摘要：煤矿机械自动化水平对煤炭企业产能及效益有着重要的影响。本文分析了煤矿机械自动化应用的意义，探讨了采掘机械装备及自动化技术的应用和发展趋势。
关键词：采掘设备；机械自动化技术；应用；趋势
随着国内经济的快速发展，煤炭行业在过去十多年中取得了长足的进步，多种新工艺、新技术、新设备在煤矿开采中成功运用，推动了矿井生产的规模化、机械化与自动化。特别在煤矿采掘机械自动化技术应用方面，大大提升了煤矿开采效率，降低了矿井开采成本。
一、煤矿机械自动化技术应用的意义
现阶段，国内多数煤矿机械自动化水平较低，严重制约着煤矿的发展。虽然过去十年中煤矿效益较好，机械自动化低下问题不甚凸显，但随着煤炭形势的变化，必将成为影响矿井效益及其竞争力的关键因素。因此，提升矿井机械自动化水平对现今煤矿发展及生存有着重要意义。煤矿机械自动化技术应用的意义可概述为以下几个方面：
1.1提升矿井生产效率。
在煤矿实际生产中，工人劳动强度大，且多数生产活动是依靠人力完成的。这种生产方式不仅生产效率低下，同时人力过度参与到生产活动中必将增加矿井事故发生率。通过提升矿井生产机械自动化水平，以机械自动化或人工智能代替繁重的人力劳动，就能缩减生产准备时间，提高煤炭开采效率，达到煤矿安全生产的目的。
1.2降低煤矿开采成本。
传统煤矿生产中人员占用率过高，徒然增加煤炭开采中的人力成本；煤矿机械设备中事故发生率偏高，机械事故发生后，煤矿正常的开采活动受到影响，煤矿效益下降，而煤矿同时还不得不负担机械维修阶段的人力费用。煤矿生产中机械自动化技术的应用能够将整个生产过程串联成一个有机的整体，降低生产中人工的参与程度，降低人工操作错误发生率与劳动强度，保证生产活动的连续性，长远分析能够降低煤炭生产成本。
1.3降低事故风险。
相较于其它产业领域，煤矿生产是一项高危活动，矿井坍塌、突水、瓦斯爆炸等事故将造成严重的人员伤亡与经济损失。在煤矿生产活动中采用机械自动化技术，能够在很大程度上降低人员伤亡与财产损失，这亦符合现阶段煤矿企业生产的需求。
二、煤矿采掘机械自动化技术发展趋势
就现阶段而言，国内采掘设备自动化方面仍存在很大的发展空间，在设备的高可靠性、高安全性、智能化、信息化与自动化等几个方面仍存在不足。矿井生产工作面环境条件较为恶劣，未来综采工作面生产中将通过自动化、智能化技术改造，将液压支架、采煤机、刮板输送机、掘进机、带式输送机等机械设备串联成一有机的整体，联动操作，并辅以完整的自动化控制、监控、检测体系，实现采掘工作的信息化、自动化、智能化与生产操作的少人化、无人化。
三、煤矿采掘机械自动化技术的应用
机械设备是支撑煤矿生产的重要保障，其自动化水平对煤矿生产安全、效率、成本等有着重要影响。近些年来，液压支架、采煤机、掘进机、刮板输送机等采掘设备自动化技术应用水平得到显著提升，下面简要对煤矿采掘设备自动化应用方面进行介绍。
3.1液压支架
液压支架是煤矿采掘工作重要的支护设备。近年来，随着材料制造与焊接工艺的发展，液压支架在井下复杂地质条件开采中都取得了良好的应用效果。支架控制能力与适应能力得到大幅度提升，建立了相对完善的液压支架电液控制系统，能够实现支架的自动升降、跟机作业、远程操控、姿态检测与控制等自动化操作。
3.2采煤机
现今，煤矿采掘机械动力源主要采用交流变频电牵引方式，大大提升了设备的运行效率与可靠性，且其具有强大的抗污能力，能够大幅度降低工人维护劳动工作量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，随着计算机控制技术在采掘设备中的成功应用，采煤机在智能化与自动化方面亦取得长足的发展，通过自动化控制技术、故障诊断技术、传感技术等的综合运用，使得无线遥控、端头控制、摇臂调高控制、记忆截割、过载保护、故障追踪记忆等功能在采煤机中得以实现，大大提升了采掘设备的自动化程度。
