浅谈煤矿机电设备自动化技术应用

摘要：首先对自动化技术在煤矿机电设备中的应用现状进行了分析阐述，其后从煤矿升降设备、煤矿传送设备、煤矿开采设备、煤矿监控设备4个方面，研究了自动化技术在煤矿机电设备中的应用。

关键词：自动化技术；煤矿施工；机电设备

在传统时期，受井下环境复杂、机电设备落后等因素影响，煤矿生产的安全性与效率很难得到保证，各类煤矿事故频频发生。而在应用自动化技术后，煤矿生产的施工效率与施工质量可得到有效提升，人员伤亡、设备故障等负面问题的发生概率也显著降低。

1自动化技术在煤矿机电设备中的应用现状

所谓“自动化技术”，并非某一具体的技术类型，而是由微电子技术、计算机技术、模块控制技术等多种现代技术综合而成的工业技术体系。其中，微电子技术主要以煤矿机电设备的控制板块为应用载体，通过由多种微型电子元件组成的集成电路实现各类控制信息的采集、传输、监控与响应。同时，微电子技术也是自动化技术的实现基础，只有煤矿系统中的机电设备达成无障碍通信，才能完成系统整体的自动化、灵活化控制操作。计算机技术与模块控制技术共同构成了自动化技术体系的核心，其应用水平对煤矿机电设备的自动化控制能力具有直接影响。在煤矿机电设备的自动化运行过程中，相关人员可结合人工操作的主要流程预设程序指令及控制模块，计算机系统便可通过此类指令或模块，对煤矿机电设备的参数、动作进行精准操控。除上述技术类型以外，机械技术、传感技术、智能技术等也在自动化技术体系中发挥着重要作用[1]。现阶段，虽然新型能源的实践效果与发展前景较为可观，但从能源工业的大环境来看，新型能源的全面普及仍然任重而道远，所以煤炭资源在未来一段时间内仍是我国需要的首位能源。在目前，我国能源市场中煤炭资源的产量与需求仍存在较大缺口，故而对能源进口保有一定依赖性。同时，受经济条件、技术观念等因素的限制，我国中小型矿井的开采工作仍然以人工作业或普通机械作业为主，近几年来矿难事故频发，为我国煤炭工业的生产安全敲响了警钟。在此背景下，加强煤矿机电设备的自动化技术研究及普及，具有高度的重要性和必要性。

2自动化技术在煤矿机电设备中的应用

2.1自动化技术在煤矿升降设备中的应用

在煤矿施工中，升降设备主要起到连接井下空间与井上空间，传输人员、物资及设备的作用。将自动化技术应用到升降设备的电控系统中，有助于强化升降设备运行的稳定性与安全性，实现升降设备的精准变频。通常情况下，升降设备的机械结构比较简单，仅需做好PLC程序（可编程逻辑控制程序）的编制，即可达成理想的自动化控制效果。但需要注意的是，相关人员在进行程序编制时，不仅要满足升降设备基本的动作需求，还应设置出实时监控、故障分析、故障警报等指令信息，以确保终端人员可通过计算机界面对升降设备的自动化运行状态进行全面监控，及时掌握现有或潜在的设备隐患或故障问题。

2.2自动化技术在煤矿传送设备中的应用

传送设备是煤炭资源由开采现场传输至井上空间的关键设备，主要由传送带与电机两部分组成。在实际的煤矿施工过程中，传送设备的结构虽然简单，但却是煤矿机电设备中最易发生故障的设备。若煤矿传送设备出现运行卡顿、传送带偏移等情况，轻则导致煤炭过度泄漏，降低生产效益，重则造成煤炭运输阻滞，导致施工活动长期中断。自动化技术可使煤矿传送设备的故障发生概率显著降低。传送设备的自动化控制系统主要由控制台、操作界面、保护装置以及传感器构成。当传送装备的皮带偏移或停滞时，传送带上方的光学传感器便会迅速采集到故障情况，并将相关数据传送至控制台的终端系统。此时，控制系统便可将传送带当前的运动轨迹、总线位置与预设值进行比对分析，进而将针对性的调控信号传回传送设备，由驱动设备对传送带的位置做出调整。随着传感技术与PLC技术的丰富发展，传送设备的自动化控制系统还可对设备所处环境的温度、湿度进行精准分析与精准反馈，从而进一步提升传送设备的运行稳定性，保障煤炭资源的高质高效运输。

2.3自动化技术在煤矿开采设备中的应用

在传统的煤矿施工中，开采设备运行水平主要受负荷量级的影响。基于开采活动的持续性，开采设备需要长期处于高负荷的运行状态。若现场人员对设备疏于管控，容易出现过热、磨损等情况，进而严重缩短开采设备的使用寿命。而在应用自动化技术后，终端系统的界面可现实开采设备的运行时间、负荷等级、内外温度等数据，并结合预设好的运行阈值实现合理控制。此外，环境因素也可能引发开采设备故障。例如，在应用传统采煤机进行煤炭开采时，其经常会因为地势不平而进入下滑状态，继而因动力失衡而形成停机。应用自动化技术的电牵引式采煤机可避免此类故障，传感器扫描到施工环境的地势信息并传至自动控制系统后，采煤机的牵引部件会自动生成与地势方向相反的力，从而提高采煤机的稳固性，保证采煤机动力于办公设备与家庭智能化设备这两方面。将智能控制技术应用于设备装置中，对企业发展至关重要，因为企业在发展期间，规模日益壮大，需要处理的数据也逐渐增多，为了保证日常工作的正常进行，会产生极高的生产成本。使用智能化控制设备，加强对数据的处理，便能在短时间内处理海量的数据信息，提升数据处理的专业性，降低生产成本，提升生产效率，这是企业在当前时代下提升市场竞争力的有效手段。而将控制技术应用家庭智能化设备中，可以方便大众日常生活。将线路、控制器与用家电器连接在一起，便可以构建智能化居住环境。目前，智能控制技术应用于家庭设备已经取得了不错的成绩。比如小米之家，借助智能控制技术，提升家庭设备的智能性，为大众营造良好的生活环境。

3结语

将智能控制技术应用于机电一体化系统中，可以优化机电一体化工作能力，弥补机电一体化系统的短板，在科学技术高速发展的时代中，还需要进一步优化智能控制技术，使其在机械制造、机床、机器人、交流伺服系统、设备装置以及数控领域可以有更好的表现。

参考文献

[1]朱赞.智能控制仪表系统在农业电气自动化中的应用[J].农业技术与装备，2020，（1）：35-36.

[2]杨岱桦，雷菊阳，姚辉.基于智能控制的机械设备金属结构故障诊断研究[J].农业装备与车辆工程，2020，（2）：123-126.

[3]张士荣.智能控制及其在机电一体化系统中的应用研究[J].数字技术与应用，2019，（10）：15，17.

[4]孟海辛.智能控制技术在机电控制系统中的应用研究[J].设备管理与维修，2019，（10）：165-166.

作者：田贺 单位：兖州煤业股份有限公司综机安撤中心生产技术科