信息化背景下煤矿自动化技术的有效性探究

殷健

天地（常州）自动化股份有限公司 江苏省 常州市 213001

摘要：众所周知，中国的煤炭资源较为丰富，很大程度推动着国民经济与社会的发展，为国家进一步实现中华民族伟大复兴提供了有力支持。近年来，随着科技的迅速发展，煤矿企业越来越自动化、机械化和智能化，极大地提高了煤炭资源的生产效率和质量，确保了煤矿开采的安全性、稳定性和可靠性。基于此，本文就信息化背景下煤矿自动化技术的有效性进行分析与探讨。

关键词：信息化；煤矿；自动化；有效性

一、煤矿采煤自动化技术的重要性

自动化技术的应用使煤矿采煤更加智能化。随着各行各业对煤炭资源的需求量增大，中国煤矿的开采规模逐渐扩大，将采煤的方式由人工采煤发展到自动化采煤，并且将自动化技术引入不同的采煤设备中，不仅可以有效实现采煤设备的多样化功能，还可以实时、动态地监测开采的各个环节。煤矿采煤工作具有危险性、复杂性等特点，随着开采深度的加大，其中存在的潜在风险也在增大，这就对煤矿企业安全防护提出了更高的要求。自动化技术的引入，不仅可以确保煤矿采掘的生产效率，还可以使煤矿采煤的安全性得到有效提升。

二、煤矿采煤中自动化技术的具体应用

（一）自动化技术在采煤阶段的应用

将自动化技术运用在煤矿采煤阶段，极大地转变了井下采煤机的牵引模式，使得采煤机由原来的液压牵引转变为电牵引。现阶段，自动化技术的应用中电牵引采煤机是最佳采煤设备。煤矿企业将采煤机的电气自动化控制与机械设备进行有效结合，这样不仅可以提高采煤机的工作效率，还可以实现对采煤机的远程监控。同时，采煤机在一定程度上决定着煤矿的生产效率，一旦采煤机出现故障，会影响其他工作环节，严重影响整个煤矿的开采进度。因此，对采煤机进行监控可以避免此类事故发生，还可以通过自动化模式有效控制采煤机。在实际应用过程中，采煤机在无人操作的情况下已经具备轨迹自动规划、位置定位、防碰撞避险、自动记忆式割煤及故障自诊断等功能，自动化技术引入后可以监测煤矿井下的温度、电压、湿度及牵引力等，在确保煤炭产量的基础上实现自动化调速等功能。自动化采煤机具有适应性强、操作简单、使用范围广的优势，受到煤矿企业的青睐。

（二）自动化技术在远程控制中的应用

自动化技术已经被广泛应用在采煤工作的远程控制系统中，既能实现采煤中的三维监测，又能实现采煤工作面自动调整。上述功能主要通过以下方式实现：1)无盲区自动视频监测系统。该系统可以对井下采煤现场进行无死角监测，并且通过计算机技术实现数据的自动传输、储存和分析。2)低照度视频监视技术。采煤过程中会产生很多粉尘和煤尘，可能使得监控画面不够清晰，但是该技术的应用可以使监控画面清晰度更高，不会影响监控工作。3)自动化控制采煤机。采煤机受自动化技术的控制能够实现自主定位、采煤速度调整、远程监控等。

（三）自动化技术在矿井提升机中的应用

煤炭资源被采掘之后需要从井下运输到地面，这一过程就涉及矿井提升系统。传统的煤炭提升工作通常是通过人力完成的，不仅会降低煤炭的运输效率，还会对人力造成严重的浪费，同时，在实际操作中会存在很多潜在危险。随着科技和社会的进步，人们逐渐意识到用技术手段替代人力的重要性，自动化技术的应用不仅可以大大提升煤炭的运输效率，还可以节约人力成本，降低煤矿安全事故的发生率。与此同时，自动化技术可根据煤炭资源的产量自动调整提升机的运输速度，使煤矿的发展更加现代化。

