我想问一下，煤炭行业现在自动化技术发展到什么程度

煤炭产业是同煤集团主业，更是企业发展的支柱与根基，能否做优做强煤炭主业关系着企业的发展大计。很长一段时间以来，尽管煤炭市场形势严峻，但同煤集团凭借70多年在煤炭开采方面的深厚积淀，以“36951”发展战略为引领，不断加大技术攻关力度，大力推广应用先进开采技术，全面提升标准化建设水平，加快推进煤炭产业转型升级步伐，在全省能源革命进程中作出了表率。特别是全国首个特厚煤层智能综放工作面在同忻煤矿公司建成，同煤集团从此开启了煤炭产业智能化发展的新纪元。塔山煤矿公司、麻家梁煤业公司等千万吨级现代化矿井紧随其后，相继上马智能化采煤工作面，并取得显著成效，使同煤集团智能化矿井建设步入了快车道，实现了从“出煤不见煤”向“采煤不见煤”的大跨越。

十年磨剑锻利刃

2019年10月26日，中央电视台在《新闻联播》中播出了一条塔山煤矿井下智能化采煤工作面的报道，对同煤集团煤矿智能化建设给予了高度评价。一石激起千层浪。很快，关于“国家‘十三五’ 科技 攻关项目——1500万吨级智能化放顶煤开采技术、装备及示范工程在同煤集团塔山煤矿公司8222工作面成功投用”的消息，就被央视《晚间新闻》《中国新闻》和《人民日报》《经济日报》等多家主流媒体宣传报道，同煤集团一跃成为全行业特厚煤层智能化开采的领跑者。然而，只有同煤人自己知道，在成功攻克井下煤炭智能化开采这一难题的背后，是十年如一日的 探索 与付出。

时间回到2009年，当时同煤集团建成了全煤系统第一个循环经济示范园区——塔山循环经济园区，正当全行业都为之赞叹时，同煤人心中却定下了更高的目标——向实现智能化开采、打造智慧矿山迈进。

作为行业领先的千万吨级矿井、塔山循环经济园区的支柱企业，塔山煤矿、同忻煤矿在同煤集团智能化开采 探索 道路上责无旁贷，必须先行先试。当时，这两座矿井所面对的特厚煤层开采在全世界尚属首次，在这样的背景下，要搞智能化开采困难可想而知。经过几年的钻研与摸索，到2014年，塔山煤矿在“千万吨级特厚煤层智能化综放开采关键技术研究及示范”项目上取得重大突破，跨出了向智能化迈进的关键一步。2016年8月，同忻煤矿再传捷报——国家发改委“千万吨级高效综采关键技术创新及产业化示范工程”项目在8202综采工作面成功投用，这标志着同煤集团首个具有智能化水平的生产工作面正式建成，为煤炭产业向数字化、信息化、智能化发展开辟了一条新路径。

技术攻坚再发力

如今，在塔山和同忻两座矿井，员工坐在调度室里操作采煤机开采煤炭早已不是新鲜事儿。煤矿工人“坐在办公室采煤”的夙愿变成了现实，这一切都得益于近年来同煤集团在 科技 攻关上的大量投入。

特别是2018年，同煤集团新一届领导班子上任后，进一步明确了“ 科技 创新能力就是核心竞争力”的理念，仅2018到2019年，全集团共投入科研经费10多亿元，先后获得省部级科学技术奖50项，其中5项还荣获中国煤炭工业科学技术一等奖，参与和承担了3个国家 科技 重大专项项目，获得国家专利授权138项，其中特厚煤层智能放煤技术、小煤柱开采技术、煤矸精准识别技术、国产采煤机惯导技术等更是填补了国内煤炭行业技术空白。这些成果为同煤集团加快推进矿井智能化建设奠定了坚实基础。

去年，塔山煤矿承担了国家“十三五”资源领域重点研发计划“深地资源勘查开采”重点专项“千万吨级特厚煤层智能化综放开采关键技术研究及示范”项目研究。项目以千万吨级特厚煤层智能化综放开采为核心，以“智能群组放煤机理－智能放煤方法－煤矸精准识别技术－智能放煤控制技术及装备－工程示范”为主线，旨在全面攻克“特厚煤层运移和冒放理论与自动化放煤机理研究、特厚煤层采放协调智能放煤工艺模型及方法、特厚煤层综放开采煤矸精准识别技术、综放工作面智能化放煤控制关键技术与装备、特厚煤层智能化综放开采成套技术装备及示范工程”5个课题。其中，自动化放煤系统、基于高光谱及音频振动的煤矸识别样机、国产采煤机惯性导航系统、顶煤厚度测量装置几项关键技术目前已开始工业试验，并达到了预期效果，为同煤集团智能化开采技术向更高水平跨越创造了有利条件。

