煤矿机电自动化技术发展及应用分析.pdf

2020 年第 6 期2020 年 6 月 经过多年的发展，煤矿开采经历了由半机械化到 机械化的发展。煤矿的生产效率大幅提高，开采安全 也得到了保障。随着信息技术的发展，一些煤矿开始 向自动化开采过渡。在国家提倡减员提效的背景下， 自动化技术的优势越来越明显[1-2]。为此，很多矿井都 在大力推进煤矿生产的自动化、信息化和智能化。自 动化的目标是实现生产设备的无人看守、自动运行， 这对煤矿行业的发展无疑是一种推动。本文分析了自 动化技术的优势及其发展，并介绍了自动化技术在煤 矿生产中的应用。 1煤矿机电自动化技术的优势 自动化技术是以信息技术为基础，根据设备的运 行规律，通过相关程序使设备自动运行。其最大的优 势是减少了人对设备运行的干预，提高了生产效率。 在煤矿自动化领域，主要是依靠电子信息技术、微机 控制技术和 PLC 技术实现机电设备的自动化。与西方 发达国家相比，中国的煤矿机电自动化技术起步较晚。 为了适应中国煤矿发展的需要，继续大力发展煤矿生 产的自动化技术。煤矿机电设备自动化技术的优势在 于提高了煤矿生产效率，降低了安全事故风险，下面 围绕这 2 点进行阐述。 1.1提高煤矿生产效率 在煤矿生产中，传统的机电设备在作业时需要人 工操作，这就要求员工具有较高的操作水平和丰富的 现场经验。但是，人总会误判一些情况而导致操作失 误，这不仅会影响生产效率，还存在一定的安全隐患。 如果在生产中不能及时纠正操作失误，就可能发生一些 预料不到的后果。最主要的是人存在生理极限，每隔一 段时间都要换人来操作机器，这导致机械设备不能以最 佳状态运行。而在煤矿机电设备中引入自动化技术后， 人对机电设备的干预程度降低，设备运行的效率更高。 更为重要的是，可以将人从这种重复劳动中解放出来， 使工人有更多时间投入到生产中。在设备运行时，工人 只需要调节少数几个参数就可以控制设备的高效运行。 1.2降低安全事故风险 煤矿行业本身就是一种高危行业，经常会发生各种 安全事故，造成重大的人员伤亡，这是煤矿企业不想看 到的。在发展了煤矿机电自动化技术后，工人从事一些 危险开采活动的频率大大降低，从本质上减少了煤矿事 故造成的人员伤亡。更为重要的是，自动化技术还能监 测开采过程中存在的一些风险，在事故未发生之前就能 发出警报。采用这种方式，大大降低了安全事故发生的 概率[3]。自动化技术的优势是能根据过去的一些规律， 对现在或未来出现的异常进行预防，将安全事故扼杀 在萌芽中，防范于未然。 2煤矿机电自动化技术的难点分析 中国煤矿行业的技术发展水平不均衡，机电自动化 技术还未得到普及，导致在应用机电自动化技术进行煤 矿生产时还存在一些问题，主要体现在以下几个方面。 2.1机电自动化设备操作困难 虽然自动化技术给煤矿生产带来了巨大的便利，但 收稿日期2020-04-15 作者简介苗飞飞，1986年生，男，山西临县人，2007年毕业于山 西煤炭管理干部学院矿山机电专业，助理工程师。 煤矿机电自动化技术发展及应用分析 苗飞飞 （ 西山晋兴能源有限责任公司斜沟煤矿，山西 兴县 033600 ） 摘要 随着煤矿现代化的发展，自动化技术在煤矿生产中得到了广泛应用。煤矿机电自动化技术的应用不仅大幅度 提高了煤矿的生产效率，还提高了煤矿生产的安全性。简要阐述了煤矿机电自动化技术的优势，探讨了机电自动化设备 管理的难点，并介绍了自动化技术在煤矿生产中的应用情况，以期为煤矿现代化发展提供一定的参考。 关键词 煤矿现代化；机电自动化技术；生产效率；生产安全 中图分类号 TD63文献标识码 A文章编号 2095-0802-202006-0163-02 Development and Application Analysis of Electromechanical Automation Technology in Coal Mine MIAO Feifei Xiegou Coal Mine, Xishan Jinxing Energy Co., Ltd., Xingxian 033600, Shanxi, China AbstractWith the development of coal mine modernization, automation technology has been widely used in coal mine production. The application of electromechanical automation technology in coal mine not only greatly improves the production efficiency of coal mine, but also improves the safety of coal mine production. This paper briefly expounded the advantages of coal mine electromechanical automation technology, probed into the difficulties of electromechanical