自动化技术在矿山中的应用初探

摘 要：本文论点以电子自动化技术与矿山开采之间的联系为主，通过分析矿山运行中的自动化技术的应用优势，生产过程中影响生产效率的相关影响等，探析在煤矿开采过程中自动化技术的应用以及优化建议，为煤矿开采行业的效率提升与安全生产提供借鉴。

关键词：自动化技术;矿山;开采;生产

近些年来，随着电气自动化技术的不断发展，很多行业的生产效率有着进一步地提升，电气自动化技术在煤矿中的应用更是促进煤炭产业进一步提升的重要举措。煤炭开采机械化措施的改革是煤炭产业开采效率提升的重要保障，也是我国经济建设的重要举措。

1 煤矿开采机械化生产中自动化技术的应用价值

1.1 煤矿开采生产效率提升

煤矿开采的传统生产效率教导，在机械化程度方面较低，故在煤矿的开采方面大多依靠煤矿工人完成煤炭开采与运输，在生产效率方面较低，且由于煤矿工人在煤矿开采中处于第一线工位，煤矿工人的体力与机械使用效率决定着煤矿开采效率。自动化技术的普及与应用极大地提升了煤矿的开采效率，相较于传统的煤矿开采中，煤炭工人需要定期换班换岗，自动化技术的实施使得煤炭开采效率更加有效地提升，且机械开采过程中，煤矿工人在施工效率方面更多的精力花费在设备操作方面，减轻了工人负担的同时，更好地促进生产效率的提升。

在传统的煤炭开采中，都需要定期的对矿井中的巷道风速、井下瓦斯浓度、空气湿度、温度等数据进行检测，这些都需要人工抄录相关数据，但是这些工作需要工人定期、定时的进行巡查与抄录，存在着信息误抄的情况，自动化技术的革新将上述数据测量与信息收录实现了信息化统一与计算机信息收集，工作人员坐在控制室就能从整体上把控各项井下施工的安全数据，有效地保证煤炭开掘生产有效进行[1]。

1.2 煤矿开采安全生产效率

煤炭开采行业属于高危行业，在生产施工中，经常会因为工人的误操作、井下异常情况的发生导致安全事故的发生，导致安全生产受到极大地影响，轻者造成矿井停工，重者会导致矿难施工的发生，甚至导致煤矿工人的性命受到威胁。

自动化技术的革新在煤矿开采中的实施，有效地从本质上降低了煤矿生产中的安全事故的发生。且在某种程度上，自动化安全技术的应用还能够在某些时候有效地预防矿井安全事故的发生，基于自动化技术的优势，使得在事故发生之前的数据检测或者信息动态检测做出了对危险事故的预警，从而有效地保证煤矿的安全生产[2]。

2 煤矿开采机械化生产中自动化技术的应用范围

2.1 井下安全管理

煤矿开掘大多在矿井下进行，少部分露天煤矿的开采处于露天工作环境，为了保证煤矿开采的安全进行，在开采过程中需要定期对开采现场的环境影响因素进行检测，以最大限度上避免安全生产事故的发生。煤炭的产生是植物遗体在地底经过高压、复杂的变化形成的一种能源物质，在演变过程中，会产生甲烷等易燃易爆气体，在浓度达到一定程度的时候，遇到明火或发生爆炸，这也是引起矿难的主要因素之一。自动化技术的实施在矿井下对甲烷浓度的检测与信息收集形式也出现相应的改变，通过安装甲烷浓度检测装置、温度湿度、巷道风速等数据指标的检测装置完成相关指标的检测，有效地保证煤矿开掘生产过程井下甲烷气体的浓度处于安全阈值之内，一旦超出临界阈值，全自动切断电源，避免井下明火的产生，并通以通风的方式降低其中的甲烷浓度，以保证井下开掘的安全生产[3]。

2.2 矿井运输效率

传统的煤矿井下运输采用的是皮带传输机或者矿车，其使用价值表现在环境适应性强、运输能力强、能耗低等提点，在正常情况下，矿井下的湿度、温度指标异常或导致皮带打滑，影响工作效率，影响着正常的生产与煤炭运输。自动化技术革新将煤矿井下的运输技术进行了革新，通过集成变频技术的改装，将皮带传送机完成集成控制，在生产运输中根据带式输送机的运输效率与负重对其转速与力度进行调整，保证其工作效率保持高效状态，同时一旦因皮带传送机出现的技术故障到值生产效率受到影响，同集成控制系统能够精准地完成故障的定位，并及时派遣工人进行维修，保证井下运输效率[4]。