升级提效 蹚 新路

智能化综采工作面究竟怎么样？实际效果最有说服力。

从第一个工作面建成到现在，同忻煤矿公司在5年时间里，已经先后建成了5个智能化工作面，完成了从1.0到10.1的智能化升级，现在正在开采的8102智能化工作面，是同煤集团首个双侧临空小煤柱工作面，高集成度、全自动的智能化水平，使该工作面员工人数进一步减少到6人，并创造了同忻煤矿稳装质量最优、效率最佳 、智能化程度最高、安全最有保障的 历史 最好纪录。随着智能化水平的不断升级，同忻煤矿公司由传统每年人均生产330吨煤，提升至464吨，原煤回采率提高了20.8%，仅去年一年就增加收益2.964亿元，实现了效率、效益“双提升”。

现在，“安全、精准、高效”已成为同煤集团上下对煤矿智能化综采工作面的共识。塔山煤矿、同忻煤矿在智能化建设中收到的实效也让其他生产矿井紧随其后，加大了智能化工作面的建设力度。从今年开始，同煤集团在智能化建设过程中捷报频传：3月15日，挖金湾煤业公司智能化综采设备联合试运转成功，并在4月30日投入生产；8月29日，晋华宫矿智能化综采设备联合试运转成功；9月12日，麻家梁矿智能化综采设备试运转成功；9月20日，马脊梁矿智能化综采设备试运转成功，与此同时，燕子山矿智能化综采设备也已准备就绪，正在紧张有序地进行最后调试。到今年年底，同煤集团将有10个智能化工作面同时进行生产，智能化工作面占比将达到13.6%。

相信随着矿井智能化工作面建设不断加速，同煤集团智能化水平将大幅提升，一座座本质安全型智慧矿山将会遍布同煤大地，在未来更加激烈的能源产业竞争中取得先机，为加快全煤行业转型升级蹚出一条新路。（文/刘振华 兰培德）

“双碳”背景下煤炭行业高质量发展探讨

欧凯 张宁 吴立新 索婷

（煤炭工业规划设计研究院有限公司）

新中国成立以来，在党中央、国务院的正确领导下，煤炭工业在百业待兴的基础上起步，在艰苦奋斗中前进，在改革开放中发展，尤其是进入新时代以来，行业发展不断实现新突破，取得了举世瞩目的成就。近两年，碳达峰碳中和目标背景下煤炭消费减量，煤炭消费比重下降，煤炭行业发展受到一定影响，同时也给煤炭行业带来转型升级的机遇。

一、煤炭工业具备高质量发展基础

在一代代煤炭人的艰苦奋斗下，煤炭行业从无到有，煤炭工业从小到大、由弱到强，实现了从起步、腾飞到跨越的巨变，作为我国重要的能源基础产业，为国民经济和 社会 发展注入了强大动力。

（一）对国家经济 社会 发展的能源供应保障能力增强

我国煤矿“三机一架”的装备制造能力处在世界前列，年产千万吨综采技术和装备达到世界领先水平。行业持续推动化解过剩产能、淘汰落后产能、建设先进产能，全国煤炭供给质量显著提高。“十三五”期间，全国累计退出煤矿5500处左右、退出落后煤炭产能10亿吨/年以上，安置职工100万人左右，超额完成化解过剩产能目标。截至2020年底，全国建成年产120万吨以上的大型现代化煤矿约1200处，产量占全国煤炭产量的80%左右，其中，建成年产千万吨级煤矿52处，产能8.2亿吨/年。全国年产30万吨以下的煤矿1129处，产能1.48亿吨/年左右。

自新中国成立至2020年底，煤炭行业贡献了约924亿吨煤炭。我国煤炭年产量由 1949年的3432万吨，增加到1978年的6.8亿吨，到2013年的最高点为39.7亿吨，2020年产量为39亿吨，支撑了我国GDP由1978年的3645亿元增加到2020年的101万亿元。煤矿安全法律法规标准体系不断完善，煤矿安全生产责任制度体系不断健全，安全 科技 装备水平大幅提升，安全生产投入大幅增加，煤矿职工安全培训不断强化，促进煤矿安全生产形势有了明显好转。煤炭百万吨死亡率由1978年的9.713下降至2020年的0.059。煤炭安全供应保障能力实现跨越式提升。

