煤礦自動化技術發(fā)展預測

煤炭是重要的能源之一，煤炭工業(yè)生產(chǎn)的自動化發(fā)展，是一個國家生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標志。煤炭工業(yè)的發(fā)展是與其依靠科技進步，采用新設計，新工藝、新設備、新材料、新技術來改造這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)分不開的而開發(fā)和應用電子、計算機及自動化技術是煤炭工業(yè)技術改造的一個重要方面。

眾所周知，近20年來，以微電子技術和信息技術為先導的高新技術成果正迅速滲透到煤炭領域。發(fā)達國家的煤炭生產(chǎn)在實現(xiàn)綜合機械化的基礎上，正在向自動化和機電一體化邁進。煤炭工業(yè)由勞動密集向技術密集轉化，從根本上改變了礦井的面貌。這一發(fā)展證明了用現(xiàn)代先進技術去裝備和改造煤炭工業(yè)是其首要的手段，這也就為煤礦自動化技術的發(fā)展指明了方向。至70年代，“機電一體化”一詞逐漸為報刊和科學界所接受。從其內(nèi)涵上講，機電一體化是指將機械、微電子、信息處理、自動控制、傳感測試、電力電子、接口、信號變換以及軟件編程等技術綜合運用，使物流、能流、信息流融為一體的現(xiàn)代工程技術。70年代中期到80年代初，國外一些先進采煤國為適應高產(chǎn)高效的需要，在監(jiān)督與控制方面不斷采用電子和計算機等新技術、相應開發(fā)出采煤機自動導向系統(tǒng)、監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)，支架的電液控制系統(tǒng)以及通信、信號系統(tǒng)。機電一體化技術的開發(fā)和應用不光可最大限度發(fā)揮設備效能，而且由于高度準確的在線診斷，從而大大提高了設備的安全性和可靠性，增加了設備的開機率。這就在很大程度上避免了由于采煤集中化生產(chǎn)而可能造成全礦停產(chǎn)的風險。

鑒于低成本自動化不要求對已有生產(chǎn)工藝過程作重大改變，投資風險小，且其涉及的范圍主要集中在基礎自動化部分，即傳感、檢測、執(zhí)行、供電以及過程自動控制等。按照低成本自動化的模式，在工業(yè)生產(chǎn)中，不同生產(chǎn)工藝過程可分別形成許多局部自動化的“獨立島”。在獨立島內(nèi)，自動化的水平可以是先進的，但各島之間只保持著必要的弱聯(lián)系。各島之間在信息管理上還依靠管理人員的介入，以充分發(fā)揮人的主觀能動性。

充分利用微電子、微機、PLC 、網(wǎng)絡技術以及集散控制系統(tǒng)等新技術來完善和提高這些系統(tǒng)的性能、增強其可靠性，可以使其技術面貌上一個水平。數(shù)字通信的突出優(yōu)點是抗干擾能力強，易于加密，有利于多種信息的傳輸和交換。設備簡單經(jīng)濟、易于集成。為改變煤炭工業(yè)的技術面貌，提高其管理水平，將煤礦系統(tǒng)的通信逐步向數(shù)字化過渡是必要的。當然，由于模擬通信目前占據(jù)著主導地位，向數(shù)字化發(fā)展就需要一個過程。當前，煤炭工業(yè)已大量采用監(jiān)控（數(shù)字處理、數(shù)字傳輸）計算機及光纖技術，開展數(shù)字通信的研究已經(jīng)具備了條件。

在礦井通信領域應該開展的另一項課題是礦井移動通信。從功能上講，目前，井下的有線通信遠遠不能適應井下大量流動作業(yè)人員及其管理上的需要。從適應范圍來講，對井筒通信、人車通信、機車通信、工作面通信、運輸通信、救災通信等來講也只有移動通信才能覆蓋這些工藝流程。

傳感裝置是自動化系統(tǒng)得以實現(xiàn)的關鍵。從實踐看，除少數(shù)傳感器應用較好外，多數(shù)傳感器的性能不穩(wěn)定、可靠性差、使用壽命不長，因此也影響了自動化系統(tǒng)作用的發(fā)揮。對安全監(jiān)測用的傳感器要提高壽命和穩(wěn)定性，高產(chǎn)高效礦井的綜合配套用傳感器，如煤巖分界、膠帶縱向撕裂等可在引進消化的基礎上開發(fā)適合我國國情的傳感器。

在傳感器的開發(fā)中，為適應計算機、自動化技術的發(fā)展，為提高傳感器的性能，如誤差和非線性的修正、環(huán)境因素影響的抑制、自診斷和自動校正功能、人機對話、靈活的顯示和輸出方式等，開發(fā)和研制礦用智能化儀表也提到議事日程并取得相應的發(fā)展。

當今社會正處于信息時代，煤炭工業(yè)應在大力提高機械化，自動化水平的基礎上充分利用計算機及通信等現(xiàn)代信息技術，加速實現(xiàn)煤炭工業(yè)的信息化，以達到信息資源共享，提高管理水平的目的。煤礦自動化技術所涉及的領域很廣，煤礦自動化技術的開發(fā)與推廣，將對高產(chǎn)、高效、安全、優(yōu)質、減人提效發(fā)揮更大的促進作用。