煤矿机电自动化技术设计创新分析
时间：2021-01-26 16:05:49 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：近年来，随着我国社会经济的不断发展，对煤炭需求量也在不断上升，作为新时代的生产器械，煤矿机电也已经融合计算机技术、电子及信息技术等。然而面临我国人口如此庞大，对煤炭的消耗量也非常大，以目前的生产效率还不足以与发达国家进行比较。因此，需要在现有的机电技术上增加自动化技术，提高我国煤矿机电设备的生产水平，实现煤炭开采业的可持续发展。本文通过对煤炭机电自动化的特点的研究，分析了机电自动化技术的应用措施及发展。
关键词：煤矿生产；自动化技术；应用
在我们日常的生活中，煤炭是生活所需的主要能源之一，也是我国经济发展的必要条件。随着社会经济的不断发展，对煤炭的需求量也在不断增加，但是我国的煤炭能源生产效率以及质量并不乐观。在目前我国的煤炭生产业中，大多都在使用旧设备进行生产，并且在生产区域方面也没有形成全面的监控系统，直接影响了我国煤炭业的生产效率，同时也在生产安全上产生隐患。煤炭机电设备贯穿生产的重要环节，当前科学技术的发展也非常迅速，机电自动化的技术也趋于成熟，因此，在煤炭开采过程中，一定要更新传统的生产设备，采用先进的煤矿机电自动化技术，进而从一定程度上增加煤炭生产量，进一步缓解我国煤炭需求与产量之间的矛盾。在煤炭生产行业当中，机电自动化技术的应用范围非常广泛，发展前景良好。
1 煤矿机电自动化技术相关概述
自动化是融合微电子技术、计算机技术、自动控制技术、信息技术等方面综合而成的一门学科，具体指机械设备在生产过程中达到去人参与，并能够进行自动检测、信息传输及处理等，从而达到生产目标。自动化技术在机械上的应用起源于七十年代中期，由国外进行了技术应用，真正进入全面发展阶段是在八十年代，当时微型计算机及微处理技术、信息处理及传感技术、检测技术等都得到了迅速的发展，使煤炭生产设备的性能更加完善，从而开始了煤炭机电自动化的全新发展时期。在国外的机械设备发展中，自动化技术为核心的应用已经开始全面普及，电子控制系统应用十分广泛。在国内，机电自动化在煤矿中的广泛应用是目前煤矿业的重要发展目标。
据笔者总结，煤矿机电自动化具有以下几个特点：第一、多样性。煤矿机电自动化产品的配套产品有温度、压力、位移等多种传感器，煤矿机电自动化的多样性就决定了这些配套传感器的多样性，并且在煤矿机电自动化产品中都有广泛的应用。除此之外，在多系统集成应用过程中对各系统之间有很高的要求，要求其应当具备多种通信接口，以便在出现各种通信协议时都能够从容应对。煤矿机电传感器的应用在一定程度上是相当可靠的。第二、集成化。在煤矿机电自动化的组件当中，核心处理器的组成部分包括：计算机、单片机、可编程控制器、嵌入式计算机，将高精度传感器作为继承的有底层设备信息采集和传输元件，其通过以人机界面为主的显示设备将生产空间进行监控，以方便技术人员能够实时监控煤矿生产空间的安全性，并充分了解生产动态。第三、智能化。随着科学技术的不断发展，微处理器的功能也日益强大，其性能的提高直接影响了煤矿机电自动化的选择性，微处理器功能的提高使煤矿机电自动化信息处理能力不断增强，处理速度也不断加快，如数字交变频同步电动机使控制系统有所提升，并且实现了电牵引燃煤及的负载控制以及矢量控制。第四、开放化：自动化的发展推动着各行各业的改革性发展，目前我国各行业都在选择进行自动化改造，其中，煤矿机电自动化也在进行这改造。在煤矿机电自动化改造过程中，改造产品具有优良的中央处理设备，在通信设备上包括多种通信模块及接口，除此之外还具有良好的可通信联网功能，使各系统之间可以通过光纤链接进行通信，实现了信息的相互交换及集中控制，也从一定程度上实现了资源的整合。
2 煤矿机电创新应用自动化技术措施
2.1应用于煤矿矿井提升机
