煤矿机电自动化技术创新探讨

王文

摘要：随着各种新技术的不断涌现，很多自动化产品逐渐应用到煤矿生产之中，在提高了煤矿生产效率的同时，保障了井下工作人员的人身安全，降低了设备的维护成本，减少了能源浪费的现象。本文就自动化在煤矿机电技术中的创新应用做简要探讨。

关键词：自动化；煤矿机电技术；创新应用

引言

目前，中国的经济建设在快速发展，因此，中国在煤炭资源方面的需求依然特别大，从一定程度上来讲，中国对煤炭资源十分依赖，但问题在于没办法很好或有效地提升对煤炭资源的利用率，这样的情况导致现在中国对煤炭资源的利用还处在粗放式的状态。通常情况下，在对煤炭资源需求很大的当今社会，相对来说比较陈旧的设备是无法满足社会对煤炭的需求的。一般而言，设备太过陈旧容易出现效率低下的问题，并且会引发很多安全问题，存在一系列安全隐患。为了提升煤炭机电设备的效率及可操作性，新的发展方向就是引入自动化技术。本文就当前的煤矿机电自动化技术的创新应用进行讨论与探究。

1机电自动化产品的应用

1.1产品特点

（1）集成化。

以计算机、单片机、PLC和嵌入式计算机作为CPU，以各类高精度传感器作为底层设备信息采集和传输元件，将人机活动界面作为显示设备，从而实现对全系统安全生产过程的监控和数据采集，以达到实时了解生产动态及保护系统的目的。

（2）开放性。

随着通信技术的不断发展，煤矿企业在自动化改造的时候，将开放化的通信系统引入其中。针对煤矿行业的自动化产品具有顺畅的通信联网功能，CPU设备具有多种通信接口，使各层设备与整体系统之间形成信息交互的联动工作模式。

（3）多样性。

现阶段，煤矿企业自动化产品的种类繁多，配套的传感器也逐渐呈现出多样化的趋势，针对压力、温度、加速度和位移的多种传感器，给煤矿生产提供了很大的便利。此外，多系统集成化发展已经现在的主流趋势，同时要求有多种通信接口，帮助实现各类通信协议。煤矿机电对传感器的要求是必须满足各种数据采集和运算处理，有较强的可靠性和智能化。

（4）智能化。

微处理器是现在煤矿机电技术中的一种新兴技术，其功能逐渐趋于完善，给自动化的应用和改造提供了更多的可能性，其处理数据信息的速度也在不断加快，处理量呈现逐渐增加的趋势，可供智能集成的选择余量也越来越大。如数字交变频电动机控制系统可以实现对矢量的控制，而电牵引采煤机可以自己进行切煤工作，并且还可以实现附加控制的功能。在信息化和技术化的时代背景下，无论是计算机技术还是各类通信手段，产品更新换代的速度越来越快。因此，在煤矿生产的过程中，必须要重视将高技术产品应用在传统煤矿业的改造之中，使煤矿生产体系不断优化升级，从而实现提高生产效率以及保障生产安全性的目的。

1.2应用发展趋势

（1）CPU的应用。

现在的CPU产品一般都具有良好的性能，并且体积较小，单位时间内的功耗更低，更新速度极快。其多核心、多线程的工作方式应用在煤矿生产中，能够有效提高计算速度、扩大存储空间，给实际生产带来了很大的便利。新型CPU体积逐渐缩小，相应的占地面积也会缩小，更加适应井下狭小的工作空间，并且抗干扰能力有了显著的提升，尤其是恶劣环境出现故障的可能性被降到极低。未来，很可能会出现专门针对恶劣环境开发的处理器。

（2）开放性更强。

机电自动化产品对通信能力的要求日益提高，随着各个系统之间的交互需求不断增加，未来的产品会逐渐向高通信性能和超强开放性的方向发展，这种产品能够使设备与主控系统之间的联系更加紧密，操作流程更加优化。