（二）具备高质量发展的 科技 创新能力

煤炭行业技术创新体系不断健全完善， 科技 创新驱动发展的能力显著增强。特厚煤层综放开采、煤与瓦斯共采、燃煤超低排放发电、高效煤粉型工业锅炉、现代煤化工技术等达到国际领先水平。充填开采、保水开采、煤与瓦斯共采、无煤柱开采等煤炭绿色开采技术得到推广应用，煤炭资源回收率显著提升。煤矿机械化、自动化、智能化、数字化、绿色化转型全面提速。2020年 ，原煤入洗率达到74.1%，比2015年提高8.2个百分点。矿井水综合利用率、煤矸石综合利用处置率、井下瓦斯抽采利用率分别达到78.7%、72.2%、44.8%。建成400多个智能化采掘工作面，实现了地面一键启动，井下有人巡视、无人值守。采煤、钻锚、巡检等10种煤矿机器人在井下实施作业，71处煤矿列入国家首批智能化示范建设煤矿。

煤炭由单一燃料向燃料与原料并重转变取得新进展。2020年，煤制油、煤制烯烃、煤制气、煤制乙二醇产能分别达到931万吨/年、1582万吨/年、51亿立方米/年、489万吨/年。煤炭上下游产业融合发展，煤电、煤焦、煤化、煤钢一体化发展趋势明显。

（三）不断完善的市场化体系为高质量发展提供制度保障

新中国成立以来，煤炭工业生产力水平不断提升，同时，也在不断进行体制改革 探索 ，从最开始的完全计划经济，到计划经济和市场相结合，再到完全市场化，为国家经济体制和市场化改革提供了实践样本。

我国煤炭工业完成从新中国成立初期的计划经济体制，到改革开放时期的政府定价向市场化定价转变。1993年开始，我国确立了以市场形成价格为主的煤炭价格机制。1994年1月，国家取消了统一的煤炭计划价格，除电煤实行政府指导价外，其他煤炭全部放开。2004年，我国建立煤电价格联动机制，形成电煤价格“双轨制”。2013年，煤炭价格实现完全市场化定价，市场在配置资源中的决定性作用越来越突出。2016年以来，煤炭行业作为推动供给侧结构性改革的试点行业，煤炭上下游企业逐渐建立了中长期合同制度和“基础价+浮动价”的定价机制，发挥了煤炭市场平稳运行“压舱石”和“稳定器”的作用。2021年9月26日召开的国务院常务会议决定，对尚未实现市场化交易的燃煤发电电量，从2022年1月1日起，取消煤电价格联动机制，将现行标杆上网电价机制，改为“基准价+上下浮动”的市场化机制。这意味着，我国将告别已经实行了15年的煤电价格联动机制。

二、“双碳”目标下煤炭高质量发展对能源低碳转型将发挥重要支撑作用

以煤为主的能源资源禀赋，决定了未来相当长一段时间我国经济 社会 发展仍将离不开煤炭。在碳达峰碳中和过程中，仍需要煤炭发挥基础能源作用，为经济 社会 发展提供能源兜底保障。

（一）煤炭是新能源发展的有力支撑

“双碳”目标下，风、光等可再生能源发电成为增量电力供应的主要来源。近年来，我国大力发展新能源技术，非化石能源发电在我国电力结构中的占比显著上升。然而，受气候、天气、光照等人为不可控的自然条件影响，可再生能源供给能力不确定性大，提供的主要是能源量，能源供应和调节能力有限。可再生能源大比例接入电网，给电网的安全稳定运行带来严峻挑战，需要清洁高效的燃煤发电等灵活性电源作为调峰电源平抑电力波动。我国在大力发展风能、太阳能等可再生能源发电技术，逐步提高非化石能源发电占比，持续优化电力结构的过程中，仍需要煤炭煤电的有力支撑。预计到2060年实现碳中和后，燃煤发电装机规模仍需保持3亿至4亿千瓦，年耗煤量3.9 亿吨 6.4亿吨。

（二）煤炭是能源安全的“压舱石”

能源安全稳定供应是一个国家安全的保障和强盛的基石。在国际能源博弈和地缘政治冲突不断加剧的背景下，煤炭依然是国家能源安全的“压舱石”，短期内没有资源能替代煤炭的兜底保障作用。应当深刻认识我国能源资源禀赋、经济 社会 发展要求和能源发展规律。2020年12月21日，国务院新闻办公室发布《新时代的中国能源发展》白皮书，明确提出推进煤炭安全智能绿色开发利用，努力建设集约、安全、高效、清洁的煤炭工业体系，煤炭仍然是我国最经济安全的能源资源。

