煤炭开采中机械自动化技术的应用与发展

丛爽

摘要：随着经济高速发展，人们对煤矿实际需求量持续性增长，煤矿开采逐步趋于更深层次，开采难度增加的同时，危险性逐渐增高。煤矿开采过程中，安全仍作为主题曲，是人们关注的焦点问题，为保证开采安全性及效率，需积极引入机械自动化，投入较少劳动力，提高煤炭開采效率，保证作业员安全。本文主要分析煤炭开采中机械自动化技术应用及其发展。

关键词：煤炭开采;机械自动化;应用

前言

煤炭作为我国国民支撑核心产业，科学技术高速发展及进步，大量新技术、新工艺不断引入煤炭开采中，进一步实现煤炭开采逐步趋于机械化、自动化。尤其针对机械自动化技术广泛应用，节省大量人力资源投入，提高煤炭开采效率，促进煤炭产业处于良性循环。因此，机械自动化发展在煤炭开采产业中备受关注，需结合煤炭开采实际状况，购置吻合开采要求的机械设备，减少人力投入，提高实际开采速度，优化及升级开采流程，推动煤矿行业的发展。

一、 机械自动化技术在煤炭开采中优势价值

为进一步保证煤矿能源可及时输送，煤炭开采中应用机械自动化，其有助于避免人为操作不当，提高整个作业效率，确保机械工作规范化、标准化。同时，应用机械自动化，可保证开采过程安全性，进一步降低开采危险系数，有效降低煤矿开采过程中成本支出，促进煤矿开采实现规模化、机械化及自动化。机械自动化技术应用于煤炭开采中优势如下：（1）提高采煤工作安全性。煤炭开采过程中，其工作环境十分复杂，包含多个不确定因子，增加作业安全风险，不利于作业人员生命安全性及可靠性。随着科学技术高速发展，我国机械自动化水平不断提高，其在煤炭开采中应用逐渐普及，保证人员安全性。机械自动化技术在安全系统更具可靠性、安全性，机械自动化设备配置完善，可为矿井提供充足的风量，提高煤炭开采安全系数。（2）提高效率，减少生产投入。我国煤炭开采深度逐步增加，加剧开采难度系数，开采工艺技术要求愈发严格，但仅依附于人力开采，工作效率低下，无法满足实际需求。煤炭需求量逐年递增，开采工作量逐步增加，企业需投入较大资源实施开采工作。机械自动化自身开采速度较高，可进一步减少人力成本支撑，优化精简开采流程，提高煤炭开采作业效率。（3）充分利用煤炭资源。我国地域辽阔，煤矿资源十分丰富，多个区域内均分布优质的薄煤层，此类地层开采需先进技术支持。机械自动化应用，可解决此类地层开采瓶颈，提高煤炭资源利用率，实现能源合理化应用。

二、煤炭开采中机械自动化技术的应用

煤炭开采作为一项复杂性、综合性作业，其工作技术要求高，工作环境十分复杂，受外界影响因素较多，易出现安全事故。随着科学技术高速发展，煤炭开采中应用机械自动化，提升开采工作效率同时，保证作业人员生命安全，是未来煤炭开采发展主要趋势，需积极掌握其在煤炭开采各环节实际应用，不断提高其应用质量，促进煤炭产业良好发展。

（一）煤炭掘进生产中机械自动化技术应用

掘进作为煤矿开采中最基础工作，掘进工作质量对后续整个开采状况产生直接性影响，掘进速度关乎后续各项工作开展成效。掘进核心目的在于为后续采煤开辟巷道，若掘进实际巷道较小，无法为煤炭资源顺利输送提供保证，掘进工作质量关乎后续开采作业正常实施。掘进工作过程中应用机械自动化，最典型的便为掘进机，掘进机其自身配置多个系统，不仅包含开关箱、控制箱，而且涉及照明系统、液压控制系统等，通过此类系统联合协调应用，进一步促进掘进工作自动化、智能化，提高掘进工作效率，减少人力实际投入，降低人为操作不当带来的开采低效率及安全事故，为后续各项工作有序开展提供保证。

（二）采煤生产中机械自动化技术应用

煤矿核心生产任务目标为采煤，采煤作业实施过程中应用大量先进机械自动化产品，进一步有效提高采煤作业效率，同时保证煤炭开采作业安全性及可靠性。煤炭开采过程中机械自动化产品便是电牵引采煤机，该作业设备充分减少人力作业时间，处于无人操作条件下，可依附于初期设定在控制器内相关指令信号实施采煤作业，提高煤炭开采效率同时，作业性能十分优良。可按照初期布设相应的程序指令，只需手动布设采煤具体时间和方式，采煤机便可自行启动实施作业，减少人为操作带来失误产生的损失，提高采煤效率同时，保证开采质量可靠性。电牵采煤机整体结构设计简易，操作十分便捷，适用性较强，在煤炭开采复杂环境中完成采煤作业，深受煤炭企业青睐[1]。

