机械自动化在煤矿机械制造中的应用

□ 李东炜 内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司

机械自动化在煤矿机械制造中的应用

□ 李东炜 内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司

［导读］机械自动化是新时期全新生产力的代表性技术之一， 随着科学技术的不断进步，机械自动化技术得到了迅速地发展；在煤矿机械制造业中，机械自动化技术也有广泛的应用和普及，并且产生了巨大的经济效益和社会效益，自动化率高的煤矿设备可以大大减少人的具体操作环节，在提高了设备的工作效率的同时也提高了安全性。本文分析了自动化技术组成，探讨了机械自动化在煤矿机械制造中的应用及发展方向。

伴随着机械行业的高速发展，机械自动化的水平得到了逐步的提升，但是，就国内的煤矿设备制造企业来说，制造的自动化水平和设备的自动化率和国外比较，仍然存在着一定的差距。不过国内的大型煤矿机械生产制造厂家已经意识到了这一点，通过和国外相关企业的合作 ，联合生产，引进技术，消化吸收，在此基础上进行自主研发，经过这几年的发展和积累，取得了长足的进步，机械自动化生产水平也有了跳跃式的发展。

一、自动化技术组成

作为一门综合学科，自动化包含技术种类很多，可以将自动化技术粗略的分为以下几个组成部分：程序单元、作用单元、传感单元、制定单元以及控制单元。

1.程序单元。程序单元是控制单元的核心，由工程师提前编制的程序在控制单元中运转，以维持整个系统的运行。

2.作用单元。所谓的作用单元是受程序单元所控制的，负责整个系统运转的单元，是命令的执行者。

3.传感单元。负责收集各种数据，并将这些数据及时的传递给控制单元，由控制单元进行计算和处理，再反馈给其他的单元，以此来保证整个系统良好运转。

4.制定单元。制定单元的作用是对整个系统的其他部分发布命令，调控其他部分的行为。

5.控制单元。控制单元是整个机械自动化控制系统工程的保障性单元部分，其主要用于解决单元制定和动作调节。

二、机械自动化在煤矿机械制造生产中的应用

当前，在煤矿生产中，各类现代化综合机械设备得到广泛应用，极大地提升了煤矿的生产效率，为中国的工业发展奠定了基础。机械设备在煤矿中的应用，具体体现在：机械化采煤技术的推广、拥有自主知识产权的设备生产能力、煤矿生产运输系统的构建、煤矿监测系统的运用、煤矿管理方式的改善等，有效地强化了煤矿生产管理的完善性。

1.机械自动化技术在煤矿采掘中的应用。一般来说，综合机械自动化技术在最初研究阶段就是从煤矿采掘机械开始的，因为煤矿采掘直接关系着煤矿的产量及质量，与国家的工业发展联系紧密。同时，保证煤矿采掘质量，对后期煤矿工作的顺利开展有重要影响，煤矿采掘是煤矿生产中的基础性工作，因而对于煤矿采掘机械的研究往往是煤矿综合机械自动化技术研究的重点内容。从传统意义上讲，在煤矿生产过程，就露天矿来说，往往会根据煤层的分布情况及厚度，开采深度，运输距离等决定使用何种生产工艺，如连续工艺，半连续工艺或间断工艺，具体的生产环节包括穿孔爆破环节、采装环节、运输及排土环节，选择不同的工艺各个环节进行的方式和采用的设备又会不一，以往煤矿自动化程度不高，其工作环境及工作状态往往会受到煤矿自身的条件制约，但现代化采掘机械设备中融合了多项科学技术，在功能上更多元化，包括自动调度系统、雷达实时安全监测系统、即时通讯系统等，在工作中不仅可以保证煤矿的采掘进度，同时能够对煤矿中存在的安全隐患进行有效感知及预防。