煤炭具备适应我国能源需求变化的开发能力，具有开发利用的成本优势，煤炭清洁高效转化技术经过“技术示范”“升级示范”已趋于成熟，具备短期内形成大规模油气接续能力的基础，应当充分发挥煤炭在平衡能源品种中的作用，保障我国能源安全。

三、“双碳”目标下煤炭行业迎来高质量发展机遇

“双碳”目标对于煤炭行业既是巨大挑战，也是空前机遇。在挑战与机遇并存下，煤炭行业势必迎来新一轮技术升级和产业转型。煤炭行业由自动化向智能化、无人化迈进，由超低排放向近零排放、零排放迈进。可以预见的是，自2021年到2060年，煤炭在能源消费中的占比将逐步下降，由主体能源转变为基础能源，再由基础能源转变为保障能源，最后转变为支撑能源，也代表着我国煤炭行业将向着绿色智能的方向快速迈进。

（一）依托技术革新，向高质量高技术产业发展

当前煤炭行业正处于第四次煤炭技术革命时期，应当以此次技术革命为契机，推动煤炭产业向着数字化、智能化的新产业和新业态转型。“双碳”目标下，煤炭产量将回归合理规模，走高质量发展、高端发展之路，迈向更加重视生产、加工、储运、消费全过程安全、绿色、低碳、经济的存量时代，走优质、高效、洁净、低耗的能源可持续发展道路。

未来将有更多煤矿采用高效节能的技术和设备，着力建设碳中和示范矿区引领工程，开展余热、余压、节水、节材等综合利用节能项目，持续优化煤炭开发利用工艺、技术和系统性管理，提高煤炭资源开发利用效率。

逐步将煤矿开采由机械化、自动化向数字化升级，打造采掘智能化、井下无人化、地面无煤化，最大限度地减少采煤过程对生态环境的破坏。聚焦“绿色开采、清洁利用、生态治理”的产业方向，构建实时透明的煤矿采运、洗选、治理等数据链条，不断优化智慧决策模型，建设现代化煤炭经济体系，将数字技术融入到煤炭资源的开发、加工、利用全产业链，全面提升煤炭的管理治理水平和综合利用效率。最终步入井下无人、地上无煤的煤炭工业5.0时代，实现深地原位利用，煤、电、气、热、水、油实现一体化供应，以及太阳能、风能、抽水蓄能与煤炭协同开发，基本实现近零排放。

（二）依托生态修复，打造绿色经济新的增长点

在淘汰落后产能的过程中，废弃矿区也在逐渐增加。可以通过矿区生态修复来增加生态碳汇。未来亟需开展全生命周期矿山生态修复理论与技术链，重点包括减沉保水协调开采、充填开采、土壤修复与生物多样性恢复关键技术等。选择适应性强、生长良好的树种和草种进行造林绿化，通过“地貌重塑、土壤重构、植被重建、景观重现、生物多样性重组与保护”工程技术对矿区损毁土地进行修复，改善土壤理化性质，创造新的经济效益，提高土壤碳截获能力，增加植物碳储量。

矿井空间包括矿区地面空间和地下空间。数据显示，我国煤矿塌陷区面积超过两万平方公里，井下空间体积超过156亿立方米，空间利用潜力巨大。例如，以发展煤基综合能源基地为目标，矿井地面空间利用包括发展风、光电站；井下空间利用包括开发抽水蓄能电站、化学储能、地热能开发、二氧化碳封存等。当前矿井空间初步开发，仅包括建设地面光伏电站、井下博览馆等，未来可利用矿井空间发展可再生能源、现代农业、现代医疗等。预计到2030年，我国关闭或废弃矿井将达到1.5万处，大量土地资源被闲置。而与此同时，随着我国光伏产业发展迅猛，可利用建设光伏电站的土地愈发紧缺。因而利用采矿沉陷区进行光伏电站建设，把光伏发电和矿山生态治理相结合，既能解决土地资源有效利用问题，又对生态环境治理具有积极意义。

（三）依托多能互补，建设高效、绿色、经济的综合能源基地

煤炭与可再生能源具有良好的互补性。煤炭与可再生能源在燃烧和化学转化方面的耦合，逐步形成模式，突破了一系列技术难点，为煤炭与可再生能源深度耦合提供了良好基础。同时，煤矿区具有发展可再生能源的先天优势，除了丰富的煤炭资源外，还有大量的土地、风、光等其他资源，采煤沉陷区可为燃煤发电和风光发电深度耦合提供土地资源。煤矿井巷和采空区形成的地下空间，可用于抽水蓄能、井下碳吸附和碳储存、地热能等开发利用。

