机械自动化在煤矿机械制造中的应用探索

时间：2024-04-25

曹磊

国家能源集团神华神东煤炭集团大柳塔煤矿陕西榆林 719315

自动化技术是指在生产和管理过程中，没有人的参与，利用信息传输、自动检测、操作控制等减少人员投入的一种技术。从学科领域来看，自动化技术融合了网络技术、计算机技术、机械技术、自动控制技术等众多学科内容。随着工业化程度的不断提高，通过自动化技术的使用，投入自动化设备，既提升了煤矿企业的生产效率，又可以实现对煤矿生产的监控，保证煤矿开采的安全。

1 煤矿机械设备电气自动化技术概述

机械设备自动化电气技术在中大型煤矿作业中的广泛应用，特别是在中大型煤矿自动化机械、安全生产管理机械和自动化运输机械中的广泛应用，为中大型煤矿自动化作业的安全生产实施和管理提供了必要的技术保障。目前，电气自动化控制技术在我国煤矿工程机械设备制造中的广泛应用主要是在PLC 自动控制系统的技术基础上开发和实现的。在机载交流自动变频的采煤机基础上实现无级牵引自动调速，工作电压3300V 左右，通过销轨实现了无链牵引。在此工作过程中，对煤矿机械的运行情况进行实时的监控，可以有效地避免机械无法正常运行的故障。电气采煤机自动化监控技术的实际应用是指通过对计算机的控制和可视化的汉字中文监控用户界面实现的控制和操作。采煤机电气系统以采煤机电气自动化为主要技术基础，主要控制系统分为电气主控系统和电源调速自动控制系统。电气主控系统单元分为控制操作站、电源和调速三个主控制器。PLC 自动控制系统单元作为主控制器的基础和核心，可以根据预先设定的操作步骤对电源和控制操作站的信息和数据进行汇总和处理，然后由计算机通过驱动端子板电路将汇总和处理结果及时传送给井下的执行管理部门，实现对煤矿井下机械设备的运行完全自动控制[1]。

2 机械自动化在煤矿机械制造中的应用

2.1 煤矿的开采与挖掘机械的自动化

对于我国这个巨大的国家机器来说，要想维护机器的日常运作，并保证对机器进行不断的升级改造，所消耗的能源是极其恐怖的，因此为了能够满足发展的需求，我国对于煤炭的需求越来越多，传统的煤炭生产速度已经跟不上消耗的速度，并且差量越来越大，因此，如何提高煤炭的生产效率，成为了我们着重思考的问题。作为煤炭生产的第一步，如果能够提高煤矿的开采与挖掘的效率，那么便会很容易的增加煤炭生产效率，而实现煤矿的开采与挖掘机械的自动化，用永不疲惫的机械代替人类进行作业，开采与挖掘的效率将大大的提高，并且还能避免各种由于人工失误所带来的的安全隐患，可谓是一举两得。在发达国家中，尤其是地广人稀的国家，由于各种机械的便利性和可操作性，自动化技术在煤矿的开采与挖掘工作中已经取得了不菲的成果。机械的适应性强，可以在各种环境下进行做工，而且精准度高，不容易出现差错，在无人监管的情况下仍可以长期做工，极大的提高了开采效率[2]。

2.2 在运输提升机械中的应用

目前来看，在煤矿开采的实际工作的过程当中，大多数的企业已经实现了将PLC 技术合理地融入到电气自动化技术去当中，这样一来不仅能够实现有效地控制整体流程的发展，而且可以在整个过程中对电路进行全程的监控，从而可以实现机械产品标准化的这一目标。除此之外，大多数的煤矿企业在生产过程当中往往都会选择都在安全软件中安装双回路，而且在实际的安全监控管理过程当中，由于应用了不少的电气自动化技术，能够较为有效地实现了全微机监控管理的目标，并且有效地保证了安全运行机械设备。与此同时，通过将计算机技术较好地融入到设备的故障诊断相关过程当中去，能够在很大程度上提高设备的自动化程度。

2.3 在煤矿监控系统设备中的应用

现阶段，很多的矿井都配备了监控系统，包括安全监测、电网监测、工业电视、井下人员定位和跟踪、移动通讯等功能，可以很好地监控井下的作业情况，可以对井下的传输系统、提升系统、排水系统、通风系统、防爆系统等影响安全的因素，进行有效地监督。具体而言，自动化监控系统主要具备的功能有：第一，利用自动化监控系统实现实时地监控。借助自动通讯技术以及地理信息技术，对井下作业的情况，进行实时地监控，利用系统可以实现井下作业的实时查询。第二，利用自动化监控系统，动态监控井下情况，绘制出井下作业人员的分布图，实施跟踪和定位井下作业人员的位置，可以了解到人员的分布情况，方便进行人员的调度，同时遇到意外情况，可以更好地进行人员的疏散。第三，实现对井下人员有效管理。例如，自动记录井下工作人员的考勤，知道哪些人员出勤了，人员的位置在哪等，一旦出现井下事故，便可以迅速地统计出井下人员的人数、人员身份，从而获得第一手的救援资料。第四，井下出现意外事故，抢救过程中，同样可以利用自动化监控技术，实现对井下遇险人员的迅速定位，这样抢救工作效率得到提升，更好地保证井下作业人员的安全[3]。

2.4 采煤机牵引链中的应用

采煤机作为煤矿企业采煤过程中重要的机械设备，可以很好在采煤机设备方面运用煤矿机电自动化集控技术。通过电力牵引技术充分利用电能实现煤矿开采工作和滑动制动发电工作，确保采煤工作的连续性。此外，通过煤矿机电自动化集控技术的有效运用，可以使电力的利用率得到极大提升，最大限度实现采煤过程的节能效果，进而进一步对成本进行有效控制。通常情况下，煤矿企业在进行采煤作业时，往往会运用到电牵引技术采煤机进行作业，要想保证该设备处于稳定的运行状态，则需要加大设备的维修力度，降低其故障发生的可能，缩短维修时间，降低企业的维修成本，提高企业的经济效益。