煤矿采掘工作作为一项地下工作，主要靠的就是矿井提升机的运输工作，矿井提升机能够完成煤矿、有色金属矿的运输任务，但是矿井提升机运行速度较快，操作较为复杂，并且由于煤矿重量较大，也容易产生较大的惯性作用，因此在矿井工作中时常出现交替转换工作的现象。矿井提升系统在运作过程中，也容易受到工作环境的影响，在工作环境恶劣的时候，会引起矿井提升系统元件及零件的使用性能遭到影响，使其失去原有的效能，即使系统本身能够起到一定的自我保护作用，也难在恶劣环境下进行完全保护。如果在运行过程中，没有按照规定的速度进行曲线运行，将会造成提升机失控，发生一些事故，如过卷或超速，进而威胁井下工作人员的生命安全。随着当前科学技术的进步，矿井生产现代化要求也在不断提高，目前迫切需要完善设备的拖动控制系统，并将微电子技术等应用在矿井提升机的控制系统中。通过对设备进行自动化集控技术改造，数字化智能设备的出现不仅保证了机器设备运行的安全性，还提高了设备的自诊能力，将矿井提升机的机构进行了简化，从而使维修人员更方便的进行安装和维修。通过对数字直流提升机的核心部件进行实验的，研究人员表明实验效果非常显著，这一创举直接提升了煤矿系统的安全性。如通过对煤矿系统添加微处理装置，就可以进行寻址操作，从而实现准确发现故障的具体位置，从一定程度上提升了设备之间的交流效果，使整个煤矿系统的自检功能更加完善。
2.2应用于井下传送带
前文中提到进行煤矿运输工作的主要设备为矿井提升机，矿井提升机的运作是呈纵向，在井下进行横向煤炭运输的主要设备为带式运输机，其功能是通过对带式运输机的使用，实现远距离工作点之间的物料运输工作，在设备运输过程中，将驱动装置与物料载运装置进行分离，避免发生撒料、传送带打滑等现象发生，充分保障设备的正常运输工作。我国自主研发的全自动带式运输机结合CTS软件的应用，从一定程度上保障了带式运输机的连续运输能力，并能够通过智能保障，降低带式运输机在运行当中出现故障的几率。虽然多项技术都能够使井下带式运输机能够连续运输原煤，但井下运输工作仍具有长时间长距离的特点，导致其驱动点在一定程度上仍存在不稳定性，从而成为了一项安全隐患，影响整体设备的可靠性。因此，井下运输设备还有待进一步的研究与完善。
2.3应用于电牵引采煤机和矿井监控及安全生产
采煤机在煤矿开采过程中处于重要地位，其设备主要集中机械、电气和液压为一体，设备系统较为复杂，如果在设备使用过程中出现故障，将影响整个煤矿工作的进行，对煤矿企业造成严重的损失。通过将电牵引技术应用到采煤机中，使其能够通过自带电辅助采煤机增加牵引力，并从一定程度上保障设备使用的稳定性，减少故障发生。在电牵引技术应用之前，只需对采煤机的电控系统进行参数设置，就可保证采煤机运行的性能。
由于煤矿采掘行业属于危险系数较高的行业，因此在煤矿采掘过程中要进行全方位的实时监控，使生产过程能够通过监控设备集中展现。现代化矿井建立了井下人员跟踪定位、电网监控等系统，形成了完善的井下全方位监控系统，其监控内容遍布矿井生产的各个环节，如地面压风系统、传输系统、防爆系统等。近年来，随着煤矿采掘安全事故频发，对我国的人口和经济都造成了巨大损失，自动化监控系统从一定程度上避免了灾害的发生，经笔者总结，其功能主要有以下几点：第一、技术人员可以将井下人员在坑道的实时动态通过结合实际地理情况制作相关软件，以方便对现场进行调度。第二、通过通信技术的应用可以实时检测井下情况。第三、在进行工程抢险时，人员跟踪定位系统可以对井下工作人员进行具体定位，进而提升抢险效率。第四、方便对井下工作人员进行定位考勤，便于人事管理。第五、如井下工作如有不测，可以根据电网监控系统及人员定位系统确定遇难人员身份。
总而言之，煤矿机电自动化的应用，不仅提高了煤矿采掘工作的效率，还从一定程度上增加了井下工作的安全性，并且提高了机器的利用率，降低了人工成本。随着科学技术的发展，煤矿机电中的自动化应用将有良好的发展前景，应用空间极其广泛，为了自动化能够在保证生产效率的同时达到安全生产的目标，作为新时代的我们，应当为此做出不懈的努力，对高新技术产业应当加大投资力度，进而实现煤矿产业的高效率发展。
参考文献：
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