煤炭企业具备主动发展新能源的条件，可以充分发挥煤矿区优势，以煤电为核心，与太阳能发电、风电协同发展，构建多能互补的清洁能源系统，将煤矿区建设成为地面－井下一体化的风、光、电、热、气多元协同的综合能源基地。

四、结语

立足我国能源资源条件和经济 社会 发展需求，对标“双碳”目标实现，依托 科技 创新和系统性变革，通过高效转化和循环利用，煤炭将更多用于生产煤基高端化工品和碳材料等精品；通过与可再生能源等多元互补，煤矿将成为现代能源供应系统基地；通过充分利用煤矿区地面地下空间和资源，煤矿区将成为清洁能源生产基地；煤炭企业将成为新能源开发的参与者、煤基高端材料和高价值产品的引领者。

机电一体化技术在煤炭行业中的应用，我带来机电一体化技术在煤炭行业中的应用的相关论文范文，欢迎阅读。

机电一体化技术在煤炭行业中的应用【1】

摘要：文章就机电一体化技术在煤矿行业中的应用可以使设备动作协调，且安全性和可靠性上有很大的提高，其操作性能也更加的完善，同时各级煤矿企业比较重视机电一体化技术在煤炭行业中的应用和推广进行了相应的探讨。

关键词：机电一体化 煤炭行业 应用

1. 前言

随着社会的发展，煤炭已成为我国能源产业之一，其发展给经济效益带来很大的改变。

进行煤炭的开采是一项危险和辛苦的工作。

而对于许多煤矿来说，矿难事故的杜绝是很难实现的，要从根本上解决就要从煤矿的规范管理上进行，同时还要提高整个企业自动化的水平，加强机电一体化技术在煤矿的应用力度，还要在采掘、运输等方面得到推广。

这样就使很多企业进入了机电一体化特征的发展阶段，也推动了我国煤矿企业的各项发展的能力，为实现高产高效打下了良好的基础。

2. 机电一体化的概要

2.1 机电一体化发展中的数字化

机电产品的微控制器和其发展奠定了数字化发展的基础，其中一些企业在不断的发展数控机床和机器人，同时计算机网络的不断发展，给数字化的设计与制造铺垫了平坦的道路。

在煤矿企业当中，工程部门或者是技术部门现在都是普遍的应用绘图软件CAD，并且在运用该软件时得到了认可。

2.2 机电一体化发展中的网络化

随着社会的发展，网络的普及，很多煤矿企业所遇到的问题都可以通过网络来查找解决问题的方法。

例如：煤矿企业在综合利用技术和废弃的物质资源化技术上有滞后的现象，且导致了煤矿资源利用率下降和废弃的物质资源综合利用不到位等问题，就可以利用网络来进行解决。

2.3 机电一体化发展中的人性化

机电一体化的最终产品一般应用的对象是人，而如何让机电一体化的产品为人类服务是现在的一大难题。

近些年来我国煤矿企业发生安全事故比较频繁，这给煤矿工人的生命和财产安全带来了极大的威胁。

而机电一体化的产品就可以完善煤矿企业整个自动化的水平，进而减少和预防了煤矿安全事故的发生。

3. 我国煤矿企业机电一体化技术上的水平

我国煤矿企业的机电一体化技术已经完全应用在企业内部工作的每一个环节当中，这就说明了我国煤矿产业机电一体化技术已经取得了很好的进步，尤其是对安全生产上的监控和大型设备的后备保护这两个方面已取得了很好的成果。

但是与国外技术相比，我国的煤矿企业机电一体化还是与其存在着差距，并且煤矿企业与其他行业起步相对较晚，因此要想达到世界水平，就要掌握好机电一体化相关的技术以及信息时代特点，做好煤矿企业在机电一体化技术上的研发。

在设计机电一体化产品时，我们要尽可能的选用功能强大的嵌入式型的计算机，这样就可以保证生产产品工作性能更加的可靠。

而对于新开发的机电一体化产品应具备通信功能，还要选择可靠性能高，开放性能比较好的通信模块，这样就方便控制网络来进行通信控制的连接。

煤矿企业的机电一体化产品必须要达到智能化的水准，还可以对周围的环境状态进行实时判断，使设备可以自动的适应周围环境，并且以最优异的状态进行工作，同时还要对采集到的信息参数进行分析，从对发生的故障进行诊断和处理。

还要对矿用传感器进行相应的开发，这样就可以提高传感器的使用寿命和可靠性，同时还要考虑传感器的数字化、智能化等方面，让矿用传感器可以在恶劣的环境下进行信号的测量工作，并确保测量的准确率，同时还要具有自我诊断、校正、调节等方面的功能。