2.3 煤矿巷道开掘

我国煤炭储量较多，但是受到我国地质构造的影响，除了露天煤矿比较好开采外，其他的煤矿都需要开掘矿井、深层作业，在开掘过程，发生安全事故的概率较大。通常在煤矿巷道开掘完成以后，需要对进行支护与加固，以保证巷道的安全性。传统的矿井巷道通常采用锚杆支护，但是受到地质层、支护位置的影响，需要大量的数据计算来寻找其中的最佳支护点。但是在实际情况中常常会因支护点不到位导致返工，影响到煤矿开掘的效率。自动化技术的实施使得煤矿巷道的开掘过程中，通过挖掘锚杆支护一体的设备开挖巷道，实现在巷道开挖的自动化，极大地提升了巷道开掘的效率。且通过使用挖掘锚杆支护一体设备的实施，使得在巷道开掘中的工作人员数量进一步减少，在降低人力资源成本的同时，还降低了安全生产事故的发生率[5]。

3 煤矿开采机械化生产中自动化技术的优化建议

3.1 机械自动化设备优化

机械设备的自动化发展是未来电气工程的主要发展方向，以电脑操作代替人工操作，却具有不知疲倦、任劳任怨的优势之处，相较于以往只需几个技术性的操作人员进行控制，就能很好地完成相关的工作适宜。煤炭开采行业中的机械自动化优化改进重点在于提升生产效率、保障安全质量方面，提升生产效率则以通过优化设备程序、提升设备的可操作性，借助机械设备更进一步的提升煤炭的开采效率。基于实际情况中的存在的问题，如矿井下面湿度大、甲烷浓度等方面的影响，在设备优化方面增加设备的防水性能、优化设备的电气接口，保证无外漏的电线接头，避免明火出现[6]。

3.2 自动化设备人才培训

机械自动化的发展使得煤矿开采设备的效率也进一步提升，在自动化设备的优化与发展方面，以智能化与操作简便化为优化方向，同时进一步设备操作人员的专业素养，主要包括设备操控、设备维修等。使得操作人员在智能化辅助系统的帮助下，能够更加娴熟的使用相关的自动化设备，在设备出现故障时能够有效的检修维修。故在自动化设备人员培训方面进行优化，达到以一个优秀的操作员代替十名乃至更多工人的开掘效率，从而促进煤矿开掘的高效、安全发展。

4 结语

综上，基于自动化技术的煤矿开采应用，在煤炭开采中有效地提升了煤炭开采的效率，同时机械化开采的举措实施在提升了机械生产效率的同时，还有效地降低了工程生产中的安全事故发生率，降低了矿难事故的发生，使得煤炭开采更加稳定且高效。再者，自动化机械生产技术的实施，进一步提升了煤矿从业人员的職业素养，在煤矿开采与可持续发展方面有着更高的价值体现，故为了更好地促进我国煤炭行业的发展，提升其工作效率，更好地促进自动化技术的实施与发展，促进自动化技术发展的同时，也进一步保证煤矿开采的生产效率。

参考文献：

[1]李庆龙.自动化技术在煤矿开采中的应用分析[J].石化技术，2019，26（08）：275-276.

[2]韩蔚东.煤矿开采机械装备及自动化技术[J].电子技术与软件工程，2019（13）：123-123.

[3]李文亮，邱长敏.煤矿开采机械装备及自动化技术探讨[J].商品与质量，2019（05）：131-131.

[4]马勇.煤矿开采中机械自动化技术的应用及发展[J].商品与质量，2018（05）：180-180.

[5]李斐.电气自动化控制技术在煤矿开采作业中的应用[J].电子技术与软件工程，2019（13）：119-119.

[6]武雁伟.煤矿开采机械装备及自动化技术[J].中国石油和化工标准与质量，2019（10）：225-226.

作者简介：

王宝刚（1994- ），男，汉族，山西朔州人，本科学历，机电助理工程师，研究方向：煤矿机电方面。