摘要：微电子技术水平、计算机技术水平在科技大发展的背景下不断进步，同时自动化技术也在同步提高。不论是人工智能的出现，还是自动化技术的提高，对于我国的经济社会发展来说都是一个良好的新开端。我国煤炭的掘进开采在过去的多年里，由于开采环境恶劣，不时总会发生一些意外安全事故，危害工作人员的安全。而我国的露天煤矿资源十分丰富，具有极高的开采价值。自动化技术的发展有利于减少我国煤炭开采中意外安全事故的发生，促进我国煤炭开采行业的发展。
关键词：煤矿；机电自动化；掘进工作面；应用
1煤矿掘进工作面自动化技术的概述
对于煤矿开采作业而言，掘进是一项错综复杂的系统作业，这是因为虽然中国煤炭资源十分丰富，但由于地质条件的复杂，煤矿掘进工作不仅危险性较高，而且作业效率低下。现阶段，煤矿掘进工作的基本模式为单项掘进，应用设备包括通风除尘机、转载机及悬臂式掘进机等，主要作业任务为开采煤、截割煤及装载煤。当前，中国煤矿生产已步入深井作业阶段，煤矿掘进工作中需应用到大量的机械设备，但这些设备对工作环境的要求都十分高，若作业环境未达到应用标准，那么设备也难以正常运行。而在煤矿掘进工作面中运用自动化技术，可有效把握掘进工作过程中的各类参数，以此来实现掘进作业的自动化运转，进而提升煤矿掘进工作效率，大幅提高煤矿企业的经济收益。
基于上述对自动化技术的深入分析可知，当前煤矿掘进工作面自动化系统需解决以下几个问题：保证掘进和防护作业的平行化和自动化，即实现两者的同步作业；保证材料与原煤运输的同步自动化进行；保证安全体系的自动化运行，只有从真正意义上解决这些问题，才能确保自动化系统充分发挥积极的作用。而解决上述问题最行之有效的措施就是构建自动化系统模型，以此来保证各项自动化程序的高效配合与协作，从而保障自动化系统运行的稳定性和安全性，在这过程中，也必须实现各项技术的持续变革，以进一步提升系统的整体性能。
2机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用
2.1掘进机监控技术
在开展煤矿掘进工作的过程中，通过掘进机监控技术的实践应用，能够实现对现场工作情况的实时监控，与此同时，还能够精准、及时的掌握各种工作面信息，具体如掘进速度、孔隙水压力等等，之后在计算机系统的辅助之下，为现场工作人员提供合理决策。在开展自动化监测工作的过程中，通常需要借助上位机所采集的相关数据来进行，之后通过组态软件进行完整监测，其具体功能主要包括屏幕显示、数据处理、数据存储、参数显示等等，上位机以PC机为主，下位机PLC控制系统和现场从站系统为主，之后借助相关软件，使相关工作人员和机械设备进行交互，实现对地表沉降量的实时、精准监测。
2.2掘进机煤岩识别技术
由于岩石和煤矿层在硬度上存在一定差别，因此也决定了掘进机截割负荷的差异，截割电机设备的旋转油缸压力、电流、升降油缸压力等都会对掘进速度产生影响，结合这些参数，便可以对岩石层与煤矿层的界面进行判断，提高煤矿开采工作效率。
2.3掘锚一体化技术
以往的临时支护在具体施工中进行应用时，由于是采取了支护与决定分开的方法，因此也会对决定效率产生直接影响，且安全性能较低，现场工作强度较大，由此也限制了其广泛应用。在此情况下，掘锚一体化技术应运而生，其主要是将锚护装置安装在掘进及设备上，该装置一般是由分流集油阀、顶架、伸缩油缸、管路等共同构成。实践过程中，借助掘进机设备自身的液压系统，之后对液压阀进行切换，使之变为支护油路，在完成支护之后，还需要对液压阀进行切换，使之变为掘进作业油路，上述操作不仅不会对正常的决定作业产生影响，同时具有可靠性高、操作便捷的优势。
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2.4掘进机自动截割技术