4. 机电一体化在煤矿行业中的应用

4.1 在矿井提升机中的应用

矿井提升机是实现机电一体化中较好的矿山大型设备，是全数字化的交、直流的提升机。

这其中比较特别的是内装式提升机，它在结构上将滚筒和驱动这两者合二为一，从而简化了机械的结构，是最典型的机电一体化的设备。

而全数字的提升机不仅可以进行可重复性的事故诊断、自诊和寻址，还可以进行一些简单迅速的通信工作。

其中硬件配置上较简单，零配件比较少，具有相互兼容的特点，而且还可以轻松的实现软件的控制、软启动和改变瞬间的加速度。

4.2 在掘进机中的应用

煤矿企业目前使用最为广泛的是掘进机，同时机电一体化很快的在掘进机中应用，使用掘进机的同时实现了自动控制，其中包含了推进方向的监控、切割断面轮廓尺寸的监控、切割电机功率自控调节等方面。

同时它还能够进行必要的工况检测，还具备了自我故障诊断的性能，其中包含了电机负荷、温度、液压系统油压、油温、供电电压测控以及污染等方面监控另外，运用现代测控技术对掘进机的工作情况进行监控和故障的诊断，这样就确保了机器的正常运作，实现了掘进机的机电一体化。

这样也可以大大的提高了掘进机的工作性，有利于完善和改进煤巷快速掘进的技术。

4.3 在带式输送机中的应用

我国已经生产出来很多类型的带式输送机，带式输送机具有长距离连续输送，输送量很大，运行比较可靠，工作效率高，还较于实现自动化等方面的特点，带式输送机已经成为我国煤矿企业井下原煤输送系统的主要设备。

目前推广使用的是机、电、夜一体化的CST的可控软启动的装置，它是一种专门为金属矿和煤矿设置的长距离皮带运输机的软驱动装置。

具有平滑启动运输大的惯性载荷的特点，一条皮带运输机可以由1台或者多台 CST进行驱动。

这样就解决了带式输送机的长距离、大运量的驱动难题。

5. 结束语

随着煤矿企业生产的规模和水平要求的越来越高，就要进一步的加强机电一体化技术的开发和发展。

当前各种高科技技术已经渗透到机电一体化的技术当中，这些技术的应用，使得机电一体化产品的功能更加的强大，其性能更加的优越，智能化的控制越来越多。

这样不仅减轻了工作人员的劳动强度，还极大的提高了煤矿企业的生产水平，因此，煤矿企业采用新型的机电一体化设备就会获得更加显著的技术和社会经济效益。

参考文献：

[1]刘庆君.浅谈机电一体化技术在煤矿的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊). 2009(12)：199.

[2]张春利.机电一体化技术在煤矿生产中的应用[J].科技创新导报，2010(13)：102.

[3]雷福海.论煤矿机电一体化技术[J].民营科技，2012(4)：80，85.

机电工程技术在煤炭工业中的应用与展望【2】

一、引言

自改革开放以来，煤炭工业的发展日益受到了国家的重视，煤炭事业逐渐成为了关系国计民生的重头行业。

目前，我国煤炭生产系统已拥有一整套的开采加工的先进机械设备及与之相应的电气设备，然而在实际生产过程中，现有的煤矿机电技术体系由于起步较慢的原因，还存在许多不足之处，诸如设备陈旧、机电管理技术相对落后、工作人员效率低下等问题。

本文通过研究煤矿生产过程中存在的各种问题，提出了煤矿机电工程技术的一些改善措施，并对将来机电工程技术在煤炭工业中的应用进行了展望。

二、煤矿机电工程技术存在的一些问题

1.煤矿机电设备相对落后

随着科学技术的进步和社会生产力的不断提高，人们对煤矿生产企业提出了更高的要求，然而相对于国际一流水平而言，我国的煤矿机电一体化技术还处于比较落后的`阶段。

一些煤矿企业主一味地自己的经济利益，对煤矿机电工程缺乏重视，往往会忽略煤矿机电技术及设备的研究创新，经常使用一些具有安全隐患的陈旧设备，再加上生产任务要求紧迫，使得煤矿机电设备在生产过程中问题频出，尤其是井下三大供电系统问题最为严重，这些问题严重影响了煤矿机电工程技术水平的提高和工作人员的施工安全。

2. 机电技术管理滞后

近年来，人们对煤炭的消费量逐渐增加，为了适应市场需求，一些煤矿企业主让煤矿机电设备长期处以紧张工作状态，再加之不健全的机械保养维修措施，比如:不按时对井筒设备进行防腐处理、未按规定对机电设备的电流表、电压表等仪表进行定期校准，对煤矿生产中的各种机电设备不按照规章制度定期试验等，这些问题不仅使得在煤矿产生了许多的旧、老设备，埋下了许多设备安全隐患，同时也增加了煤矿机电技术管理的难度，一旦煤矿机电设备发生故障，将可能会造成不可估量的严重后果。

