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淺談煤礦生產(chǎn)中的機械自動(dòng)化發(fā)展探究
引言
作為現代化生產(chǎn)的標志，將機械自動(dòng)化應用到煤礦生產(chǎn)中，不僅有助于改善生產(chǎn)效率與煤炭產(chǎn)量，提高經(jīng)濟效益，也有助于促進(jìn)社會(huì )進(jìn)步。大多數煤礦業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中都需要大量機械設備，為煤礦生產(chǎn)提供幫助，但是煤礦機械生產(chǎn)總體水平不高，和鋼鐵、石油、電力等行業(yè)相比都存在差距。因此，在實(shí)際工作中，必須重視機械自動(dòng)化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的運用，通過(guò)不斷改進(jìn)與更新，為煤礦自動(dòng)化建設與發(fā)展提供堅實(shí)的基礎[1].
1煤礦生產(chǎn)中的機械自動(dòng)化概述
1.1機械自動(dòng)化的定義
機械自動(dòng)化是利用自動(dòng)化技術(shù)，在無(wú)人操作機械的情況下，根據預定程序與指令控制完成工作。機械自動(dòng)化作為一項全新的技術(shù)，是機械從人工操作到程序自動(dòng)運作的過(guò)程（如圖1）。除此之外，機械自動(dòng)化還能用于煤礦生產(chǎn)，在節省資源的同時(shí)，提高生產(chǎn)效率，推動(dòng)生產(chǎn)發(fā)展。
1.2煤礦機械自動(dòng)化的運用價(jià)值
從機械自動(dòng)化發(fā)展歷程來(lái)看，經(jīng)歷了多個(gè)階段，總體速度較快，和其他科技相輔相成，并且展現出多元化的發(fā)展特征[2].機械自動(dòng)化發(fā)展歷程也是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，從簡(jiǎn)單到復雜，不斷變化。從當前的發(fā)展過(guò)程來(lái)看，國內機械自動(dòng)化水平總體不高，并且處在發(fā)展時(shí)期，和發(fā)達國家相比，整體水平還存在很大差距，這不僅影響了煤礦發(fā)展進(jìn)程，對生產(chǎn)效率的提高也造成了極大的影響。在生產(chǎn)中，機械自動(dòng)化不僅能快速提高煤礦生產(chǎn)的連續性，對減少人力投入、提高生產(chǎn)效率、避免不必要的安全隱患也有很大作用。因此，增強煤礦機械自動(dòng)化的高效應用和提高機械自動(dòng)化水平對促進(jìn)煤礦業(yè)發(fā)展具有重大作用[3].
2機械自動(dòng)化在煤礦中的應用
2.1機械自動(dòng)化在煤礦掘進(jìn)中的運用
近幾年，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的大力推廣，機械自動(dòng)化技術(shù)在掘進(jìn)中很好的運用，作為煤礦開(kāi)挖最基礎的內容，掘進(jìn)效率影響著(zhù)整個(gè)開(kāi)采進(jìn)程及效率，機械自動(dòng)化主要針對掘進(jìn)機的利用。掘進(jìn)機使用了操作箱、開(kāi)關(guān)箱、壓扣控制、照明燈等系統，通過(guò)和液壓系統相互配合，不僅改善了掘進(jìn)效率，同時(shí)也為整個(gè)開(kāi)采節省了時(shí)間。
2.2機械自動(dòng)化在采煤中的運用
采煤是煤礦生產(chǎn)的主要目的，機械自動(dòng)化應用在采煤過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用，不僅提高了工作效率，還確保了采煤過(guò)程中的安全問(wèn)題。電牽引采煤機作為最典型的實(shí)例，能在無(wú)人駕駛的情況下，根據程序要求進(jìn)行無(wú)人操作（如圖2）。電牽引具有很好的工作性能，實(shí)踐操作簡(jiǎn)單，結合事先預定的程序，手動(dòng)選擇方式與時(shí)間，能快速完成采煤任務(wù)。另外，電牽引采煤機還具有較好的適用性，適用于復雜煤層，具有程序可靠、結構簡(jiǎn)單的優(yōu)勢[4].
