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摘要：為了進一步提升煤礦開采的效率和保證安全性，應在煤礦開采中大幅度應用自動化技術(shù)。通過分析煤礦機電設備自動化技術(shù)的優(yōu)勢，探討了自動化技術(shù)在煤礦機電設備中的應用，可以為煤礦機電設備的自動化改造提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：煤礦開采；機電設備；自動化技術(shù)

隨著煤炭科學技術(shù)的發(fā)展，煤炭產(chǎn)量逐年提升。與此同時，煤礦開采的安全性也得到了顯著提升。由于中國煤礦地質(zhì)條件的復雜性，煤礦災害事故仍然有發(fā)生的可能。為此，需要采用自動化控制的煤礦機電設備代替工人進行危險作業(yè)。此外，近些年來，煤礦產(chǎn)能過剩，導致煤礦的競爭壓力日益激烈，減人提效是煤礦企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路[1-3]。實現(xiàn)煤礦機電設備的自動化能較好地滿足這一需要。本文分析了煤礦機電設備自動化技術(shù)的優(yōu)勢，探討了其在煤礦機電設備中的應用情況。

1煤礦機電設備自動化技術(shù)的優(yōu)勢分析

自動化技術(shù)代表了最先進的生產(chǎn)力，其在煤礦生產(chǎn)中的優(yōu)勢主要表現(xiàn)為機電設備的操作更加簡便、機電設備的使用更安全、大幅度提高生產(chǎn)效率及降低生產(chǎn)成本。下面將進行具體分析。

1.1機電設備的操作更加簡便

與傳統(tǒng)的機電設備相比，自動化機電設備的操作更加簡便。自動化控制過程中采用了檢測技術(shù)和控制電機技術(shù)，使得對機電設備的控制更加靈敏。在操控設備時，只需要操控設備少量的按鈕，且各個按鈕代表的功能易于識別，不需要基于設備的使用經(jīng)驗來手動調(diào)節(jié)設備狀態(tài)。此外，通過自動化設備上自帶的一些儀表，可輕松了解設備的狀態(tài)參數(shù)，從而可更有效地對設備狀態(tài)進行調(diào)節(jié)。

1.2機電設備的使用更加安全

在自動化機電設備上通常裝有故障診斷裝置和報警裝置，可以在很大程度上降低安全事故發(fā)生的可能性，從而使機電設備的使用更加安全。一旦出現(xiàn)故障，自動化機電設備內(nèi)部的某些程序會運行，發(fā)出相應的動作指令，使設備自動處于最安全的狀態(tài)。發(fā)出的報警信號可及時通知有關(guān)人員進行維修，從而避免某些機電設備故障釀成煤礦機電安全事故。此外，更為重要的是，自動化技術(shù)的應用減輕了某些井下崗位工作人員的數(shù)量，這在某種程度上保護了工人的生命安全。

1.3大幅度提高生產(chǎn)效率

煤礦機電設備自動化能大幅度提高生產(chǎn)效率。通過設備的自動化運行，可以節(jié)省人員換班和工人對機電設備工況檢查的時間。使用自動化機電設備的關(guān)鍵在于通過對周圍環(huán)境的自動檢測，根據(jù)外部檢測的狀況按照某種規(guī)律自動運行。這樣，機電設備的運行不依賴于人的操作，從而實現(xiàn)全天自動運行，大幅度提高了生產(chǎn)效率。

1.4降低生產(chǎn)成本

自動化機電設備的應用可有效降低煤礦生產(chǎn)成本：a)自動化技術(shù)的應用減少了煤礦井下工人的數(shù)量，井下工人數(shù)量只有原來的1/4~1/3，大幅度降低了人力資源成本[4]；b)自動化技術(shù)的應用使生產(chǎn)效率提高了幾倍甚至十幾倍，這樣總體的生產(chǎn)成本得到了大幅度下降；c)自動化技術(shù)能更好地預防煤礦機電安全事故的發(fā)生，這在某種程度上也降低了生產(chǎn)成本。

2煤礦機電設備中自動化技術(shù)的應用

以上分析了煤礦機電設備自動化技術(shù)的主要優(yōu)勢，下面將以煤礦一些主要的機電設備為例，對自動化技術(shù)在煤礦機電設備中的應用進行分析。

2.1采煤機中自動化技術(shù)的應用

采煤機是綜采工作面重要的機電設備，在采煤機中應用自動化技術(shù)可大幅度提高煤礦開采效率。采煤機中自動化技術(shù)的應用主要體現(xiàn)在以下兩方面[5]：a)根據(jù)煤層厚度自動調(diào)整采煤機的采高。通過在采煤機上安裝煤層厚度傳感器，可實時獲取煤層厚度，這樣可有效控制采煤機采高，既可以減少煤炭資源的浪費，又可以減少采煤機截割頂板的情況，從而降低采煤機截齒的磨損。b)實現(xiàn)遠程控制（見圖1）。隨著進入深部開采，礦山壓力顯著增加，發(fā)生各種動力災害的可能性大大增加。為了保證開采的安全性，工人可在安全位置遠程操控采煤機，這樣可有效減少煤礦開采過程造成的人員傷亡。