automation equipment manage- ment, and introduced the application of automation technology in coal mine production, in order to provide some reference for the development of coal mine modernization. Key words coal mine modernization; electromechanical automation technology; production efficiency; production safety （总第 177 期） 实践运用 163 2020 年第 6 期2020 年 6 月 是也带来了一些问题。很多自动化设备的仪表比较复 杂，显示的数据比较多，煤矿工人阅读起来并不容易。 采用煤矿自动化设备需要掌握较多的专业知识，而煤 矿井下很多人员并不具备这些知识。由于煤矿企业本 身是高危行业，招聘一些高素质的、具备自动化知识 的专业人员相当困难。因此，在实际工作中，可直接 对煤矿的工人进行机电自动化培训，以满足当前对设 备操作的需要。但是，从长远来看，这样做并不能解 决设备操作困难的问题。自动化设备多是一些精密设 备，误操作会引起设备内部一些精密零件的损坏，导 致设备失灵，甚至引发机电安全事故。 2.2机电自动化设备的设计不合理 目前正处于煤矿自动化的过渡阶段，市场上能用 于煤矿生产的自动化设备并不多，出现了煤矿自动化 设备在生产过程中适用性差的问题，甚至严重影响了 煤矿的安全生产。因为在设计设备时只考虑到一些特 定的情况，而对于现场复杂的情况缺乏一定的考虑， 所以，导致设备设计不合理。在这种情况下，机电自 动化设备的优势不仅没有发挥出来，还影响了煤矿生 产的整体进度[4]。 与此同时，煤矿机电自动化技术涉及的环节更多， 相比于其他行业实现起来更加复杂。另外，机电管理制 度有待完善，不能满足煤矿企业生产的需求。现实中煤 矿自动化的管理严重滞后于自动化技术的发展，在一定 程度上已经限制了煤矿自动化设备性能的正常发挥。 3自动化技术在煤矿开采中的应用 3.1在矿井提升过程中的应用 矿井提升机在煤矿材料、设备和煤炭运输中发挥 了重要的作用，保证提升机的安全、可靠运行对于煤 矿高效生产有重要意义。过去，矿井提升机的运行过 程是通过人工控制的，很容易发生各种故障，运行维 护成本极高。随着自动化技术的发展，很多矿井的提 升机都进行了自动化技术改造。提升机运行采用了 PLC 和变频器来进行控制，整个运行过程更加平稳、节能、 安全，减少了由于人为操作失误引起的提升机安全事 故，给煤矿企业带来了一定的经济效益。 3.2在煤矿开采设备中的应用 采掘设备对煤矿生产效率起着决定作用，其主要 作用是完成煤矿生产中的煤炭开采和巷道掘进。在煤 矿开采和掘进过程中，由于地质条件的不确定性，很 容易发生安全事故。在开采和掘进阶段，工作人员众 多，发生事故会造成重大的人员伤亡。减少人员参与 煤矿开采和掘进作业，能最大程度上减少人员伤亡。 因此，在煤矿开采设备中应用自动化技术具有重大的 价值。目前，一些矿井的工作面已经实现了无人化开 采，如图 1 所示，可以通过远程操控采煤机进行煤层 切割和液压支架移架作业，生产效率非常高[5]。 3.3在煤矿生产监督中的应用 实时了解煤矿井下生产活动状况，对于煤矿的安 全生产具有重要意义。采用视频监控技术，可以将井 下工人的作业画面和视频实时传输到地面控制台上。 如果发现工人违规操作，可以直接通知井下负责人处 理，杜绝了安全隐患。发生事故时，可以通过视频及 时确定安全区域，为工人指明逃生通道。与此同时， 将煤矿井下的一些安全数据直接汇总到控制台上，可 以监控煤矿井下的总体运行状况。现在，很多矿井已 经建立了煤矿生产的自动化监控系统，也称分布式煤 矿安全监控系统，如图 2 所示。 图 1薄煤层无人开采工作面 图 2现代化矿井安全生产调度中心 4结语 在信息技术高速发展的今天，煤矿机电自动化是 未来生产发展的趋势。在煤矿生产中采用自动化技术， 不仅能提高煤矿生产效率，还能保证煤矿生产的安全。 但是，在工作过程中也应该认识到煤矿自动化中存在 的问题，主要体现在机电自动化设备操作困难和自动 化设备设计不合理等方面。目前，煤矿自动化的应用 主要体现在矿井提升的自动化、煤矿生产的自动化和 煤矿安全监督的自动化方面，其他方面的自动化还有 待进一步研究。 参考文献 ［1］ 贺文斌.煤矿机电自动化技术发展及应用分析 ［J］ .价值工程， 2019， 3836 245-246. ［2］ 刘丽.自动化技术在煤矿机电设备中的应用分析 ［J］ .世界有 色金属， 201918 293. ［3］ 姚武江.煤矿机电技术创新与应用探讨 ［J］ .江西化工， 20195 232-234. ［4］ 李福泉.自动化技术在煤矿装备发展中的应用分析 ［J］ .中国 石油和化工标准与质量， 2019， 3918 250-251. ［5］ 闫成峰.煤矿机电设备中的自动化技术应用分析 ［J］ .科技经 济导刊， 2019， 2725 90. （ 责任编辑白洁 ） 164