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【摘 要】随着自动化技术、信息技术的迅速发展，煤矿机电设备也正逐渐向着自动化、综合化和多功能化方向发展。自动化技术在煤矿机电设备中的应用，不仅使煤矿生产系统得到优化，进一步提升了煤矿的生产效率，而且可以极大的减少井下的作业生产人员，提高了矿井的安全生产水平。现如今，煤矿机电自动化技术已经成为煤炭开采的重要技术之一，所以，研究煤矿机电自动化技术创新意义重大。
【关键词】煤矿；机电；自动化技术
煤矿机电自动化技术是未来煤矿企业发展的主流趋势，也是目前我国煤矿企业安全生产的重要保障。为此，如何将机电自动化技术更好地运用在煤矿生产中己经成为新兴研究课题，而这也是本文研究的重点内容。
一、煤矿机电自动化技术相关概述
自动化是由微电子技术、计算机技术、自动控制技术、机械技术、信息技术以及其他技术相互融合而成的一门交叉性学科，具体指机械设备或生产过程在无人参与的情况下，经自动检测、信息传输及处理、分析计算和操纵控制等实现所要达到的目标。20世纪80年代，微型计算机及微处理技术、PCL控制技术、信息处理技术及传感与检测技术的迅速发展，使煤矿机电产品的性能得到了极大的促进和提升，煤矿机械进入了全新的发展时期。
其特点有以下：
①多样性：煤矿机电自动化产品的多样性决定了与其配套的温度传感器、压力传感器、位移传感器、加速度传感器等传感器种类的多样性，都广泛应用于煤矿机电自动化产品中。除此之外，多系统集成的应用现状要求各系统之间具备多种通信接口，便于适应多种通信协议。煤矿机电用传感器应用具有向想当程度的可靠性，目前，煤矿机电传感器在完成数据采集及运算处理的同时还是将敏感元件与变送电路集成，提高传感器智能化水平。
②集成化：煤矿机电自行化的核心处理器由计算机、单片机、可编程控制器、嵌入式计算机组成，底层设备信息采集和传输元件以各种高精度传感器作为继承，通过人机界面作为显示设备来监控整体系统的是否处于安全生产状态中，实时监控，了解生产动态，全方位保护和连续监控系统。
③智能化：煤矿机电自动化因日益强大的微处理器功能有了更多的选择，尤其微处理器提高了自身处理信息量的能力，处理速度也在逐渐提升。如数字交变频同步电动机提升了控制系统后，不断使电牵引采煤机实现负载控制，还实现了矢量控制。
④开放化：目前各行各业因通讯技术的迅猛发展都纷纷选择进行自动化改造，煤矿机电自动化自然不例外，此行业的改造产品具有优良的中央处理设备，其中包含多种通信模块和通信接口，还具备良好的可通信联网功能，可以实现与各系统之间的光纤连接通信，进而实现信息交互和集中控制。
二、煤矿机电自动化技术应用的意义
（一）提高了煤矿生产效率与生产质量
近年来，随着我国煤矿事业的发展，对机电设备的功率需求正不断提高，设备的控制要求也日益复杂，如果对机电设备只是以人工为主的简单控制，将很难满足煤矿生产的需要。而随着机电自动化技术的应用，其所具有的精确的信息检测、数据采集与处理，以及优化的控制策略方案，都可以使煤矿设备能处于最佳的运行状态，进而提高设备的利用效率，降低设备的维修与维护时间，使煤矿的生产效率与生产质量得到进一步提高。
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（二）提高生产的安全性
由于煤矿开采尤其是井下作业的生产环境非常复杂、恶劣，而煤矿生产又需要作业的连续性，这就对机电设备的安全性和可靠度提出了很高的要求。机电自动化技术的应用，一方面在设备的硬件系统中，通过高度集成化的电子元件、可编程控制器PLC以及计算机技术，可以极大的提高设备硬件的可靠性；另一方面，在设备的软件系统中通过设置各类故障诊断、系统控制和状态监测程序，可以实现对机电设备的自动诊断、监测和纠错功能，确保了设备使用的安全与可靠。
三、对机电自动化技术在煤矿开采中应用的研究
（一）在矿井监控、监测系统中的应用