另外，随着煤炭需求量的不断增加，煤矿开采深度也不断加深，开采深度增加到一定程度将会对机电设备造成巨大的压力，直接影响到煤矿机电设备的正常运行，从而增加煤矿机电设备的管理难度。

3.施工过程中安全观念淡薄

在煤矿生产施工全过程中“安全第一”始终是企业必须彻底贯彻的第一理念，只有保障了作业安全，煤矿事业才能得以顺利进行，但是，在实际施工现场却并没有树立“安全第一”的生产管理观念。

一些企业一味地将目光放在追逐高额经济效益上，盲目提高作业速度，再加上普通的作业人员对煤矿机电工程技术的专业知识淡薄，完全把“安全第一”理念抛在了脑后，使现有的安全管理理念只是流于形式。

三、 煤炭机电工程技术的改善措施

煤矿机电工程在生产作业过程中存在的安全隐患必将直接导致煤矿生产的顺利进行和作业人员的生命安全。

因此，为了保障煤矿机电工程的安全，必须做到以下几点：

1.提升煤矿机电的技术水平

由于近年来我国对煤炭需求量的不断加大，使得煤炭开采的深度越来越大，现有的煤矿机电技术水平已经不能满足生产要求，为了防止煤矿事故的发生，保障人民的生命财产安全，提升煤矿机电技术水平迫在眉睫。

首先，煤矿企业主应加大对机电新技术研发的资金投入，招募更多高技术、高水平的机电专业人员，进行自主研发，从而摆脱对国外进口设备的依赖。

其次，企业主要普及新设备的应用，淘汰老旧机电设备，保证煤矿机电设备的顺利生产。

2.加强机电设备的维护管理

为了保证井下作业的安全，煤矿企业要严格遵守国家相关部门已经制定并颁布了与机电设备检验制度和企业内部规定的煤矿机电维护制度。

第一，在煤矿机电设备进入井下工作前要严格遵守“三关”，即检修关、验收关和入井关。

第二，要按规定对煤矿机电设备进行定期校准、检修和保养，禁止老旧设备用于作业生产，从源头上保障煤矿作业的顺利进行。

3.加强作业人员的安全生产观念和专业水平

一般而言，井下作业的工作人员往往安全观念比较淡薄，对煤炭作业过程中存在的一些安全隐患不会刻意注意起来，一旦出现问题，小则会影响作业进度，大则会危害其生命安全。

因此，在实际工作之前，企业应该先对作业人员进行安全观念教育并对其进行考核，使其拥有处理常见的一些井下故障的能力后再允许其下井作业，彻底使“安全第一”的观念深入人心。

4.加强国家相关立法、执法和监督力度

针对目前我国煤矿事业快速发展的现状，为防止一些煤矿商利用不法手段牟取其中高额的利润，我国相关部门应加强对煤矿事业方面的立法、执法以及监督力度，为煤矿事业的健康发展提供法律保障。

参考文献：

[1]李胜利.简析煤矿机电技术管理在煤矿安全生产中的作用[J].科技资讯,2012(12).

[2]赵洪.现代化矿井机电安全管理的浅析[J].经管视线,2011(04).

[2]王学峰.浅谈现代化机电管理技术在煤矿中的应用[J].矿业论坛,2014(03).

经过几十年的发展，煤矿行业经历了机械化、信息化，现正迈入智能化。众所周知，煤矿安全是煤矿工作重心，八部委多次发布文件明确强调了煤矿安全的重要性，对此，煤矿智能化已成为必然的趋势。

安全生产，网络先行。 网络联接在煤矿行业数字化中起到了枢纽的作用，是实现设备智能感知、智能决策的基础。在山西省《全省煤矿智能化建设基本要求及评分方法（试行）》中提出，宽带无线通信已成为智能化矿井建设的基础和关键，要求各矿企需加强自身网络建设。但是，由于井下环境复杂、设备繁多，网络架构越来越复杂，传统的窄宽无线通信和以太网技术已经无法满足需求，而矿用F5G与wifi-6具备网络极简的特点，助力煤矿打造一张架构简洁的网络。

