分析机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用

分析机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用

路云

内蒙古神东天隆集团股份有限公司霍洛湾煤矿 内蒙古自治区鄂尔多斯市 017000

摘要：在煤矿行业发展过程中，随着我国现阶段各项先进技术的不断应用和更新，促使煤矿开采的质量以及工作效率得到了明显的提升，同时，在煤矿生产的安全性保障方面也发挥出了突出性的技术应用效果。但是，随着工业生产对煤矿能源需求量的逐步提升，固有的煤矿掘进工作已经无法满足生产需求，此时，充分地将机电自动化技术应用到煤矿掘进工作面作业过程中，对于掘进工作效率的增长成效促进效果十分明显。基于此，本文将对机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用进行分析。

关键词：机电自动化技术；煤矿掘进工作面；应用

1 机电自动化技术在煤矿作业中应用的重要性

当前各种先进技术逐步发展，煤矿行业的技术水平得到很大提升，同时也更有效地促进煤矿开采效率的进一步提升。伴随工业生产量能增加，对煤矿产能的需要也在不断加大，部分煤矿的掘进技术已明显落后，而引进先进的机电自动化技术是必然途径，电气自动化技术是一类综合性技术类型，该项技术在内容构成上，主要包括信息论、控制论、电子学以及计算机技术等内容，同时，在自动控制性能应用也比较突出。

1.1 有利于提升煤矿掘进作业的安全性

在煤矿作业过程中，机电自动化技术的有效应用，具有一定的多重滤镜功能，同时，该项技术中包括提示、监视以及保护功能。与其他行业相比较，煤矿行业的作业性质相对具有一定的高危性，对于施工人员个体的安全保护重要性更为关注。在这一生产背景下，为了进一步提升煤矿作业生产的安全效果，机电自动化技术的有效应用于生产中，能够实时性针对采矿器材进行运维和保护，对于掘进器材的使用时限延长也发挥了显著的促进效果，进一步为煤矿作业安全事故发生率的减少奠定了基础。

1.2 进一步优化煤矿掘进作业效率

在当前的煤矿企业经营发展过程中，要想进一步提升煤矿能源开采效率，就必须针对现有的开采技术应用进行更新和优化。在这一技术需求背景下，电气自动化技术的应用，有效实现了对煤矿掘进工作效率以及作业质量的提升，同时，对管理的精确度优化方面也发挥了显著的促进效果。例如，当电气自动化技术实践应用于煤矿掘进作业期间，有效地针对传统作业期间对于人力生产的需求进行降低，节省煤矿作业人工成本的同时，在产品总体合格率的保障方面也得到相应提升，最终实现了煤矿掘进作业效率的优化目标。

2 机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用

2.1 掘进机自动截割技术在煤矿掘进工作面中的应用

在煤矿开采时掘进机非常重要，对其进行合理利用可以使开采过程中的执行效率提升，促进煤矿生产企业效益的增长，该煤矿引入机电自动化技术的过程中，通过自动截割技术，可以在短时间内快速的定位截割头的坐标点。通过合理的定位技术控制和监测截割轨迹，在此过程中还可以引入数字化控制技术，很大程度上提升了煤矿掘进工作的效率。掘进作业过程中，采用截割技术时要控制煤层截割面的具体尺寸，并对所截割范围作出细致的作业要求。同时在截割作业时，可将回转台作为具体施工切球面进行作业。整截割技术的操作范围需要由井下巷道的投影进行实际切割范围的控制，且控制范围在投影内部。在此作业过程中，作业面位置的转换是由自动控制系统进行操作控制的，以便使截割作业生产的效率提升。

2.2 掘进机自动监控技术在煤矿掘进工作面中的应用

在掘进生产过程中，为了保证生产现场的安全性，控制生产的效率和质量，需要针对性地进行动态化的监控，该煤矿引入电气自动化技术当中的自动监控技术，可以精确了解和掌握工作面的生产信息，随后通过获取信息与互联网技术结合，通过大数据、云计算等方式进行分析，为现场生产技术员提供有效的数据参考，帮助相关人员制定工作方案，在掘进技术中应用自动监控技术，可以运用编程进行过程整理、控制数据，对作业目标实现实时动态监测，并且通过组态软件完成相关的格式化控制。

