机械自动化在煤矿采掘中的应用

机械自动化在煤矿采掘中的应用

杨培林

山西天地煤机装备有限公司  山西省太原市  030006

摘要：在传统煤矿工作中，每一项内容都需要人工去完成，不仅工作效率难以提高，也对煤矿工作人员带来较大的安全风险。在机电自动化集控发展中，可以更好的弥补原有的不足，推进煤矿行业健康发展。近年来，科技的不断发展促进了工业自动化控制技术的进步，煤矿生产中可以普遍地应用自动化生产控制技术。为此，煤矿生产中应创建和健全综采工作面自动化系统，结合先进的信息技术手段服务于煤矿生产工作，不但提升煤矿生产效率和质量，而且提升人员的安全性。基于此，本文主要对机械自动化在煤矿采掘中的应用进行论述，详情如下。

关键词：机械自动化；煤矿采掘；应用

引言

在当前社会快速发展的背景下，社会各行业发展速度越来越快，企业不断提高生产力，同时对煤炭资源的需求也越来越大。对于煤炭企业而言，只有不断对开采设备和开采技术进行创新，才能满足当前日益增长的煤炭需求。煤矿企业应该采用先进的自动化技术开展煤炭开采工作，全面提高煤炭开采的质量和效率。

1采煤技术发展的基本原则

1.1性价比高

煤炭行业属于能源开采的传统行业，但其一直处于不可替代的地位。如今，煤矿企业面临的竞争压力越来越大，需要承受多方面的压力，因此，要想实现企业利益最大化，应结合生产成本与利润综合考虑。性价比高是煤矿企业需遵循的一大重要原则，在保障安全的前提下，尽可能降低投入成本，提高开采效率，实现企业盈利的最大化。

1.2安全第一

煤矿井下环境复杂，面对的未知因素较多，往往会引发一系列安全事故。安全问题一直以来都受到国家和社会的高度关注。若出现安全事故，既会对企业造成经济上的损失，还会严重威胁人们的生命财产安全。传统的采煤技术往往以人工参与为主，很难做到精确，一个小小的误差就会带来巨大的安全隐患。自动化技术的引入可在很大程度上减少人力投入，安全性也得到了提高，达到了保障人员生命安全的目的。

2机械自动化在煤矿采掘中的应用

2.1采煤自动化技术在机电设备中的应用

煤矿开采离不开各种机电设备的协同。20世纪末开始，自动化技术逐渐开始在各个煤矿中应用，并且取得了很好的效果。目前，国内外各大煤矿已初步尝试将自动化技术进行全面应用。因此可认为，煤矿开采的全面自动化是发展的最终目标。但就发展现状而言，中国的采煤技术仍有许多不足。近些年来，中国越来越注重在人才引入方面的投入，加大了资金投入，使得采煤自动化技术发展加快。在实际生产中，自动化技术取代人工是大势所趋。

2.2采煤自动化技术减少大量人力

自动化控制系统除了可实现对设备的实时监测与控制外，还可以对设备所处的环境温度、湿度等进行实时感知，不断调整设备，尽量使其保持最佳状态，并快速对设备的故障及问题进行处理。此外，该系统还能根据设备目前的运行状况对后期的变化趋势进行预测。计算机系统大容量数据的存储和快速的运算大大减少了井下工作人员的工作量，降低了煤矿企业的成本投入，提高了经济收益，满足高性价比的原则，有利于企业的长期发展。

2.3运煤自动化

不仅装煤实现了自动化，运煤也实现了自动化。通过在煤矿巷道中使用皮带运输机，实现了煤矿开采过程中的运煤自动化。皮带运输机是一种柔性运输设备，具有运输能力强、运输距离长及可持续性运输的特点。此外，其还具有安装方便、可在很多场合使用的特点。在运行时，电机拖动皮带运动，从而实现整个运煤过程的自动化。通过调节皮带输送机的宽度和运行速度，可很轻松地对煤炭运输量进行调节。此外，还可采用PLC（Programmab leLogic Controller，可编程逻辑控制器）对皮带运输机的运行过程进行控制，从而提高整个设备运行的可靠性。

2.4支护自动化

煤矿开采中机械自动化的一个重要体现就是顶板管理的自动化。在综采工作面中，顶板管理是通过液压支架实现的，而且整个过程是全自动化的。液压支架的动作过程主要包括降架—移架—升架过程，这是通过采煤机和液压支架电液控制系统实现的。在回采完成后，通过电液控制系统控制液压支架降架，采煤机拖动液压支架向前移动，在到达指定位置后通过电液控制系统实现液压支架升架。目前，液压支架的整个支护过程执行效率非常高，只有几秒钟，这极大地方便了煤矿的高效开采。

2.5 煤矿综采工作面自动化系统的应用

2.5.1综合控制

煤矿综采工作面应用的具体设备而言，其涉及范围较广，存在非常多的种类，涵盖的设备有采煤机、破碎机、乳化液泵站、自移机尾、刮板输送机等。煤矿对自动化工作面设备的配置应保障有效统一输电系统，使综采工作面和地面集控中心间更加实时性地传输数据信息，对煤矿开采的进展情况进行实时地把控。

2.5.2输送机械设备集中控制

输送机械设备重点涵盖自移机尾、破碎机、刮板输送机以及转载机，在煤矿开采时综采工作面自动化控制系统的建立与完善，能够自动化地控制设备的启停动态情况。结合自动化系统集中控制输送机械设备，使紧急闭锁以及远程控制等一系列作用实现，即使发生故障的情况，可有效地能保障有关工作者的生命健康和安全。

2.5.3负荷平衡控制

煤矿综采工作面自动化控制系统应及时监控有关设备的输送强度，保障不会由于过载的情况而使相关设备受到损坏。自动化控制系统向集控中心输送设备运行信息。若输送设备承受的压力值较大，系统将命令自动地发出，以此实现采煤机牵引速度的减小，减小速度之后的落煤量以及破煤量会显著地减少，进而使输送设受到的负荷明显地减轻，确保设备的负荷在准许的范围之内。

3煤炭智能化开采关键技术的创新策略

在全新的发展形势当中，工业企业的发展将从传统的发展模式逐步转变为远程监控、智能化、自适应发展的新阶段，煤矿行业也应当基于时代发展的需求，转变产业发展的思路，在生产与管理的各个环节中加强运用信息技术，持续推进智能开采的智能化发展。从管理理念上应当具备智能化创新的改革意识，深入研究煤矿产业的具体生产现状和发展方向，立足于当前智能化发展的基础水平进行深入研究，充分运用智能化设备创新与技术创新有效取代传统的生产模式与管理模式，加快推进无人化生产的系统构建，全面实施智能化控制的新理念，使产业得到转型与升级，使产业中的管理者及技术人员和其他岗位施工人员都能接受新发展理念，突破思想的局限，不断促进产业发展思路的升级，实现智能化开采技术的理念创新。

结语

总之，对于采煤工作而言，自动化设备和自动化技术是非常重要的。煤矿企业在发展过程中，应该仔细了解当前行业的发展情况，积极引进先进的设备和技术，全面提高煤矿的开采效率和开采质量。另外还需要重视环境的安全性提高设备和技术的质量和开采效果，为工作人员带来足够的安全保障。

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