煤矿机电自动化控制技术的优势及应用分析

煤矿机电自动化控制技术的优势及应用分析

李壮壮,许文龙,陈亚聪,谢峰

山东省兖州市大统矿业有限公司 山东省济宁市 272100

摘要：在煤矿机电设备控制中合理运用自动化技术，是时代发展与科技进步所带来的结果，同时也是煤矿开采行业寻求发展的必然趋势。通过先进的技术支持，不仅可以使煤矿开采的质量和效率获得进一步的提升，而且还能够有效降低煤矿开采环节中的危险性。因此，为了获得更加稳定的发展，煤矿开采行业就必须借助自动化技术的优势来改善和优化传统开采模式中的不足之处，为该行业的健康发展夯实根基。

关键词：煤矿机电；自动化控制技术；优势；应用

中图分类号：TD63文献标识码：A

1传统煤矿开采模式的基本概况分析

煤矿开采及生产环节相较其他领域而言有着许多不同之处，比如说煤矿的开采环境非常艰苦，井下的工作环境存在较多的不稳定因素，增加了其开采的危险性，尤其是矿井中的毒气问题，假如不予以重视，极有可能会在生产环节中出现气体爆炸或者工作人员中毒等情况，进而影响到煤矿资源开采工作的顺利实施，同时也会给开采工作造成相应的经济损失。传统煤矿开采模式主要依靠人工操作进行，这种模式中存在一定的缺陷和不足，比如对煤矿机电运行程度的控制问题以及各种机电设备操作方式的差异性问题，假如操作人员不具备较高的专业能力，则极有可能会增加人工失误情况的发生，从而影响到机电设备运行的稳定性和安全性，使开采成本无端增加，进而影响到整体的经济效益。随着科技水平的日益发展，将自动化技术合理运用于煤矿机电控制之中，能够实现机电设备中各类型控制模块的多元化组合，并且还可以进一步优化控制模块编程系统，使自动化的控制效果得到进一步的提升，这样做可以有效缩减生产的工作量，同时还可以结合煤矿机电现场的实际情况作出合理调整。

2自动化控制的优势

2.1必要性

现阶段，随着资源需求的不断增加，煤矿生产的机械设备也必须不断进步。在此基础上，合理优化和升级采矿工艺，主要体现在提高煤矿机电设备的数量和性能上。自动控制技术可以实现设备的无人操作，整个设备的操作更容易，所需人数相对较少，有效降低了生产过程中的投入成本。同时，自动化技术也可以有效地提高煤矿生产的安全性。由于参与生产系统的人员较少，可以防止事故发生，减少人员伤害，提高整个煤矿生产的安全系数。

2.2优势

由于煤矿的作业过程大部分在地下完成，煤矿的实际地下环境相对复杂，有时温度较高，矿体开采过程中释放出有毒有害气体，可能对工人的健康构成一定威胁。同时，机电设备的操作过程相对复杂，有许多连接和不同技术的组合。在传统的控制模式下，机电设备的安全性能低，手动操作成本高，能耗大。在此基础上，自动化技术对提高机电设备的整体能力起着重要作用。机电设备的控制过程一般包括对不同类型模块的控制，自动化可以实现不同模块之间的灵活组合，保证每个模块都有其相应的实用性和延展性，相应的编程程序更清晰。自动控制技术在实际生产过程中可操作性强，使用过程相对方便。通过流程图可以实现其整个操作过程，操作过程中对人员的需求较低。为了适应复杂的井下生产环境，有必要借助自动化技术实现对井下机电设备的控制。同时，为避免干扰设备上的外部环境，PLC应包括稳压模块和屏蔽模块。

3煤矿机电自动化控制技术的功能

3.1构建监控平台

将自动化控制技术引入煤矿生产中，应当对相关工作人员提出一定的要求。首先要求工作人员具备对机电设备的基本操控能力，进而使得设备充分发挥其功能。同时，应当坚持避免资源浪费的原则，对资源进行合理分配，保障技术能够最大化发挥作用。尤其是近年来高新技术的发展，使得煤矿井下设备更加多样化。在煤矿开采过程中，工作人员可以对设备参数进行设置和调控，保障控制精确度。除此之外，尽管新技术已经全面应用，但是相关工作人员应当从多方面考虑，针对传统技术的缺陷进行改进，并结合具体情况实时修改参数。现如今，科技的不断发展使得自动化控制技术充分应用于煤矿开采中，充分体现了监控功能。

