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

宋佳岭

中国华能扎赉诺尔煤业公司铁北煤矿

内蒙古满洲里市扎赉诺尔区  021410

摘要：进入新时代，社会经济水平不断提升，人们生活质量提高，对各资源需求量增加。现阶段，煤矿产业对于机械制造领域的需求逐渐提升，尤其是在设备工作效率以及精度方面都有了更标准化的需求，同时，机械自动化也是煤矿机械制造中逐渐成型的一个观念，更加智能化和集成化的操作使得煤矿产业的工作流程结合更加紧密，从而能够在煤矿生产过程中带来更高的产量和具体质量效果，对于煤矿产业整体发展来说，也会形成有效的促进作用。

关键词：机械自动化；煤矿机械；制造应用

引言

保证煤炭资源的安全高效开采非常重要。中国煤矿多是井工开采，煤矿开采工艺经历了炮采到普采再到综采的历程，生产效率得到了大幅提升。在采煤工艺发展过程中，煤矿开采的机械自动化水平得到了显著提升。炮采工艺基本上为纯手工作业，普采工艺实现了半自动化，而综采工艺可实现开采的全自动化。煤矿掘进工艺经历了由钻爆法到综掘法的发展，掘进的效率和安全性得到了显著提升。因此，认识煤矿采掘中的机械自动化非常重要。

1煤矿采掘机械自动化和智能化的发展现状

煤矿采掘机械的智能化是在机械自动化的基础之上，信息化与工业化紧密结合所产生的，不需要人工直接干预的，通过智能感知、智能调控来进行操作的，而煤矿采掘机械的自动化与智能化的共同结合是当前大多数煤矿采掘所采用的方式。煤矿采掘机械自动化与智能化的主要作用具体体现为：（1）大大提高了矿井生产的效率。曾经，煤矿采掘主要是依靠人工直接实现的，这就需要大量的人工，而庞大繁重的工作特点也必然导致了工作效率的低下，不仅如此，矿井工作是一项十分危险的工作，员工的安全根本得不到保证，近年来，虽然矿井的事故大大下降，但其危险系数还是十分的高，而煤矿采掘机械的自动化与智能化可以对人工作业及危险系数高的工作进行相应的替代，保证了矿井工人的安全，与此同时，其自动化与机械化的应用使工作效率大幅度增加。（2）降低了煤矿采掘的成本。煤矿采掘曾经主要依靠人工作业，工程庞大，消耗了大量的人力，相对应耗费了大量的人力、物力、财力成本，而采用机械化与自动化的采掘方式代替了大量的人工作业，避免了由于人工而带来的潜在风险，保证了采掘的正常开展，在后续长时间的作业之中自然的就降低了煤矿采掘的成本。（3）降低了事故的风险。由于瓦斯爆炸而伤亡惨重的事故不止一次的出现在大众的眼前，除此之外，矿井下坍塌、突水都是有很大几率出现的，这样的高危工作确实没有给矿井工人一个安全保证，而机械化和自动化的出现则有效的解决了这一问题。

2煤矿采掘中的机械自动化应用分析

2.1煤矿开采过程中的机械自动化应用

近些年来，随着采煤技术的发展，很多煤矿的开采已采用了综采技术。综采工艺的应用实现了煤矿开采的完全机械化，大幅度提高了煤矿开采的安全性和生产效率。目前，已经出现了年产超过2×107t级别的矿井。这得益于整个综采过程中的机械自动化生产的比例非常高，达到了70%~80%。综采工艺的机械自动化主要体现在装煤、支护及运煤方面。装煤方面，采煤机截割下来的煤炭直接装到刮板输送机上，不再需要工人用铁锹将煤炭铲到刮板机上。支护实现自动化是综采技术自动化水平的重要体现。在普采技术和炮采技术中，支护占到整个开采过程消耗时间的70%~80%，也就是大部分时间在进行作业支护，而用于回采的时间很少。在采用综采液压支架进行支护后，支护作业时间大幅降低，整个支护作业只需要很短的时间就能完成，对回采的影响非常小。运煤时采用的是皮带运输机，可保证开采时煤炭的持续运输，而且运输距离很长。

2.2在输送与装载环节的应用

将机械自动化与智能化应用到煤矿的输送与装载环节是为了让煤矿能源能够及时的输送，与此同时，自动化与智能化技术的运用能够实质性的避免人工操作的错误，提高运输的安全性与效率，同时能够保证开采的稳定性，实质性的降低开采的危险系数，除此之外，机械运行的规范性大大的降低了开采过程中的成本支出。截止到现在，我国大型矿井的输送与装载环节都运用了自动化与智能化的技能，这样的输送与装载具备远程监控的功能，且可以进行无人化操作

2.3液压支架自动化分析

此种设备的自动化设计主要针对控制与检测等模块进行调整，选配一个智能化的控制设备来调控支架，确保设备能够保持一个稳定的操作状态。液压支架在作业过程中受承载力影响经常出现各种故障情况，一旦得不到及时处理，就会导致采煤机作业安全无法保障。在自动化设计过程中，需要基于对各组支架位置、采煤机以及支撑状态进行检测，并通过远距离集中控制的方式来控制液压支架，结合规定程序来发送相关指令。比如一些大型矿井，就可以通过远程控制技术对液压系统进行辅助控制，从而确保液支架能够实现自动化。

3煤矿生产机械自动化的应用意义

通过对实际生产状况中煤矿生产机械自动化的考察，我们能够看出这一过程对于生产力的有效解放，煤矿管理工作能够以更加科学化和自主化的方式进行，这样对于以往存在的人员无操作问题也能够形成良好的解决和应对方案，避免了因为人为操控失误造成的地下开采作业内容出现误差。并且从生产效率上来说，自动化机械避免了以往各个生产环节之间的对接工作带来的困难，成功地将衔接过程所占据的时间降低到了新的水平，保障了煤矿生产的每个步骤都能够有条不紊地连接起来，而不会因为煤矿操作的步骤之间出现问题造成产量骤降。并且煤矿自动化机械的应用还能够保证对于勘探开采步骤之间的对接效果，以往在设备安装调试尤其是人员调配方面会存在较大的问题，但当前通过自动化设备能够很好地解决这一矛盾，在勘探完成后，可以以最高的效率投入设备的运输安装过程，随后，即可进入生产状态。

结语

在对于煤矿机械的生产认知中，必须考虑到自动化实现的三个主要方面，首先，是采掘机械的自动化运转，能够保证在钻探过程中对于底层深度以及所开掘的状况或者遇到的开掘问题进行及时的汇报。其次，则是对于煤炭开掘之后的输送问题进行处理，只有能够在开采的同时，进行高效率的运输，才能够让煤矿机械的联动效果达到更好的水平。并且煤矿生产还需要注重机械设备和操作人员的安全性，以往人力生产存在较大的潜在风险，而在使用高端自动化的机械设备时，虽然可以避免人员损伤财产损失，但同样需要进行有效的监控和安全防范措施，避免矿洞坍塌等风险影响或者破坏煤矿设备。因此，从这几个角度来说，提升煤矿机械制造过程中的自动化效果，对于煤矿生产的各个方面都会产生极大的促进和提升作用，为行业的稳健发展打好基础。

参考文献

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