目前煤礦輸送機正逐步向著(zhù)重承載、多樣化的方向演變，開(kāi)始利用主副液壓平衡、雙速電機，通過(guò)計算機技術(shù)進(jìn)行監測。液壓支架使用的是以高壓大流量、電液控制的系統，移駕速度為6~8s/架，高可靠性、大功率的機電一體化技術(shù)讓單產(chǎn)更加高效，煤礦生產(chǎn)更加集中。國內采掘技術(shù)相對滯后，采煤機最大功率的液壓牽引與電牽引分別為800kW、830kW,牽引調速方式以液壓為主，電牽引起步相對較晚，國內電牽引的采煤機只有MG3344-PWD型。工作面刮板的運輸機輸送能力總體偏低，連接強度與過(guò)煤量較小，無(wú)工況的電液控制正在研究，檢測與電氣控制相對落后，還不具備診斷故障的作用。
2.3機械自動(dòng)化在提升礦井中的運用
目前，機械自動(dòng)化技術(shù)在煤礦開(kāi)采中也得到了很好的應用。以煤炭自地下向地上運輸的礦井為例，解決提升礦井中存在的兩個(gè)問(wèn)題：
1）效率提升的問(wèn)題。在未用機械自動(dòng)化技術(shù)前，提升完全依賴(lài)人力，效率不夠，應用機械自動(dòng)化技術(shù)后，效率得到了很大的提高；2）操作安全的問(wèn)題，在進(jìn)行機械自動(dòng)化操作前，必須保障相關(guān)人員的操作安全，自應用機械自動(dòng)化技術(shù)后，提升機的優(yōu)勢在于操作便利，確保操作安全。
2.4機械自動(dòng)化在輸送煤炭中的運用
輸送煤炭過(guò)程中，在未應用機械自動(dòng)化技術(shù)前，煤礦主要依賴(lài)人力搬運，再統一輸送到預定地點(diǎn)。自機械自動(dòng)化技術(shù)運用到煤礦后，就不再需要以往的輸送方式，輸送帶極大地提高了輸送效率。其中皮帶式輸送帶最大的優(yōu)勢在于運輸量大、運行可靠、無(wú)時(shí)間上限，因此在煤礦業(yè)得到了很好的應用[5].
目前綜合系統化保護已經(jīng)替代傳統單一的保護，PLC與計算機得到普遍應用，DCS與礦井監控連接，進(jìn)行地面監控。另外，很多高校研制的全數字調速系統在煤礦業(yè)應用中也取得了顯著(zhù)的效果；電視工業(yè)膠帶與計算機監控系統開(kāi)始在煤礦中使用，從實(shí)踐結果來(lái)看效果顯著(zhù)。當前，國內使用最多的是晶閘管斬波器，隨著(zhù)各種電子器件的不斷應用與開(kāi)發(fā)，高效率、高斬波頻率也投入應用，隨后又有以PLC與微機為核心的系統被成功研制出來(lái)。
3機械自動(dòng)化在煤礦開(kāi)采中的發(fā)展
3.1實(shí)現重點(diǎn)崗位的機械自動(dòng)化工作
煤礦開(kāi)采作為高危行業(yè)，受復雜的作業(yè)環(huán)境影響，井下煤礦生產(chǎn)需要大量的人力、物力投入，但危險事故時(shí)有發(fā)生。因此自動(dòng)化開(kāi)采設備應在煤礦開(kāi)采中被正有效應用，尤其是高危環(huán)節，必須進(jìn)行自動(dòng)化開(kāi)采，從源頭上減小事故發(fā)生率，提高開(kāi)采安全性。
3.2實(shí)現可持續環(huán)節的機械作業(yè)
使用機械自動(dòng)化能很好的承擔起程序設計與指令定義，在工作人員完成自動(dòng)化控制與調節后，就不再需要其他人員投入，機械工作依賴(lài)設定步驟與程序要求，確保開(kāi)采、掘進(jìn)、運輸、提升連續作業(yè)，這樣才能改善企業(yè)生產(chǎn)力，讓連續作業(yè)替代作業(yè)內容，從而減小成本損耗，為企業(yè)創(chuàng )造更多的利益。
3.3開(kāi)采技術(shù)和其他自動(dòng)化技術(shù)的融合
機械自動(dòng)化除了在煤礦業(yè)的廣泛應用，還能與其他各種自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行融合，利用先進(jìn)的技術(shù)條件推進(jìn)采煤技術(shù)發(fā)展，并在機械自動(dòng)化體系中引進(jìn)遙感、遙測、定位技術(shù)，讓工作人員更好地掌握操作機構中的工作狀態(tài)、作業(yè)環(huán)境，讓機械采礦自動(dòng)化更加可靠的運轉，實(shí)現效益最大化。
4結語(yǔ)
將信息化應用到煤礦生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節，不僅能提高機電生產(chǎn)運行效率，同時(shí)也能保障整個(gè)礦區的安全性能與監控。因此，在實(shí)際工作中，必須結合實(shí)際情況，從改善系統可靠性、安全性與經(jīng)濟效益出發(fā)，增強機械自動(dòng)化在煤礦中的應用，為煤礦安全生產(chǎn)提供更好的保障。（圖略）
參考文獻
[1] 林佳彥。機械自動(dòng)化技術(shù)在煤礦中的應用研究[J].機電信息，2013,18:118-119.
[2] 石俊。機械自動(dòng)化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應用及發(fā)展[J].科技與企業(yè)，2014,16:270.
[3] 賈瑛。煤礦機械設備電氣自動(dòng)化技術(shù)的應用研究[J].科技與企業(yè)，2013,13:137.
[4] 劉化州，范慧。有關(guān)電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦的應用分析[J].數字技術(shù)與應用，2012,4:100.
[5] 尹志勇。煤礦機械設備電氣自動(dòng)化技術(shù)應用[J].赤子，2014,4:293.
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