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淺談煤礦生產(chǎn)中的機械自動化發(fā)展探究
引言
作為現(xiàn)代化生產(chǎn)的標志，將機械自動化應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中，不僅有助于改善生產(chǎn)效率與煤炭產(chǎn)量，提高經(jīng)濟效益，也有助于促進社會進步。大多數(shù)煤礦業(yè)在生產(chǎn)過程中都需要大量機械設(shè)備，為煤礦生產(chǎn)提供幫助，但是煤礦機械生產(chǎn)總體水平不高，和鋼鐵、石油、電力等行業(yè)相比都存在差距。因此，在實際工作中，必須重視機械自動化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的運用，通過不斷改進與更新，為煤礦自動化建設(shè)與發(fā)展提供堅實的基礎(chǔ)[1].
1煤礦生產(chǎn)中的機械自動化概述
1.1機械自動化的定義
機械自動化是利用自動化技術(shù)，在無人操作機械的情況下，根據(jù)預(yù)定程序與指令控制完成工作。機械自動化作為一項全新的技術(shù)，是機械從人工操作到程序自動運作的過程（如圖1）。除此之外，機械自動化還能用于煤礦生產(chǎn)，在節(jié)省資源的同時，提高生產(chǎn)效率，推動生產(chǎn)發(fā)展。
1.2煤礦機械自動化的運用價值
從機械自動化發(fā)展歷程來看，經(jīng)歷了多個階段，總體速度較快，和其他科技相輔相成，并且展現(xiàn)出多元化的發(fā)展特征[2].機械自動化發(fā)展歷程也是一個循序漸進的過程，從簡單到復(fù)雜，不斷變化。從當前的發(fā)展過程來看，國內(nèi)機械自動化水平總體不高，并且處在發(fā)展時期，和發(fā)達國家相比，整體水平還存在很大差距，這不僅影響了煤礦發(fā)展進程，對生產(chǎn)效率的提高也造成了極大的影響。在生產(chǎn)中，機械自動化不僅能快速提高煤礦生產(chǎn)的連續(xù)性，對減少人力投入、提高生產(chǎn)效率、避免不必要的安全隱患也有很大作用。因此，增強煤礦機械自動化的高效應(yīng)用和提高機械自動化水平對促進煤礦業(yè)發(fā)展具有重大作用[3].
2機械自動化在煤礦中的應(yīng)用
2.1機械自動化在煤礦掘進中的運用
近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)的大力推廣，機械自動化技術(shù)在掘進中很好的運用，作為煤礦開挖最基礎(chǔ)的內(nèi)容，掘進效率影響著整個開采進程及效率，機械自動化主要針對掘進機的利用。掘進機使用了操作箱、開關(guān)箱、壓扣控制、照明燈等系統(tǒng)，通過和液壓系統(tǒng)相互配合，不僅改善了掘進效率，同時也為整個開采節(jié)省了時間。
2.2機械自動化在采煤中的運用
采煤是煤礦生產(chǎn)的主要目的，機械自動化應(yīng)用在采煤過程中發(fā)揮了重要的作用，不僅提高了工作效率，還確保了采煤過程中的安全問題。電牽引采煤機作為最典型的實例，能在無人駕駛的情況下，根據(jù)程序要求進行無人操作（如圖2）。電牽引具有很好的工作性能，實踐操作簡單，結(jié)合事先預(yù)定的程序，手動選擇方式與時間，能快速完成采煤任務(wù)。另外，電牽引采煤機還具有較好的適用性，適用于復(fù)雜煤層，具有程序可靠、結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)勢[4].
