矿企生产中采用机电自动化控制技术的优势分析

矿企生产中采用机电自动化控制技术的优势分析

张方芳

身份证号41072819890328628X

摘要：随着我国社会经济的持续进步，国家对煤炭资源的需求呈现出不断增长的趋势。煤炭作为我国经济发展的主要能源和民众生活的基础支撑，对于推动国家经济的提升具有至关重要的作用。因此，煤矿生产的重要性日益凸显，并受到了国家的高度重视和关注。在煤矿的实际生产过程中，技术的提升是确保煤矿可持续发展的关键。其中，机电系统的供电稳定性直接影响着机械设备的运行效能。

关键词：矿企生产；机电自动化控制技术；优势

1 机电自动化技术概述

机电自动化技术，乃是在传统机械科技之基石上，因应电子与计算机技术之迅猛进步，其应用范围已拓展至机械、信息、电子接口等现代科技领域。同时，该技术之运用亦涉及操作层面，自动化与电子化之融合，对于提升企业经营管理水平具有显著作用。煤炭行业，作为劳动强度高且危险性较大的领域，智能化信息技术的引入，不仅可降低员工劳动强度，更能有效保障员工生命安全与健康，进而推动煤矿企业向现代化迈进。

2 煤矿机电自动化控制技术的优势

2.1 增强工作安全性

随着地下开采深度的递增，煤矿开采环境日趋恶劣，且存在诸多未知开采条件，易引发瓦斯爆炸、冒顶等安全事故，严重威胁煤矿企业的经济利益和职工生命安全。鉴于井下作业人员普遍缺乏专业知识，难以预测和应对突发状况，事故风险进一步加大。因此，安全生产应置于首位，通过引入自动控制技术实现机电设备的远程监控，降低人力参与程度，最大限度地保障工人安全。同时，自动控制技术的应用能显著提升煤矿生产效率，其内置的控制算法可实时监控关键参数并发出预警，从而大幅减少潜在风险。

2.2 提升设备运行效率

在当前社会经济高速发展的背景下，能源需求持续增长，对采煤设备的性能要求亦不断提升。煤矿开采涉及众多机电设备协同作业，任一环节的性能不足均可能影响整体效率。此外，封闭空间内的恶劣环境条件（如高温、高湿）加速了设备腐蚀和老化。传统的操作模式依赖人工参与，难以实现精确控制，长时间运行易产生误差，影响设备性能。因此，建议将自动控制技术引入煤矿生产，同时充分考虑系统与设备的兼容性。在日常工作中，应持续优化和完善设备的自动控制技术，加强日常检修和维护，以延长设备使用寿命。

3 矿企生产中机电自动化控制技术的应用

3.1 在远程监控与控制中的应用

（1）实时监控与预先警示。利用远程监控与控制体系，矿业企业能够持续监控生产设施的运行状态、工艺参数及能源消耗等信息。此系统更能根据预设阈值发出预先警示，确保在发现任何异常情况时，能够迅速采取应对措施，从而防范事故发生，进一步强化生产的安全性。（2）远程操控与调整。远程监控与控制体系亦支持远程操控与调整功能。矿业企业可通过该系统远程监控并控制生产设施，进行设备的开关操作、参数调整以及工艺控制等，以满足生产需求，优化生产流程，并迅速应对变化的市场需求。（3）数据收集与储存。远程监控与控制体系能够自动收集各类生产数据，这些数据对于生产分析、故障诊断以及质量控制等方面具有重要价值，为企业的决策提供坚实的数据支撑。

3.2 在通风系统控制中的应用

煤矿通风系统是保障矿工安全与健康的关键环节，其重要性不言而喻。传统通风系统依赖于人工操作来调节风机转速和风量，但这种方法存在诸多不足。人为因素可能导致操作不准确或迟缓，难以及时响应矿井内部环境的变化。此外，煤矿环境的复杂性和多变性使得人工调节难以满足实际需求，可能引发通风不畅或过度通风的问题，进而对矿工的工作效率和安全构成威胁。为解决这些问题，我们引入了机电自动化控制技术。该技术通过传感器实时监测煤矿内部的气体浓度、温度等关键参数，并将数据传输至控制中心。控制中心根据预设的控制策略和安全标准，能够自动、精确地调节风机转速和风量，确保矿井内部的气体浓度始终维持在安全范围内。这不仅大大提高了通风系统的效率和稳定性，还有效降低了人为错误的风险。同时，机电自动化控制技术还具备远程监控和控制功能。通过远程操作终端，矿长或相关工作人员能够随时了解矿井内部的通风状况，并在必要时进行及时的控制调整。这种实时的信息反馈和灵活的控制方式，进一步增强了煤矿通风系统的安全性和可靠性。

