煤矿机电设备自动化技术探究

0前言

自动化技术使得设备的生产效率明显提升，而能耗明显降低，让企业节省了大量成本。也正因为如此，越来越多的煤矿企业开始引入自动化机电设备。但我国经济发展不平衡，这种设备并没有得到广泛普及，且自动化技术还有开发余地。现在笔者就自动化技术于提升机、压缩机、运输机、采掘设备以及生产环境监控设备中应用进行介绍，希望可以增进学术交流，促进行业对设备的采用率。

1自动化技术简要介绍

自动化技术是由很多种技术综合而成的一种复杂技术，涉及到了信息技术、传感技术、控制技术。大部分的自动化器械都具有计算机、传感器、执行器，实现了远距离操控，提升了设备工作效率，而且设备还具有自我故障排查诊断功能，降低了设备维修难度和费用。不过，我国煤矿企业规模和效益都存在很大差异，这就决定了自动化机电设备在企业当中存在的方式存在明显区别。大型矿业主要实现了采掘、运输设备自动化，有的在压缩机上融入自动化技术，节省了大量的电费。而中小型煤矿企业的自动化机电设备较少，以手工采掘为主。自动化技术的应用前景还是非常广阔的。

2自动化技术于煤矿机电设备中的应用

2.1提升机的自动化

提升机是煤矿中比较重要的一种传输设备，负责工人和设备的上下井。在传统中提升机的运行是通过交流电来进行控制的，具体的速度和内置电阻有直接关联，在具体使用中，还需要一些辅助设备来实现速度控制，电能浪费现象非常严重。而且提升机随时运行，所承载的重量也在不断变化，产生的巨大作用力和反作用考验了设备的质量。随着煤矿开采能力的提升，提升机可靠性对生产效率的影响越来越大。所以促进提升机自动化程度已经是势在必行。通过自动化技术融入，实现数控，可以根据重量调节速度，增加了运行的可靠性。最主要的是，自动化技术节省了大量的电能，为煤矿企业节省了大量的电费，而且这种设备具有自我故障监控的功能，为维修提供了很大的参数帮助，节省了维修费用，更降低了维修人力。

2.2运输机的自动化

煤矿运输机是将煤炭运到井外的主要工具。传统皮带运输机因为驱动使用的是多个驱动器，具体启动中需要液力耦合器来优化启动，但是其会对皮带其他组成部分产生瞬间大电流造成高压，极大地损害了其他组件的寿命。而且皮带在不断运行中产生热量，皮带容易出现老化。且传统的运输机运行不平稳，容易出现煤块掉落现象，还需要专门配备工人进行清理，增加了劳动力和劳动成本。实现运输机的自动化，具体就是将PLC系统植入设备中，实现数控，确保运输机可以随意调速而不影响稳定性，降低皮带摩擦，增加运行可靠性，消除煤块掉落的可能性，为煤矿企业节省了大量的电费、维修费和人工费。

2.3压缩机的自动化

煤矿的压缩机是所有设备动力的提供者，在传统的煤矿管理数据中可以发现，仅仅压缩机所消耗的电费就有十几万元到几十万元。造成这一结果是有原因的，很多时候煤矿机电设备并不需要满负荷运行，但是压缩机不能根据具体情况而调整运行状态，造成了电能浪费。而且压缩机运行中需要和交流电机配合，才能保证动力支持。压缩机在运行中不断满载、空载，交流电机不断跟着产生变化，导致电网可靠性降低，严重影响到了煤矿的劳动效率。将自动化技术植入压缩机中，可以实现压缩机根据具体情况而改变工作频率，节约电能，降低对电网的损害。

2.4采掘设备自动化

地下采掘是比较危险的一种作业，因为地下地层结构复杂，存在塌方冒顶的危险。这也让矿工在经受高体力的劳动压力时，还要承受心理煎熬。再者传统人工采掘效率低下，而采用传统的机械采掘，要掌控具体的角度、还要防止滑脱，在操作上存在很大的难度。况且有些地方狭窄并不适合传统机械采掘。采掘设备自动化，诸如电牵引采煤机，就是通过自动化技术实现功能进一步优化，增加了牵引特性，也就是当采煤机出现滑动后，其可以通过牵引技术阻止滑动，实现了40-50度倾斜角采掘，降低了传统采掘的空间限制，提升了采掘效率，更增加了劳动过程的安全性。和其他设备融入自动化技术一样，电牵引采煤机因为融入自动化技术，其节省了电能，间接地提升了企业利润。

2.5生产监控自动化

地下采掘是有一定危险性的，诸如粉尘超标、瓦斯浓度过大、地层变动，都会导致相应的危险事故。自动化监控是以计算机为操作段，利用传感器具有的作用将摄像头拍摄到的具体的情况回传控制中心，方便控制中心对各个生产阶段进行监控。这种监控可以提升工人工作安全性，及早地发现危险，给工人安全撤离争取了时间。上世纪八十年代，我国第一批生产监控设备于煤矿中使用。时至今日，自动化技术在煤矿机电设备中应用，仍然以监控设备最为完善，这与其应用历史不可分割，当然和国家对煤矿安全生产的监督也有极大关系。

3总结

目前自动化技术在煤矿机电设备中主要存在于提升机、压缩机等设备当中，随着我国经济发展，煤矿企业的经济体力提升，其对自动化技术会产生强烈需求，将会搭建功能强劲的大型控制平台，届时自动化技术将全面进入煤矿生产当中，远程操作、系统故障自查、地上地下联系将会更加顺畅，必然会进一步解放劳动力，提升开采的效率，为设计发展提供更加充足的煤炭资源。