設備的機械結構比較簡單，僅需做好PLC程序（可編程邏輯控制程序）的編制，即可達成理想的自動化控制效果。但需要注意的是，相關人員在進行程序編制時，不僅要滿足升降設備基本的動作需求，還應設置出實時監控、故障分析、故障警報等指令信息，以確保終端人員可通過計算機界面對升降設備的自動化運行狀態進行全面監控，及時掌握現有或潛在的設備隱患或故障問題。

2.2自動化技術在煤礦傳送設備中的應用

傳送設備是煤炭資源由開采現場傳輸至井上空間的關鍵設備，主要由傳送帶與電機兩部分組成。在實際的煤礦施工過程中，傳送設備的結構雖然簡單，但卻是煤礦機電設備中最易發生故障的設備。若煤礦傳送設備出現運行卡頓、傳送帶偏移等情況，輕則導致煤炭過度泄漏，降低生產效益，重則造成煤炭運輸阻滯，導致施工活動長期中斷。自動化技術可使煤礦傳送設備的故障發生概率顯著降低。傳送設備的自動化控制系統主要由控制臺、操作界面、保護裝置以及傳感器構成。當傳送裝備的皮帶偏移或停滯時，傳送帶上方的光學傳感器便會迅速采集到故障情況，并將相關數據傳送至控制臺的終端系統。此時，控制系統便可將傳送帶當前的運動軌跡、總線位置與預設值進行比對分析，進而將針對性的調控信號傳回傳送設備，由驅動設備對傳送帶的位置做出調整。隨著傳感技術與PLC技術的豐富發展，傳送設備的自動化控制系統還可對設備所處環境的溫度、濕度進行精準分析與精準反饋，從而進一步提升傳送設備的運行穩定性，保障煤炭資源的高質高效運輸。

2.3自動化技術在煤礦開采設備中的應用

在傳統的煤礦施工中，開采設備運行水平主要受負荷量級的影響。基于開采活動的持續性，開采設備需要長期處于高負荷的運行狀態。若現場人員對設備疏于管控，容易出現過熱、磨損等情況，進而嚴重縮短開采設備的使用壽命。而在應用自動化技術后，終端系統的界面可現實開采設備的運行時間、負荷等級、內外溫度等數據，并結合預設好的運行閾值實現合理控制。此外，環境因素也可能引發開采設備故障。例如，在應用傳統采煤機進行煤炭開采時，其經常會因為地勢不平而進入下滑狀態，繼而因動力失衡而形成停機。應用自動化技術的電牽引式采煤機可避免此類故障，傳感器掃描到施工環境的地勢信息并傳至自動控制系統后，采煤機的牽引部件會自動生成與地勢方向相反的力，從而提高采煤機的穩固性，保證采煤機動力于辦公設備與家庭智能化設備這兩方面。將智能控制技術應用于設備裝置中，對企業發展至關重要，因為企業在發展期間，規模日益壯大，需要處理的數據也逐漸增多，為了保證日常工作的正常進行，會產生極高的生產成本。使用智能化控制設備，加強對數據的處理，便能在短時間內處理海量的數據信息，提升數據處理的專業性，降低生產成本，提升生產效率，這是企業在當前時代下提升市場競爭力的有效手段。而將控制技術應用家庭智能化設備中，可以方便大眾日常生活。將線路、控制器與用家電器連接在一起，便可以構建智能化居住環境。目前，智能控制技術應用于家庭設備已經取得了不錯的成績。比如小米之家，借助智能控制技術，提升家庭設備的智能性，為大眾營造良好的生活環境。

3結語

將智能控制技術應用于機電一體化系統中，可以優化機電一體化工作能力，彌補機電一體化系統的短板，在科學技術高速發展的時代中，還需要進一步優化智能控制技術，使其在機械制造、機床、機器人、交流伺服系統、設備裝置以及數控領域可以有更好的表現。

參考文獻

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作者：田賀 單位：兗州煤業股份有限公司綜機安撤中心生產技術科