3.3 在煤矿采掘设备中的应用

通过应用自动化控制技术，可以充分发挥煤矿井下开采设备的潜力。在采煤机的操作中，自动化技术能够精确计算截割路径和截割机转轴的转速，实现自动调控。结合计算机技术，我们可以统一管理和控制采掘设备，系统能够自动记录并整理采集的数据，并根据煤壁状况智能调整参数，显著提高采煤效率。在煤矿开采过程中，空压机是一个常用的设备。然而，人员操作不当可能导致空压机排气量急剧增加，带来安全隐患。通过结合自动化控制技术，我们不仅可以精确控制排气量，还能在一定程度上降低能耗，对煤矿开采作业产生积极的影响。煤矿井下的工作环境恶劣，自动化控制技术的广泛应用避免了人员进入高风险环境作业的需要。同时，自动化技术能够快速收集和传输数据，使技术人员能够实时评估现场状况。这不仅能够提高工作效率，还能确保作业安全。

3.4 在煤矿储运设备中的应用

煤炭开采完毕后，需依托各类储运设备将煤炭安全运送至地面。为确保储运设备的稳定运作，自动控制技术的运用至关重要。据实践经验，储运设备一旦发生通信故障，极易引发设备停机，导致系统运行效率降低。当前，西门子PC7S系统已广泛应用于煤矿储运系统，其设备闭锁控制功能能有效停止独立设备，保障其他设备的正常运行。在系统通信方面，现场总线技术得到广泛应用，通过采用标准智能设备，实现了良好的系统通信和设备的稳定控制。在井下带式输送机的运行控制中，盘式制动装置由液压泵、制动系统和电控系统构成，通过产生制动力增强制动器与制动盘间的摩擦力，实现制动控制。此外，PLC技术的应用可实时监控设备电机和传感器的工作状态，通过对运行数据的分析，确保设备值在合理范围内，如电流减小时使皮带减速。若皮带运行过程中出现故障，可根据监控信息及时停机，以避免事故发生，确保设备安全。

3.5 在矿井安全监测中的应用

机电自动化控制技术，凭借其高精度与实时性，能有效监控矿井内的关键环境参数，如气体浓度、温度及湿度等。通过精心布置的传感器与监测设备，该技术能够实时收集并传输这些数据至监控中心。监控中心依靠先进的数据分析与算法模型，能够迅速识别异常状况并发出预警，从而极大提升了矿井作业的安全性，有效预防潜在事故的发生。不仅如此，该技术还能智能化管理矿井的通风系统。通过精准控制风机的启停与风量调节，该技术能够确保矿井内的空气流通，显著降低有害气体浓度，进而提升工作环境的安全性。此外，该技术还能根据工作区域与时段的不同需求，自动调整通风系统的运行模式，以达到节能减排的目的。

4 结束语

综上所述，煤矿开采在社会发展的进程中占据重要地位，对于国民经济的增长与社会稳定均起到了积极的推动作用。尽管当前煤矿开采效率在社会与科技的双重推动下已有显著提升，但设备老化问题依旧存在。因此，为确保煤矿开采的安全与质量，应充分利用自动化控制技术，实现煤矿开采的智能化、高效化，充分发挥自动化控制技术在煤矿行业中的重要作用。

参考文献：
[1]李恒树.煤矿机电自动化控制技术的应用[J].矿业装备,2023,(07):33-35.

[2]郝中华.矿山机电自动化控制技术应用研究[J].中国设备工程,2022,(24):255-257.

[3]张振国.煤矿机电自动化控制技术的优势及运用探讨[J].内蒙古煤炭经济,2021,(09):132-133.