3.3掘进机
掘进工作是矿井生产准备活动的重要内容，其开掘进度影响着后续矿井生产活动的正常开展。传统矿井掘进方式通常为炮掘，此种方式通常掘进效率偏低，且放炮过程亦对围岩造成强烈的扰动，加速围岩的破裂过程，增加了后续巷道支护的难度。煤矿掘进中机械自动化的关键应用就是掘进机使用，为进一步提升掘进机械工作效率，在掘进机设备中配备了较为完善的控制系统与辅助体系，如液压控制系统、井下照明、远程监控，通过多种辅助系统
与掘进液压系统的有效结合，实现了矿井生产掘进的自动化。
3.4刮板输送机
刮板输送机是矿井生产工作面重要的运输机械，其是保证工作面落煤及时输送出去的重要保证。刮板输送机性能通常与采煤机械有着密切的联系，为适应工作面产能的变化，刮板输送机性能朝着大型化、高可靠性方向发展。现今，国内刮板输送机制造已经形成了较为完整的系列产品，最大安装长度、输送能力分别达到了300ｍ、4500ｔ/ｈ。除运输性能提升外，刮板输送机功能亦得到了明显提升，如刮板输送机机头与机尾具有交叉侧卸、自动伸缩功能，输送机装有工况监测系统。
3.5带式输送机
带式输送机是保证矿井运输连续化与高效化的关键，其技术性能对井下煤炭运输效率有着重要影响。现阶段，随着机械制造技术与材料性能的不断提升，带式输送机功率、运量、输送距离、运行可靠性等方面有了长足的进步。如国内现阶段较为先进的带式输送机运量在4500ｔ/ｈ，带速达到了4.5ｍ/ｓ，而带宽则接近2ｍ，单机最大输送长度达到了6ｋｍ。同时，带式输送机调速系统与驱动技术愈发先进，大型带式输送机中驱动控制技术普遍采用中压变频方式，克服了传动带式输送机启动难的问题；同时，输送机中安设有可自动调节皮带张紧度的液压自控装置，可根据输送物料行程自动调整输送带张力与挠度，改变了以往手动盲目调整的方式，确保输送机连续平稳工作状态。
四、煤矿机械自动化水平
如今机械自动化在煤矿机械制造业中普遍应用，但是我国的应用技术仍然落后于其他发达国家。提高我国煤矿机械制造业水平是今后需要发展的方向。
4.1国家加大政策方面的支持。政府要加大机械自动化在煤矿产业中的力度，在机械自动化政策方面给予重视，建立专业的机械自动化的研究队伍，逐渐形成规模化和专业化的机构，有效地促进煤矿企业的发展。政府还要积极地引进外国先进的机械自动化设备，派遣人员学习机械自动化技术，从而有效地投入到煤矿产业中。
4.2国家自主创新管理运营模式。除了借鉴国外先进经验，煤矿企业的机械自动化也需要从自身角度进行思考和改进，专业监管人员要在管理模式上进行创新，结合自身的特点在利用国外先进技术加以辅助，形成先进的管理模式，确保设备使用率，从而减少成本，提高经济效益。
结语：
“科学技术是第一生产力”，这对传统的劳动密集型的煤炭行业同样适用，特别是对于煤炭形势急转直下的当今，提升煤炭生产机械自动化水平已成为保证企业市场竞争力与生存的关键因素。近些年来，煤矿采掘机械设备及自动化技术得到长足的发展，但对于多数生产矿井而言，其应用程度普遍偏低，大量井下生产工作仍依靠大量人力来完成。因此，现阶段煤矿企业及设备生产商，应在逐步提升采掘设备及自动化技术水平基础上，还需加大机械自动化技术在煤矿生产中的应用推广。
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论文作者:王建柱
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
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