2.2皮帶輸送機中自動化技術(shù)的應用

皮帶輸送機是煤礦井下重要的運輸設備，在應用自動化技術(shù)后可以實現(xiàn)無人值守。皮帶輸送機中自動化技術(shù)的應用主要體現(xiàn)在以下幾方面：a)皮帶輸送機運行速度的自動控制。通過對皮帶輸送機的載荷進行實時檢測，根據(jù)載荷調(diào)節(jié)運行速度，從而達到節(jié)能的目的。b)自動灑水降溫。通過對煤體溫度的檢測，進行自動的灑水降溫，從而達到節(jié)約水資源的目的。c)煤層自燃報警裝置的應用。在皮帶輸送機運行的行程中安放有煙霧報警裝置，一旦發(fā)生火災能自動報警并進行噴水。d)故障自動檢測。由于皮帶輸送機比較大，在發(fā)生故障時找到故障位置很關(guān)鍵，通過相應的監(jiān)測技術(shù)，很容易找到皮帶輸送機的故障位置，從而節(jié)約維修時間。

2.3礦井提升機中自動化技術(shù)的應用

礦井提升機是煤礦重要的輔助運輸設備，在應用自動化技術(shù)后可實現(xiàn)設備的安全運行。礦井提升機中自動化技術(shù)的應用主要體現(xiàn)在以下幾方面：a)實現(xiàn)提升機的無極調(diào)速。通過變頻技術(shù)可實現(xiàn)對提升機速度的精準控制（見圖2），減輕了提升機在啟動和停止過程中對整個提升系統(tǒng)的沖擊，減緩了鋼絲繩的損壞。b)實現(xiàn)了提升機的長時間無故障運行。通過應用自動化技術(shù)可以實現(xiàn)系統(tǒng)的軟啟動，由于不存在開關(guān)的機械磨損，可以最大程度保證提升機的長時間無故障運行。c)節(jié)約電能。通過回饋制動系統(tǒng)，將下放重物過程中產(chǎn)生的電能回饋到電網(wǎng)中，從而最大程度節(jié)約電能。

2.4礦井通風機中自動化技術(shù)的應用

礦井通風機是煤礦主要的通風設備，自動化技術(shù)的應用可以實現(xiàn)通風機的經(jīng)濟運行。在煤礦生產(chǎn)中，礦井主通風機每年消耗的電能占整個礦井總消耗電能的比例達到50%，因此礦井主通風機的經(jīng)濟運行十分重要。礦井主通風機運行的經(jīng)濟性與其運行的工況點存在很大的關(guān)系。在礦井生產(chǎn)過程中，礦井的主通風機工況點會發(fā)生變化，主通風機的運行效率降低。在應用自動化技術(shù)后，可根據(jù)礦井的實時風阻自動調(diào)節(jié)主通風機的運行工況點。這里主通風機的工況點主要是通過調(diào)節(jié)主通風機的電源頻率實現(xiàn)的。

3結(jié)語

自動化技術(shù)代表了最先進的生產(chǎn)力，為此非常有必要在煤礦企業(yè)中大幅度應用自動化技術(shù)。煤礦機電設備自動化技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在機電設備的操作更加簡便、機電設備的使用更加安全、大幅度提高生產(chǎn)效率及降低生產(chǎn)成本。對采煤機、皮帶輸送機、礦井提升機及礦井通風機中自動化技術(shù)的應用進行了探討，可以為認識煤礦機電設備自動化技術(shù)的應用提供一定的參考。

參考文獻：

［1］鄭啟楷.自動化技術(shù)在煤礦機電中的應用探析［J］.中國設備工程，2021(7)：186-188.

［2］劉潔.探究自動化技術(shù)在煤礦機電設備中的應用［J］.礦業(yè)裝備，2021(2)：266-267.

［3］葛全超.探究自動化技術(shù)在煤礦機電設備中的應用［J］.中小企業(yè)管理與科技（中旬刊），2021(2)：176-177.

［4］雷瑞芳.自動化技術(shù)在煤礦機電設備中的應用探究［J］.當代化工研究，2020(23)：41-42.

［5］李建國.探究自動化技術(shù)在煤礦機電設備中的應用［J］.科技風，2020(32)：110-111.

作者:張玉龍 單位:華陽新材料科技集團有限公司二礦