（四）自动化技术在带式输送机中的应用

带式输送机是煤矿采煤过程中重要的设备之一，在一定程度上影响煤炭的生产效率和质量。带式输送机的主要作用就是运输原煤，煤矿的生产能力与运输能力是息息相关的，若需要提高煤炭的生产效率，就必须优化和改善带式输送机，而自动化技术的应用可以进一步满足煤矿的需求。部分煤矿使用的输送机属于可控传输启动装置，此装置主要是利用PLC电控系统对启动速度和启动时间进行有效控制，从而达到平稳启动的目的。通常情况下，煤矿采煤用到的电机具有功率大的特点，在实际启动时电流也相对较大，而电流过大不仅会提高带式输送机系统内部温度，还会对电网造成冲击，使得煤矿的生产效率大大降低。所以，自动化技术的应用可以实现对带式输送机电机温度、运行状态、油温等的实时、动态监测，从而保障带式输送机的运行处于安全状态，确保煤矿的正常生产。

（五）自动化技术在液压支架中的应用

液压支架是煤矿采煤过程中必不可少的设备，直接决定着煤矿顶板的安全性和稳定性。液压支架主要是对煤矿巷道的顶板进行支护，从而使顶板的围岩达到稳定的效果。其中控制液压支架可以使电液控制系统发挥最大作用，从而使系统的各项工作有序进行。但是综合机械化采煤对电液系统的要求较高，并且会随着采掘深度的增加而提高要求。基于此，煤矿相关负责人需要充分掌握液压系统的相关事项。除此之外，自动化技术还会根据开采的地质岩层结构的变化自动调整设备参数，从而使液压支架满足煤层或岩层的地应力要求。

三、信息化背景下提高自动化技术的有效性

（一）优化煤矿各种自动化技术

1.煤矿企业应从自动定位技术着手，制定有效的优化策略。从环境情况来看，矿井作业的复杂性和高危险性是显而易见的。在进行定位时，要建立良好的基础条件，这样才能为后续的野外监测工作提供支撑。当生产过程中遇到问题时，企业能够迅速地找到相应的施工队伍，并得到施工队伍的支持。因此，煤矿企业必须注重建立煤矿自动定位系统，并对工作人员的位置进行准确的定位。针对传统的矿井定位方法往往要根据不同地区的实际情况进行相应的定位，为了进一步优化定位技术，可以应用场强定位和时域定位两种技术，获得定位技术的最佳应用效果。

2.通过优化信息自动传输技术，在数据与信息的传递过程中达到高效化和精准化等基本要求。当前，对于多数煤矿企业而言，在信息的传输过程中，仍然沿用有线传输方式。但煤矿生产环境具有复杂特性，在数据传输阶段利用有线传输方式时，容易被周边环境影响。因此，煤矿企业必须根据现有的技术条件，适时地引进无线通信技术，并通过各种仪器设备及时地获得相关的井下资料。通过将网络平台与机电设备、煤矿开采等相结合，实现对硬件的全方位覆盖，例如机电设备、监控设备等。在信息传递与利用方面，可以建立系统化的模型，目的是更好地传递信息，并进一步强化对信息的利用

3.自动监测技术的应用可以为施工团队提供帮助，使总体监测工作效率得到提升。与此同时，在自动监测技术的辅助下，井下作业环境能够得到改善，使井下作业安全系数得到提升。所以，对于自动监测技术的优化，需要引起企业的高度重视。对于传统的监测而言，通常需要利用激光监测和热传递监测等方法，完成相应的监测任务。为了全面优化监测工作效果，需要在应用自动监测技术的过程中，从气体成分和含氧量等方面入手进行具体分析，以便保证监测结果的精准度。

（二）加大自动化技术投资力度

无论是技术人员的招聘、先进技术的引进，还是高效设备的运用，在一定程度上都需要有资金的支持。结合当前煤炭行业的发展情况，可以看出市场竞争日益激烈，所产生的利润空间逐渐缩小。在煤矿生产过程中，提供更高级别的技术，可以形成高效化的生产模式，进而保障煤矿企业自身的竞争能力。所以，在煤矿企业的生产与经营过程中，需要时刻注重对资金的投入，并加强对技术方面的管理。在先进技术的加持下，发挥自动化技术的支撑作用，这样能够给煤矿生产安全性带来积极影响。

（三）加强员工安全意识

煤矿职工的安全意识是影响矿井安全的一个关键因素，必须加强职工的安全意识培训。保障安全生产是一切工作的重中之重，提升职工对矿井中各种自动化设备的使用技能，使其在矿井的安全生产中发挥更大作用。

结束语

煤炭企业的实际开采中，存在着许多安全隐患，这对矿井的安全生产造成很大影响。为此，必须从煤炭工业的重要性入手，采取相应的对策，改善煤炭开采技术，强化煤炭生产中的安全管理工作，确保煤炭工业绿色、智能、可持续发展。

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