矿业采煤中自动化技术的应用探析

田健为

摘  要：随着科技水平和产业水平的快速发展，我国煤炭工业为适应竞争的需要，正逐步向自动化方向发展。煤矿人工开采不仅效率低，而且安全系数低。因此，自动化生产技术的应用提高了煤矿企业的生产效率，加快了技术创新的速度，从而提升了整个煤矿产业链。本文将对自动化技术在煤矿开采中的应用及相关技术的关键控制进行分析研究。

关键词：自动化技术;煤矿采煤;应用;分析研究

前言

随着社会经济的飞速发展，科学技术水平的逐渐提高，工业发展技术也得到逐渐地提高和进步，自动化的生产技术得到越来越广泛地应用。特别是煤矿采煤中，为煤矿产业的安全稳定发展提供了坚实的基础。本文针对煤矿企业中自动化技术的应用进行了相关探讨。

一.自动化技术在煤矿采煤中的应用

煤矿采煤过程主要涉及煤矿的开采、挖掘以及矿井提升这3个重要环节，因此在这3个环节中应用优化自动化技术可以大幅度地提高生产效率，且切实可靠地保障相关人员的生命安全。

1.在采煤环节的应用

作为煤矿企业最重要的环节，煤矿开采技术的优化与应用直接影响着煤矿的生产效率。因此，在煤矿开采过程中应用自动化技术，可以有效提高煤矿的有效效率，也可以保证整个煤矿开采过程的安全稳定。 该电动牵引采煤机具有工作性能好、操作简单的优点。因此，它在煤矿开采中得到了广泛的应用。电动牵引采煤机最大的优点是在无人驾驶的情况下，可以按照预先设定的程序完成相应的工作。

2.在煤矿挖掘中的应用

采煤工作是开采煤炭资源最根本的基础，因此采煤对整个煤矿企业的影响也尤为重要，采煤技术的改进和创新对后续工作影响很大。在煤矿开采中使用自动化技术可以有效提高整个煤矿企业的开采效率，同时大大提高生产过程中的安全系数。 煤矿开采中应用最广泛的自动化技术是掘进机。掘进机操作更安全，采用自动化系统，可有效提高生产效率，缩短工作周期，节省时间。

3.在矿井提升中的应用

矿井提升是指开采煤炭并将其运输到地面的过程。矿山升级改造过程主要关系到煤矿企业的生产效率和相关矿工的安全。因此，使用优化的自动化技术可以有效提高生产效率，降低相关人员的风险因素。自动化技术不仅具有操作方便快捷的优点，而且可以提高生产操作过程中的安全系数。因此，它也被广泛应用于矿山吊装。

二.自动化技术在煤矿采煤中应注意的关键点

自动化技术在煤矿采煤中的应用较为广泛，但是该如何保证其相关性能的稳定且运行正常呢，可从变速器试验台、驱动设备、加载装置以及分析发动机的相关速度数据这4个环节来设定关键控制点，提供煤矿企业长足有效的发展。

1.试验台机械结构及总体布置

变速器试验台是一个综合了机械、电气、液压原理的机电系统。其具体工作原理是驱动电机连续输入额定转速和扭矩，以模拟变速器在煤矿采煤工作中的输入工况。为达到发动机的最高转速，在驱动机后往往要安装一个升速齿轮箱来解除驱动电机的最高转速的限制。为了更接近矿区采煤的真实工况，在变速器输入端增加一个惯量盘，其旋转时的转动惯量与在离合器飞轮和传动轴旋转时产生的转动惯量相同。试验台的末端是加载装置及其匹配的冷却系统，它能给变速器施加阻力矩，以模拟设备采煤时的负载和道路阻尼。

2.驱动设备的选择

作为操作系统和输入输出设备的连接器，驱动设备的主要作用是给实验变速器输入试验过程所需的转速和扭矩，其动力主要来源于内燃机或电动机。内燃机具有操作更加接近实际的优点，但易产生废气和噪声污染，且转速和扭矩不易操作控制。电动机具有噪音小、占地面积小、启停方便、无污染、易于控制等优点，因此在煤矿传动系统的实验设备上得到较为广泛的应用。

3.加载装置的选择

加载装置在整个采煤操作过程的作用主要是为被测变速器施加负载转矩，现今应用最为广泛的设备是测功机。测功机一般用于测试发动机的功率，也可作为齿轮箱、减速机、变速箱试验设备的负载装置。测功机主要分为水力测功机、电涡流测功机以及电力测功机。电力测功机利用电机测量各种动力机械轴上输出的转矩，并结合转速确定功率。目前采矿企业主要采用电涡流测功机，利用涡流产生制动转矩来测量机械转矩。电涡流测功机主要是由电磁滑差离合器、测力计和测速发电机构成，一般用于测量转速上升而转速下降，或转矩变化而转速基本不变的动力机械。

4.发动机速度特性分析

本文选用交流异步电机作为试验台架的驱动系统，驱动试验变速器及负载机构的运转来建立起自动化采煤系统模型。所选用的驱动电机应能完全覆盖被测变速器所匹配采煤设备发动机的全部性能和运行工况，同时还应具备转速和转矩的调节能力。为使最终相关数据参数更为稳定和准确，有关发动机的速度性能要符合要求。

結语：

自动化技术在煤矿的应用对煤矿企业的发展起到了支撑作用，也是煤矿企业信息化建设的关键。虽然自动化技术在实际作业中的应用还存在一些问题，但相信随着科技的不断创新，机械自动化技术会不断提高，让煤矿的采煤工作更加优化。为有效提高煤炭开采行业的生产效率，保障人员安全，必须不断改进和创新煤炭开采技术。自动化技术的应用可以助力煤矿企业的信息化建设。因此，要提高自动化技术水平，不仅要完善相关工作，还要不断创新发展。我们还有很长的路要走。我坚信，社会的发展和进步终将让煤炭行业更加稳定和安全。

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