矿井监控、监测系统的自动化是决定煤矿生产自动化水平的主要标志之一，其对于提高煤矿生产安全水平具有重要的作用。我们知道，我国煤矿开采业生产起步晚，但发展快，先期自动化监控、监测技术水平比较落后，缺乏自主核心技术，大量的监控设备还需要依靠进口。在改革开放后，随着我国经济的全面发展，科学技术水平的提高，我国煤炭行业在引进国外先进技术的同时，也在大力研发具有自主产权的监控自动化设备，并取得了令人瞩目的成就，相继掌握了远程操控技术、无人操作技术等，并在煤矿生产中得到了广泛应用，这些技术的应用，实现了对矿井生产的监控、监测等，为矿井调度提供了一线时时的工作动态，为煤矿企业决策人员合理优化组织生产提供了技术支持，同时也提高了井下作业的整体安全水平。
（二）应用于煤矿的提升机
矿井提升机是主要的机电生产设备，其体积大、重量大，工作期间操作频繁，而且控制复杂。以往采用传统的TKD-A系列交流提升机电控系统，交流电动机转子串电阻切换实现调速，包括触点式高压换向器，接触器及继电器频繁工作时同样耗能大，故障率高。进行自动化集控技术改造后，运用了先进的PLC及IPC技术，充分发挥各自优势进行整合，采用友好的人机界面，增加了故障测试与诊断功能，综合应用各种后备保护措施。不仅使矿井提升机的电控系统结构简化，而且数字化智能设备保证了机器设备运行的可靠性和安全性，既提高了设备的自诊能力，又极大地方便了设备间的通信，而且简化后的内部结构对设备的安装和维护也提供了很大方便。伴随着我国数字直流提升机的核心部件和其他相关核心部件的成功研制，使得整个煤矿提升系统的安全性能进一步得到了提高。例如：通过微处理装置进行多重寻址操作，能够100%发现故障所在，提高装置自检能力，在很大程度上方便了各设备之间的通信交流，同时也为整个提升系统的改善和升级提供了方便。
（三）实现电力牵引采煤机
采煤机是矿井内进行采煤工作的主要设备，将电牵引技术应用到采煤机中，不仅实现了电能不断为采煤机提供牵引力、采煤机下滑制动发电，还促进了电能的有效利用。采用电牵引采煤机能够保障了设备性能的稳定，维护量小，还减少了故障的发生率。只要在应用前对设备的电控系统进行相关参数的设置，就能够有效保证电牵引采煤机的运行性能。随着近几年我国在计算机技术和电子元器件技术领域的快速进步，电牵引技术势必会有新的突破，并成为煤矿企业生产动力的有力支撑。
（四）应用于井下传送带
带式运输机是煤矿井下煤炭运输的主力，要保证煤炭在传送带上连续运输，就需要提高其单位运输量和安全性能。目前我国自主研发的全自动带式运输机采用了机电一体化技术，通过CST可控软件，能够保证不间断运输井下原煤，而且在智能有效措施监督下，设备工作过程中的出错率、故障率等得到了显著降低。虽然保障了原煤连续运输的要求，但井下运输属于恶劣环境下长时间、长距离工作状态，其中间驱动点仍不排除不稳定现象的出现，其安全隐患仍然存在，所以很大程度上仍旧会影响整个运输系统的安全可靠性。固自动化技术在井下传送带的应用方面，仍有不断地探索和研究的广阔前景。
随着自动化技术在我国煤矿机电设备中的普及与应用，不仅充分发挥出了机电设备的生产效能，提高了煤矿生产的效率与生产质量，而且有效节省了生产劳动力，保障了作业人员的人身安全，使煤矿企业真正实现了高产、高效的现代化生产模式。
参考文献
[1]唐宝国.探讨煤矿机电自动化的实用技术[J].电子世界,2014,12
[2]候海军.试论煤矿机电设备自动化技术的应用[J].电子技术与软件工程,2014,01
[3]董伟.煤矿机电自动化技术的发展和应用研究[J].技术与市场,2014,11
论文作者:张亮
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第6期
论文发表时间:2016/8/17
标签：煤矿论文; 机电论文; 技术论文; 设备论文; 井下论文; 矿井论文; 机电设备论文; 《低碳地产》2015年第6期论文;