（3）可靠性更强。

未来机电自动化产品的可靠性会逐渐增强，应用范围会更广。煤矿井下作业环境比较恶劣，对机电产品的各项性能要求更高，尤其是要求产品的可靠性要达到标准，这种高质量、高可靠性的产品在未来的工作中势必会覆盖多个领域。

（4）标准化趋势。

随着自动化产品的不断普及，市场会形成比较统一的标准，对煤矿机电自动化产品进行规范的管理，使其从生产到运营各阶段形成比较完善的流程，从而提高煤矿机电市场的成熟度和规范度，避免低质量产品流入市场，破坏市场秩序，损害煤矿企业的利益。

2机电系统自动化技术

2.1综合自动化技术

该技术又称为数字矿山技术，是通信技术发展的产物，其主要工作内容就是利用集约的工作网络实现对煤矿体系内全部子系统的管理，使其高效运转。该技术的缺陷表现为感知手段比较单一，缺乏充足的感知网络，并且没有对软件品牌的集成管理引起足够的重视，与应用层信息之间的联系不够紧密，现阶段还没有统一的建设标准。

2.2矿山物联网技术

物联网技术是近年来网络技术不断深化的成果之一，在煤矿产业的应用中催生了矿山物联网技术，对于解决综合自动化技术有重要的帮助作用。该技术是基于网信、网络和互联网技术发展起来的，主要工作内容是利用各种智能装置对矿山进行物理感知和识别，然后将识别出来的数据通过网络传输给CPU进行统一处理，由CPU发出指令，各子系统执行这些指令，使矿山整体系统长期处于稳定的运行状态，从而实现人与人、人与物、物与物之间信息的实时交互，达到无缝连接的状态。

3煤矿机电自动化技术的创新应用

3.1提升机自动化

矿山提升机中继电器是其关键的控制元件，由于自动化技术的迅猛发展，实行编程控制也随之得到更加广泛的应用，特别是在对矿山提升机的改进中，变频器和控制器的应用价值更加显著。从目前的运用状况而言，运用自动化技术对矿山提升机实施改造的步骤是：要拆掉之前的操作台，安装新的操作台，这个操作过程中必须注意的是，在改造过程中，原有操作台并不是彻底放弃，之后还会用到；接下来安装转换电站，该转换电站的功能是转换新旧系统，以便于有效保障原有系统在改造过程中也可以顺利运行。另外，需要引起重视的是矿山作业的安全和稳定，所以，在矿山提升机改造完成前务必对新系统做好调试与检测工作，同时让专业技术人员对新系统进行安装，让整体系统的运行得到最大保障。

3.2矿井安全监测

无论在国内还是在国外，煤炭行业都是高危险性的行业。因此，很有必要对矿井自动化煤矿机电设备进行动态监测。对矿井的各个部分实行及时监测可以显示矿井各个部分的数据，这些数据包含井下排水系统等重要数据，对安全监测有着至关重要的作用。在今后自动检测设备将会得到较为广泛的应用，它能有效指导煤炭地下采矿工作的开展，若在采矿过程中出现安全事故，自动化检测设备能够给予相应的帮助，使救援能够迅速定位，并给煤炭机电设备带来非常大的帮助。

结束语

综上所述，自动化在煤矿机电技术中的应用，是现阶段煤矿企业进行技术升级和改造的大势所趋，对于提高煤矿企业的生产效率，维护生产的安全稳定有着重要的作用。煤矿中引入机电自动化具有很大的优势，不但提高了生产效率，为安全生产提供保障，而且降低了工人的劳动强度，改善了他们的工作环境。同时，也是煤企提高自身竞争力和利润的基础。煤企要对机电自动化中遇到的问题给予重视，一方面要对自动化技术进行推广和引入，提高管理水平和设计水平；另一方面要培养聘请自动化人才，确保煤企生产得到升级。

参考文献：

［1］郝文强．浅谈煤矿机电技术中自动化的创新应用［J］华东科技（学术版），2014，（2）：340．

［2］马猛．煤矿机电自动化技术的创新应用浅谈［J］工程技术（文摘版），2013，（7）：123．