目前煤礦輸送機正逐步向著重承載、多樣化的方向演變，開始利用主副液壓平衡、雙速電機，通過計算機技術(shù)進行監(jiān)測。液壓支架使用的是以高壓大流量、電液控制的系統(tǒng)，移駕速度為6~8s/架，高可靠性、大功率的機電一體化技術(shù)讓單產(chǎn)更加高效，煤礦生產(chǎn)更加集中。國內(nèi)采掘技術(shù)相對滯后，采煤機最大功率的液壓牽引與電牽引分別為800kW、830kW,牽引調(diào)速方式以液壓為主，電牽引起步相對較晚，國內(nèi)電牽引的采煤機只有MG3344-PWD型。工作面刮板的運輸機輸送能力總體偏低，連接強度與過煤量較小，無工況的電液控制正在研究，檢測與電氣控制相對落后，還不具備診斷故障的作用。
2.3機械自動化在提升礦井中的運用
目前，機械自動化技術(shù)在煤礦開采中也得到了很好的應(yīng)用。以煤炭自地下向地上運輸?shù)牡V井為例，解決提升礦井中存在的兩個問題：
1）效率提升的問題。在未用機械自動化技術(shù)前，提升完全依賴人力，效率不夠，應(yīng)用機械自動化技術(shù)后，效率得到了很大的提高；2）操作安全的問題，在進行機械自動化操作前，必須保障相關(guān)人員的操作安全，自應(yīng)用機械自動化技術(shù)后，提升機的優(yōu)勢在于操作便利，確保操作安全。
2.4機械自動化在輸送煤炭中的運用
輸送煤炭過程中，在未應(yīng)用機械自動化技術(shù)前，煤礦主要依賴人力搬運，再統(tǒng)一輸送到預(yù)定地點。自機械自動化技術(shù)運用到煤礦后，就不再需要以往的輸送方式，輸送帶極大地提高了輸送效率。其中皮帶式輸送帶最大的優(yōu)勢在于運輸量大、運行可靠、無時間上限，因此在煤礦業(yè)得到了很好的應(yīng)用[5].
目前綜合系統(tǒng)化保護已經(jīng)替代傳統(tǒng)單一的保護，PLC與計算機得到普遍應(yīng)用，DCS與礦井監(jiān)控連接，進行地面監(jiān)控。另外，很多高校研制的全數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)在煤礦業(yè)應(yīng)用中也取得了顯著的效果；電視工業(yè)膠帶與計算機監(jiān)控系統(tǒng)開始在煤礦中使用，從實踐結(jié)果來看效果顯著。當前，國內(nèi)使用最多的是晶閘管斬波器，隨著各種電子器件的不斷應(yīng)用與開發(fā)，高效率、高斬波頻率也投入應(yīng)用，隨后又有以PLC與微機為核心的系統(tǒng)被成功研制出來。
3機械自動化在煤礦開采中的發(fā)展
3.1實現(xiàn)重點崗位的機械自動化工作
煤礦開采作為高危行業(yè)，受復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境影響，井下煤礦生產(chǎn)需要大量的人力、物力投入，但危險事故時有發(fā)生。因此自動化開采設(shè)備應(yīng)在煤礦開采中被正有效應(yīng)用，尤其是高危環(huán)節(jié)，必須進行自動化開采，從源頭上減小事故發(fā)生率，提高開采安全性。
3.2實現(xiàn)可持續(xù)環(huán)節(jié)的機械作業(yè)
使用機械自動化能很好的承擔(dān)起程序設(shè)計與指令定義，在工作人員完成自動化控制與調(diào)節(jié)后，就不再需要其他人員投入，機械工作依賴設(shè)定步驟與程序要求，確保開采、掘進、運輸、提升連續(xù)作業(yè)，這樣才能改善企業(yè)生產(chǎn)力，讓連續(xù)作業(yè)替代作業(yè)內(nèi)容，從而減小成本損耗，為企業(yè)創(chuàng)造更多的利益。
3.3開采技術(shù)和其他自動化技術(shù)的融合
機械自動化除了在煤礦業(yè)的廣泛應(yīng)用，還能與其他各種自動化技術(shù)進行融合，利用先進的技術(shù)條件推進采煤技術(shù)發(fā)展，并在機械自動化體系中引進遙感、遙測、定位技術(shù)，讓工作人員更好地掌握操作機構(gòu)中的工作狀態(tài)、作業(yè)環(huán)境，讓機械采礦自動化更加可靠的運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)效益最大化。
4結(jié)語
將信息化應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，不僅能提高機電生產(chǎn)運行效率，同時也能保障整個礦區(qū)的安全性能與監(jiān)控。因此，在實際工作中，必須結(jié)合實際情況，從改善系統(tǒng)可靠性、安全性與經(jīng)濟效益出發(fā)，增強機械自動化在煤礦中的應(yīng)用，為煤礦安全生產(chǎn)提供更好的保障。（圖略）
參考文獻
[1] 林佳彥。機械自動化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用研究[J].機電信息，2013,18:118-119.
[2] 石俊。機械自動化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用及發(fā)展[J].科技與企業(yè)，2014,16:270.
[3] 賈瑛。煤礦機械設(shè)備電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用研究[J].科技與企業(yè)，2013,13:137.
[4] 劉化州，范慧。有關(guān)電氣自動化技術(shù)在煤礦的應(yīng)用分析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2012,4:100.
[5] 尹志勇。煤礦機械設(shè)備電氣自動化技術(shù)應(yīng)用[J].赤子，2014,4:293.
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