1煤礦機電自動化技術(shù)的優(yōu)勢
自動化技術(shù)是以信息技術(shù)為基礎，根據(jù)設備的運行規(guī)律，通過相關(guān)程序使設備自動運行。其最大的優(yōu)勢是減少了人對設備運行的干預，提高了生產(chǎn)效率。在煤礦自動化領域，主要是依靠電子信息技術(shù)、微機控制技術(shù)和PLC技術(shù)實現(xiàn)機電設備的自動化。與西方發(fā)達國家相比，中國的煤礦機電自動化技術(shù)起步較晚。為了適應中國煤礦發(fā)展的需要，繼續(xù)大力發(fā)展煤礦生產(chǎn)的自動化技術(shù)。煤礦機電設備自動化技術(shù)的優(yōu)勢在于提高了煤礦生產(chǎn)效率，降低了安全事故風險，下面圍繞這2點進行闡述。
1.1提高煤礦生產(chǎn)效率
在煤礦生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的機電設備在作業(yè)時需要人工操作，這就要求員工具有較高的操作水平和豐富的現(xiàn)場經(jīng)驗。但是，人總會誤判一些情況而導致操作失誤，這不僅會影響生產(chǎn)效率，還存在一定的安全隱患。如果在生產(chǎn)中不能及時糾正操作失誤，就可能發(fā)生一些預料不到的后果。最主要的是人存在生理極限，每隔一段時間都要換人來操作機器，這導致機械設備不能以最佳狀態(tài)運行。而在煤礦機電設備中引入自動化技術(shù)后，人對機電設備的干預程度降低，設備運行的效率更高。更為重要的是，可以將人從這種重復勞動中解放出來，使工人有更多時間投入到生產(chǎn)中。在設備運行時，工人只需要調(diào)節(jié)少數(shù)幾個參數(shù)就可以控制設備的高效運行。
1.2降低安全事故風險
煤礦行業(yè)本身就是一種高危行業(yè)，經(jīng)常會發(fā)生各種安全事故，造成重大的人員傷亡，這是煤礦企業(yè)不想看到的。在發(fā)展了煤礦機電自動化技術(shù)后，工人從事一些危險開采活動的頻率大大降低，從本質(zhì)上減少了煤礦事故造成的人員傷亡。更為重要的是，自動化技術(shù)還能監(jiān)測開采過程中存在的一些風險，在事故未發(fā)生之前就能發(fā)出警報。采用這種方式，大大降低了安全事故發(fā)生的概率[3]。自動化技術(shù)的優(yōu)勢是能根據(jù)過去的一些規(guī)律，對現(xiàn)在或未來出現(xiàn)的異常進行預防，將安全事故扼殺在萌芽中，防范于未然。
2煤礦機電自動化技術(shù)的難點分析
中國煤礦行業(yè)的技術(shù)發(fā)展水平不均衡，機電自動化技術(shù)還未得到普及，導致在應用機電自動化技術(shù)進行煤礦生產(chǎn)時還存在一些問題，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
2.1機電自動化設備操作困難
雖然自動化技術(shù)給煤礦生產(chǎn)帶來了巨大的便利，但是也帶來了一些問題。很多自動化設備的儀表比較復雜，顯示的數(shù)據(jù)比較多，煤礦工人閱讀起來并不容易。采用煤礦自動化設備需要掌握較多的專業(yè)知識，而煤礦井下很多人員并不具備這些知識。由于煤礦企業(yè)本身是高危行業(yè)，招聘一些高素質(zhì)的、具備自動化知識的專業(yè)人員相當困難。因此，在實際工作中，可直接對煤礦的工人進行機電自動化培訓，以滿足當前對設備操作的需要。但是，從長遠來看，這樣做并不能解決設備操作困難的問題。自動化設備多是一些精密設備，誤操作會引起設備內(nèi)部一些精密零件的損壞，導致設備失靈，甚至引發(fā)機電安全事故。
2.2機電自動化設備的設計不合理