（三）矿井提升中机械自动化应用

煤矿提升工作环节作为开采重要环节之一，其主要将开采出煤炭从井下提升至地面工作过程，主要依附于人力参与完成矿井提升工作，此种工作模式成效较低，需人员循环开展矿井提升机构;同时矿井提升工作具有较大的危险性，易产生安全事故，选取自动化技术的矿井提升机完成煤炭提升工作，可进一步提高工作效率的同时，保证作业人员安全性及可靠性。煤矿提升作业中，应用提升系统机构，可将煤矿井下资源短周期内转移至地面，主要以PLC控制，提高提升机运转速度。此外，提升机系统中应用变频控制器，可实现电动机处于交流范围内无极平滑调速功能性应用，对实际作业中电机实际负载状况进行全生命周期监测，且自行调节输出功率，始终保证电机处于最佳工作状态，有助于工作效率提高。

（四）煤炭输送中机械自动化技术应用

煤炭输送作为开采核心环节之一，传统工作模块下，输送主要依附于人力支撑，将开采的煤炭通过斗车运输至矿车上，最终实现统一化输送至煤炭存储区域内，此种运输工作模式不仅工作效率较低，而且耗损成本较大，不利于煤炭企业良好发展。机械自动化兴起及应用，人工输送方式逐步被替代，以机械自动化技术为核心输送模式普遍应用于煤炭输送作业中，提高输送效率。煤炭输送自动化技术基本原理为，利用以自动化系统控制的皮带式输送带，将煤炭开采出产品直接输送至初期指定地点或设备上，选取自动化输送设备，达成全生命周期无人操作化，如此提高煤炭资源运输效率，将作业人员工作强度予以降低。同时，煤炭运送自动化可实现持续性工作，运输工作具有较高的可靠性，提高企业煤炭开采能力和运转水平[2]。

三、煤矿中机械自动化技术的优化措施

科学技术高速发展，机械自动化不断在各行业中普及，尤其在煤炭开采中应用，增强该行业核心竞争力，針对石油、钢铁等产业机械自动化而言，煤炭开采机械自动化仍处于薄弱阶段，需积极对其技术不断优化改进，提高应用水平，确保煤矿企业获取更多市场份额。

（一）加大机械自动化技术创新

为保证机械自动化技术应用于煤炭开采中实际成效，不仅需依附于国外先进技术，而且需加强煤矿自动化技术创新研发，注重各煤矿企业技术交流，积极引入创新型人才，给予新技术研发创新充足的资金。针对我国机械自动化研发项目，其存在多个技术瓶颈难以突破，企业需进一步加大技术创新改革力度，积极解决各类瓶颈，促使煤炭开采机械自动化进入新发展阶段，为煤矿事业发展提供保证。

（二）提高机械设备利用率

机械自动化技术在煤炭开采中普遍应用，但其中部分环节中其实际应用成效不佳，如此影响煤炭机械自动化良好发展。依托机械自动化，机械安装及维护等作为核心工作内容，是提高煤矿机械自动化关键举措。因此，为进一步发挥机械自动化在煤矿作业中优势，提高煤矿机械设备利用率过程中，需积极做好设备更新、做好设备养护工作，提高设备利用率。

四、机械自动化技术在煤矿开采中发展前景展望

煤矿行业作为我国核心支撑产业，其良好发展与区域内经济发展密切相关，随着科学技术高速发展，机械自动化逐步成为其未来发展方向，拥有良好的发展前景。未来煤炭开采过程中，为促使机械自动化更具成熟性，提高煤矿作业效率同时，保证工作质量，需精准掌握其发展前景：（1）安全生产重点岗位实现机械自动化作业。煤矿开采过程中，由于作业环境十分复杂，外界存在的影响因素较多，危险性较高，井下安全保护投入较大人力及物力，但仍无法避免危险事故发生。机械自动化设备在采矿作业中应用，尤其针对高危环节作业，需逐步实现全自动化、智能化，如此可降低人身事故概率，保证煤炭开采安全性及可靠性。（2）在连续作业环节中实现自动化作业。机械自动化核心优势在于，实施各项工作任务均依附于初期指令布设，开发人员对机构自动化控制器设置之后，其工作执行无需人员参与，可严格依照初期程序设定开展工作，实现持续性工作，从掘进、开采至最终运输均实现不间断作业，提高煤矿企业自身生产能力，同时将人员从繁重作业任务中解脱，降低开采成本支出，实现企业经济效益最大化。（3）机械自动化开采技术融入其他先进技术。机械自动化技术应用煤矿开采工作中，为凸显其机械优势，需积极与其他先进技术有效融合，提升工作自动化水平。机械自动化作业中引入遥测、遥感等技术，可实现远程自动化操作，动态化监测作业环境、工作状态等，按照生产环境变化调整修正作业机械工作状态，保证自动化采矿机械工作可靠性，实现企业经济效益最大化[3]。

结束语

机械自动化应用于煤炭开采中，其凭借自身安全性高、效率高等优势，在煤矿掘进、采煤及运输等环节中获取良好的应用成效，可减少人力投入，提高生产效率，确保煤矿开采安全性及可靠性，实现企业经济效益最大化。为提高煤炭开采机械自动化应用水平，需积极创新研发力度，做好设备更新，为其应用质量提高提供保证。

参考文献

[1]胡斐.机械电气设备自动化调试技术在煤矿中的应用[J].矿业装备，2020，114（6）：140-141.

[2]荣伟.煤矿开采机械装备及自动化技术应用探讨[J].能源与节能，2018（5）：115-116.

[3]严金权.煤矿机械运输设备自动化调试技术的应用探讨[J].电子世界，2019（13）：53-54.