3.2执行远程监控

传统的煤矿开采模式往往具有一定的局限性，无法对大型机电设备在运转过程中的实时数据进行监控。自动化控制技术引入的目的之一就是消除这一大弊端，专业人员可以利用智能传感技术建立完整的监控系统，实现对设备运行状态的有效掌控。计算机技术的广泛应用，也为煤矿开采作业带来了很大的便利。在自动化控制技术的应用过程中，相关部门的工作人员应当承担起自己的责任，严格遵守操作规范，尽可能地全面掌握设备的信息，降低安全风险。煤矿井下的工作人员还应当根据开采环境对参数指标进行合理调整，一定要确保设备的安全运行，并对其进行定期检修与维护，从而保障企业的经济效益和人民的生命财产安全。

3.3处理设备故障

就目前来说，中国煤矿开采深度在不断加大，开采条件具有更大的未知性，开采环境也变得更加恶劣。此外，开采不同地带所面临的问题并不相同，这也对采矿过程中所使用的大型机电设备的性能提出了更高的要求。因此，企业应当安排专业人员对机电设备进行定期检查与维护，以保障设备能够正常运行，从而保障施工顺利进行。尤其是在井下温度较低、湿度较高的密闭空间内，机电设备的运行状态更应当引起重视，因此，应当进一步完善设备的维护制度。此外，还应当充分应用计算机技术，使得在设备出现故障时，控制平台可以在第一时间收到通知和解决方案，以便于接下来专业人员对设备进行维修处理。

4煤矿机电自动化控制技术的具体应用

4.1在煤矿采掘设备中的应用

自动化控制技术的应用能够使煤矿井下开采过程中设备最大化发挥作用。对于采煤机，自动化控制技术的应用可以精准计算截割路径、截割机转轴的转速，实施自动调控。借助计算机技术对采掘设备进行统一的管理与控制，系统可以自动记录整理所采集的数据，并根据煤壁状况对参数进行智能调整，使得采煤效率大大提升。有一部分煤矿开采中经常会用到空压机这一设备，若人员操作不到位，则会导致空压机排气量骤增，存在一定的安全隐患。但是在结合自动化控制技术之后，不仅能够对排气量进行准确控制，还能够在一定程度上降低能耗，对煤矿开采作业起到了积极的作用。煤矿井下的环境较为恶劣，自动化控制技术的广泛应用使得人工并不用进入危险度极高的环境内作业，并且还能够以最快速度对数据进行收集、传输，使得技术人员能够对现场状况进行实时评估。

4.2在煤矿储运设备中的应用

煤炭资源在采出之后需要借助一系列的运输设备储运到地上，在此过程中应用最多的就是皮带输送机，因此该设备长期处于工作状态，这也就促进了机电一体化自动控制技术的应用，例如变频调速、电机控制等。当系统启动之后，PLC处于初始化阶段，在这一阶段，系统会对设备进行自动检修。系统运行后，可以及时采集数据，并根据所采集的数据对皮带轴的转速进行精准调控，在节约成本的同时避免了皮带输送机负载量大、长期工作的不利情况。相比于人工作业，系统能够更加精准地对设备进行控制，大大提升了煤矿生产效率。

4.3在矿井提升机中的应用

矿井提升机由于其本身惯性较大、速度较快等特点，在日常工作中经常会因各种外部和内部因素影响而出现损坏。目前，尽管已经对提升机采取了相关的防护措施，但很难从根本上解决问题。而自动化控制技术的引入，使得矿井提升机能够安全稳定地运行，降低了故障出现的概率，并且提升机还具备一定的故障自动检查与处理功能。

结语

综上所述，将自动化技术合理运用于煤矿机电控制中有着非常深远的意义，该技术的融入不仅能够使煤矿开采的质量和效率获得显著的提升，还可以确保开采环节的安全性和稳定性，从而为煤矿企业带来良好的社会及经济效益。因此，煤矿企业应该注重对自动化技术的合理运用，使机电设备的自动化管理水平获得进一步的提升，从而有效降低人力资源的投入，实现对生产成本的合理控制，在提升煤矿企业综合实力的同时推动煤矿企业的可持续发展。

参考文献

[1]张少峰.煤矿机电自动化控制优势和应用[J].矿业装备,2021(02):264-265.

[2]刘利刚.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(05):157-158.

[3]刘宏亮.矿企生产中采用机电自动化控制技术的优势分析[J].中国金属通报,2020(08):77-78.

[4]徐亮.矿山机电自动化控制技术应用研究[J].当代化工研究,2019(07):120-121.