实践过程中，通过截割轨迹调整、自动截割导航、截割头空间位置坐标等，完成掘进机的自动化结构工作，与此同时，也实现了对传感器技术、运动控制技术以及数控加工技术的合理应用。在煤矿巷道中，一般可将掘进机工作位置划分为偏心以及对心两种工作状态。在偏心的工作状态下，掘进机在运行过程中，经常会受到不平衡倾覆力的干扰和影响，从而产生较大的噪音和震动，因此，正常情况下，都是采取对心状态。通过对切割轨迹参数以及截割面参数进行合理设置，能够确保设备按照要求和轨迹逐步完成截割工作，最后进入运动控制器进行闭环控制，从而大幅度提升系统的控制效率和精度。
2.5自动排水、探水技术
在煤矿掘进工作中，透水事故危害严重，属于重大恶性事故，在开展煤矿掘进工作的过程中，溶洞、裂隙、断层等均有可能导致涌水现象，因此，在正式开展工作之前，相关工作人员须强化对可疑突水地段进行监测，之后开展一段距离的掘进工作，再进行探测，整个施工过程虽然会对生产效率产生一定影响，但对于掘进安全性的提高却很有帮助。实践过程中，可将激光追踪仪器安装在掘进机设备上，同时选择合适的距离对3D传感器进行安装，将PLC控制系统设置在控制柜中。结合掘进距离和探水深度，每次掘进到预定的距离之后，需要停止作业，之后再对掘进程序进行重启，从而真正实现无人监管。自动排水技术，其一般是由水泵、低压防爆开关电机、液压控制器等共同构成，属于一种先进的排水系统，实践过程中，通过保护动作和紧急情况手动操作功能的设置，能够有效避免排干水后设备继续运行，而对水泵产生损坏和影响。
2.6通风监测系统
在煤矿掘进工作中，通风状况与煤矿生产安全性稳定性息息相关，为了能够对各工作面通风情况进行及时精准的监测和了解，可对自动化控制技术进行应用。实践过程中，该控制模式多种多样，相关工作人员可结合实际情况选择相应的工程模式。通风监控系统，主要分为终端设备、智能通风控制子站、地面集控中心等共同构成，其中，地面集控中心处于核心关键地位，能够实现对设备相关数据的有效处理与分析。与此同时，还能够对风速信息、风量信息以及瓦斯浓度分布状况进行实时显示，控制子站一般是由PLC控制系统、光纤交换器等共同构成，能够实现对数据信息的实时采集，同时也能对通风机通信等进行有效控制。终端设备能够对通风机、电流信息、电压信息、掘进工作面、温度等信息进行实时采集，同时结合控制子站指令，对通风机的开机转速以及开度进行控制。
2.7自动化运输技术
在工作室中通过对掘进工作面运输机运行状况进行集中监控，可通过控制器，对除尘风机开关、输送机、电机开关、掘进机状态等信息进行联合控制，最后进入多功能终端，对输送机温度、电机电流、运行速度等数据进行实时采集，同时结合相应的控制模式，对于故障问题进行及时发觉，并在第一时间作出相应的保护动作，确保电话通知功能、急停功能等能够顺利实现，推动着运输工作朝着自动化、智能化方向发展。
3结束语
总之，随着科学技术的不断发展，掘进技术也在不断得到提高，自动化技术的应用可以为煤炭开采工作的开展带来便利，同时，机电掘进技术要不断改进，使其更加科学，实用性更加广泛。我国的煤炭开采技术在不断发展，煤炭开采中受地质因素影响较大，掘进自动化技术需要能够适应多种环境，我们要紧随自动化发展脚步，使自动化技术在煤矿开采工作中发挥更大、更广泛的作用。
参考文献
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[3]高亚超.机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用研究[J].化工管理，2015（6）：176-177.
论文作者:畅建庭
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/8/30
标签：煤矿论文; 技术论文; 工作面论文; 作业论文; 工作论文; 过程中论文; 机电论文; 《城镇建设》2019年第13期论文;