2.3 掘进机自动纠偏技术

为了确保掘进机在工作的过程中，能够沿着巷道中心线持续推进，防止出现偏移的问题，在掘进机进入下个工作环节后，应当在机电自动化技术下实现自动纠偏。是否可以实现自动纠偏的效果，应当从方向、位置等方面进行判断。在其中可使用三维电子罗盘仪，从而对掘进机方向进行针对性的判断，主要是通过对掘进机方向夹角进行判断的方式，将巷道中心线与掘进机中线之间所形成角度偏差进行判别，并将这些作为基础，通过激光指示仪实现对方向的有效纠正，从而实现对掘进机方向的有效控制。对于两者出现的位置偏差情况，可选择使用超声波测距离仪器，选择使用超声波回声测距、精准测量等方式，对其中出现的误差进行测量，再利用二轴倾角传感器检测水平面和机身俯仰角是否沿着预设的位置掘进，还可以通过比例电磁阀、行走马达和PLVC单元调整掘进机掘进的位置和方向。

2.4 岩层识别技术

在工作面掘进过程中，岩层识别的情况会直接对煤矿开采的效率等方面产生直接的影响，掘进机械具体的负荷情况，会对岩层、煤层硬度识别能力等产生较大的影响，最终体现在掘进机械的运行速度上。在对岩层、煤层等进行切割时，掘进机械内液体压力、油缸旋转及电压、电流等均会表现出较大的不同，从而对煤岩层整体的识别产生较大的影响。在具体识别的过程中，识别功能主要通过截割不同参数，从而对煤岩层界面实现精准判断。在截割工作中，会根据煤岩层的参数实现精准识别。例如，在沿着巷道底板掘进时，若在底板上形成了截割轨迹，若有岩石出现，则能够判断属于夹矸，这时机电设备可自动对电磁比例阀进行调节，从而推动截割工作顺利开展。若在对底板进行截割时，遇到了岩石，则能够判断属于底板，则能对天宫截割头进行作业，直到遇见煤层。

2.5 运输自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用

在煤矿掘进工作面当中设计胶带运输系统，该系统可以使运维的效率大幅度提升，在使用过程中减少运输费用降低运输故障，实现管控一体化控制系统。该系统主要由地面监控、调度计算、PLC控制系统、皮带保护装置以及现场总线共同组成。其中，最重要的是PLC控制系统，可以有效地控制传感器以及各种设备电机。在综合化系统应用过程中，可以加强管理，通过控制皮带电机的方式进行运输，提高运输效率。另外，构建地面监控站，实现地面对主煤流运输系统的有效控制和监测。在煤炭传送系统当中应用自动化技术可以了解传送带的具体运动情况，并且依照要求设定阈值，确保设备正常运行，或者当无法正常运行时能及时报警，以提升作业安全性。在煤炭自动传送时，如果传送带没有达到饱和可以将相关信息传送到指挥中心，进行整体调整，如果传送带超载监控系统也会快速发现，指挥中心可以依照情况设定为碳运输的规范将监测程序和报警程序统一整合到传送系统当中，可以大幅度提升传输的效果，达到连续作业的目的。

3 结束语

在煤矿掘进的过程中，将机电自动化技术应用其中，对于提升掘进质量和效果有着较为明显的作用。但是从当前机电自动化技术在掘进工作面的具体应用情况来看，在很多方面还有着较大的提升空间，因此，这就需要煤企充分认识到当前掘进工作存在的不足之处，推动机电自动化技术更为高质高效地应用到掘进工作中。

参考文献：

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[3]崔婧.机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用[J].机电信息,2019(14):63-64.DOI:10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2019.14.030.