2.机械自动化技术在采煤阶段的应用。采煤是煤矿生产的核心，大量自动化的采掘设备和运输排土设备的应用，极大地提高了煤矿产量。一些采煤机械能够根据自身的监测系统和自动调度系统，进行优化指令，例如优化运距，优化装车等待时间，提升煤矿生产效率。在煤炭生产的不同环节，选择不同的具有自身优化功能的设备，减少具体的人工操作，提升安全性的同时，也使得整个系统有了一个最优化得生产过程，提高了生产效率。一般来说，煤矿采煤阶段，由于操作不当及外部环境状态不断变化，较容易出现安全事故，因而现代化采煤机械往往会安装相应的安全监测设备，采煤技术人员会根据监控系统对煤矿生产状态实时监控，其主要监控的内容为：边坡实时监测、有毒气体含量变化、粉尘含量变化、车速监测等。此外，现代化采煤机械中往往融合了计算机控制技术、通信技术、故障信息诊断技术、专家诊断系统等。具体来说，现代化采煤机械可以实现更多的自动化操作，机械控制人员可以预先对采煤机械或运输设备设定一系列动作指令，让设备执行一系列复杂的生产指令，同时技术人员可以通过远程计算机与采煤机械的通信系统及控制系统相连接，当采煤过程中出现异常情况时，采煤技术人员可以实时地发出程序停止指令，确保煤矿采煤机械运行的稳定性及安全性。另外，现代化的生产优化系统能够根据运输设备或装运设备的实际生产状态，优化出高效安全的生产指令，在保证采煤生产效率的同时，更加突出了其稳定性及智能化水平。

3.机械自动化技术在煤矿运输系统中的应用。煤矿运输同样是煤矿生产系统的重要步骤，将煤快速运输到煤仓及装车外运是保证煤矿生产系统正常运作的关键，现代化煤矿综合机械的应用，改善了原有以人工为主的运煤方式，现代化煤矿综合机械在煤矿运输系统中体现了一定优势，如现阶段煤矿运输系统往往与采煤系统之间存在协同关系，与以往人工运输方式不同，运用机械自动化技术可以通过电滚筒皮带来完成煤炭运输。随着煤矿综合机械的智能化水平不断提升，煤矿生产系统与运输系统之间的联系是不再依靠人工控制，而是依靠它们自身所携带的信号传感系统及通信系统。

三、发展方向

数字化、绿色化以及智能化成为了机械自动化发展的主流趋势。而数字化则是以计算机技术以及智能控制技术为基础，以网络技术以及现代管理科学交叉为核心，并共同作用形成的结果。数字化、智能化以及绿色化是机械制造工业的必经之路。节能减排，绿色工业是当今世界的主流。过度追逐经济利益已经给自然环境造成了不可估量的破坏。尤其工业发展至今，对大气造成的污染、资源的过度浪费等等。这些都已经成为了当今的世界问题了。面对这样的处境，机械制造业就一定要采取节能、绿色的加工方式。自动化应用到了机械制造工业，改变了原有的粗糙加工，减少了人员用量，节约了成本，提高了生产效率。这是时代发展的优势所在，解决当前世界面临的大问题，符合工业时代发展的大方向。而智能化是未来科技高度发达的象征，复杂而大量的信息不断涌现，需要有能够自主处理能力的技术出现。因此，机械的自动化技术必将成为人类社会进步的里程碑。

科学技术是第一生产力， 自动化机械设备的生产和应用便是体现，通过智能化自动化的生产设备，把技术转变为生产力，让科学技术在更广更深层次去服务于人、服务于社会；与此同时，面对新事物，新问题要勇于探索和实践，不断的去改进和提高现有的技术水平。机械自动化的应用和发展就是科技和生产力转化的结果，它为我们创造了巨大的机遇， 也带来了巨大的便利，相信这一技术必将不断发展成熟，在未来的生产生活中产生更加巨大的影响。

［1］胡轩.论煤矿自动化的未来发展［J］.国投新集刘庄煤矿，2012（6）.

［2］谭得健.我国煤矿自动化现状及发展趋势［J］.中国矿业大学，2010（9）.