目前正處于煤礦自動化的過渡階段，市場上能用于煤礦生產(chǎn)的自動化設備并不多，出現(xiàn)了煤礦自動化設備在生產(chǎn)過程中適用性差的問題，甚至嚴重影響了煤礦的安全生產(chǎn)。因為在設計設備時只考慮到一些特定的情況，而對于現(xiàn)場復雜的情況缺乏一定的考慮，所以，導致設備設計不合理。在這種情況下，機電自動化設備的優(yōu)勢不僅沒有發(fā)揮出來，還影響了煤礦生產(chǎn)的整體進度[4]。與此同時，煤礦機電自動化技術(shù)涉及的環(huán)節(jié)更多，相比于其他行業(yè)實現(xiàn)起來更加復雜。另外，機電管理制度有待完善，不能滿足煤礦企業(yè)生產(chǎn)的需求。現(xiàn)實中煤礦自動化的管理嚴重滯后于自動化技術(shù)的發(fā)展，在一定
程度上已經(jīng)限制了煤礦自動化設備性能的正常發(fā)揮。
3自動化技術(shù)在煤礦開采中的應用
3.1在礦井提升過程中的應用
礦井提升機在煤礦材料、設備和煤炭運輸中發(fā)揮了重要的作用，保證提升機的安全、可靠運行對于煤礦高效生產(chǎn)有重要意義。過去，礦井提升機的運行過程是通過人工控制的，很容易發(fā)生各種故障，運行維護成本極高。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，很多礦井的提升機都進行了自動化技術(shù)改造。提升機運行采用了PLC和變頻器來進行控制，整個運行過程更加平穩(wěn)、節(jié)能、安全，減少了由于人為操作失誤引起的提升機安全事故，給煤礦企業(yè)帶來了一定的經(jīng)濟效益。
3.2在煤礦開采設備中的應用
采掘設備對煤礦生產(chǎn)效率起著決定作用，其主要作用是完成煤礦生產(chǎn)中的煤炭開采和巷道掘進。在煤礦開采和掘進過程中，由于地質(zhì)條件的不確定性，很容易發(fā)生安全事故。在開采和掘進階段，工作人員眾多，發(fā)生事故會造成重大的人員傷亡。減少人員參與煤礦開采和掘進作業(yè)，能最大程度上減少人員傷亡。因此，在煤礦開采設備中應用自動化技術(shù)具有重大的價值。目前，一些礦井的工作面已經(jīng)實現(xiàn)了無人化開采，如圖1所示，可以通過遠程操控采煤機進行煤層切割和液壓支架移架作業(yè)，生產(chǎn)效率非常高[5]。
3.3在煤礦生產(chǎn)監(jiān)督中的應用
實時了解煤礦井下生產(chǎn)活動狀況，對于煤礦的安全生產(chǎn)具有重要意義。采用視頻監(jiān)控技術(shù)，可以將井下工人的作業(yè)畫面和視頻實時傳輸?shù)降孛婵刂婆_上。如果發(fā)現(xiàn)工人違規(guī)操作，可以直接通知井下負責人處理，杜絕了安全隱患。發(fā)生事故時，可以通過視頻及時確定安全區(qū)域，為工人指明逃生通道。與此同時，將煤礦井下的一些安全數(shù)據(jù)直接匯總到控制臺上，可以監(jiān)控煤礦井下的總體運行狀況�，F(xiàn)在，很多礦井已經(jīng)建立了煤礦生產(chǎn)的自動化監(jiān)控系統(tǒng)，也稱分布式煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，如圖2所示。
4結(jié)語
在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，煤礦機電自動化是未來生產(chǎn)發(fā)展的趨勢。在煤礦生產(chǎn)中采用自動化技術(shù)，不僅能提高煤礦生產(chǎn)效率，還能保證煤礦生產(chǎn)的安全。但是，在工作過程中也應該認識到煤礦自動化中存在的問題，主要體現(xiàn)在機電自動化設備操作困難和自動化設備設計不合理等方面。目前，煤礦自動化的應用主要體現(xiàn)在礦井提升的自動化、煤礦生產(chǎn)的自動化和煤礦安全監(jiān)督的自動化方面，其他方面的自動化還有待進一步研究。