F5G方面，华为全国首创的的F5G全光工业环网，通过“三新架构，四个安全”，为井下通信提供了超大带宽，并且安全、可靠、易于维护。其中， “三新架构”提供了两层网络架构上的创新；工业环网保护协议的创新；预链接光器件工艺创新 ，最终为煤矿通信带来了电气、业务、施工、维护安全这4大方面的价值点。在架构上由于无源光环网的引入，使得大量的“无源”光传输节点替代了有源设备，继而减少了约40%的防爆节点，在保障了电气安全的同时，节省了防爆设备的投资；工业光环网协议的创新，通过抗多点失效的特性，提升了业务可靠性；预联接这一光器件工艺上的创新，避免了井下熔纤操作，避免了安全事故的发生，提升了施工效率；智能诊断的功能更是将故障定位的范围精确到了米级，能够减少90%左右的下井时间。

（5G和F5G是互相协同的，F5G具备大带宽、低时延、高可靠、易部署、易扩展的特点）

Wifi-6方面，采用50G/100G骨干环网作为有线传输骨干网络，具有固定场所无线灵活便捷接入的特点，可通过超大带宽保障业务全联接、通过智能加速保障应用低时延、通过无损漫游保障漫游零丢包，实现了组网灵活，建网速度快，信道利用率高，保密性强、通信安全可靠的网络布置，通过开放标准的接口，实现煤矿井下高速无线传输以及人员精确定位，为智慧矿山建设提供了强大的网络基础。

随着网络技术商用步伐加快，万物互联时代的日新月异，煤矿也迎来新的革命，安全化、自动化、智慧化、无人化成为煤矿发展的趋势。把F5G与wifi-6相关技术应用于煤矿，使井下、井上实现无缝对接，助力于无人采矿设备的运行，从而实现煤矿的无人化、自动化，从根本上避免人员伤亡，这已逐步成为现实。当前， 探索 发掘、推广普及最新网络技术已经成为煤矿智能化的关键，实现煤矿安全化、自动化、智慧化、无人化已成为必然趋势。

附华为F5G图解：

世界煤炭工业的发展从20世纪50年代开始，在技术更新和管理经营方面完成了5个转变。

（1）从手工作业转变到机械化采煤，世界上一些主要产煤国家采煤机械化程度都在95%以上。

（2）井下第一线的安全状况有了很大改善，许多国家每产100万吨煤的死亡率降到1人以下，有的只有0．1人左右。

（3）从生产原煤转向加工和深度加工，主要产煤国家生产的原煤，绝大多数是经过洗选加工的，有的经过气化，不但生产燃料，还回收了许多化工产品。

（4）从单一经营转为向综合经营发展，不仅经营煤炭，同时还搞煤炭化工、煤电联营和其他一些与煤炭有关的多种经营。

（5）煤炭运输已由小吨位的木质车皮转变为向大吨位的运煤列车、水上顶推船运输、自动化装卸和管道运输发展。

国外煤炭工业现代化的趋势，是生产过程的遥控和自动化。英国在这方面取得了不少成就，已研制出采煤机和自移支架、电子计算机程序控制系统。这类系统设有安全保护装置，闭锁链冒，警报和紧急停车装置。1996年英国朗格内特煤矿就开始用电子计算机监控煤仓、给煤机和胶带输送机的运输系统，使煤矿作业的自动化水平从闭锁联动发展到综合自动化。

1976年研制成功的曼诺斯系统，能控制井下16个分控站和127台设备，还可与管理用的计算机联通，把技术监控和生产管理结合成一个整体，从而使生产系统的运转达到最佳程度。曼诺斯系统可用于采煤工作面的监控，能自动将工作面作业状况，包括采煤机和运输机的运行工作系统，情况以信息提供计算机分析处理，也可用于运煤系统的监控，使地面控制台通过信号、图像和数据显示井下整个运煤系统的工作情况，发生故障时能自动报警和停车，每班的工作状况能自动打印出工作报告，包括运煤量、煤仓装煤量、运输故障记录等。这种系统还可用于井下环境监视，通过各种传感器检测风流、含尘、瓦斯、烟雾等多种数据，以及井下水位控制、操纵水泵的自动开、停。目前曼诺斯系统已成为英国矿井计算机监控的标准系统

煤炭智能精准开采3.0关键技术简述如下：

1、远程人工干预技术液压支架自动化运作

液压机运作环境较为复杂，为了使液压机能够正常运作，一般需要大量技术员工对液压机进行实时动态监控，那么这必然会造成大量人力资源的浪费以及公司成本的增加，更重要的是针对出现的问题不能够及时发现，就会导致信息反馈不及时。

最终会造成整体煤炭开采工作的整个运作效率低下。如果可以实现液压机的运作能够处于实时的监控状态之下，那么这将会大大提高煤炭开采工作的运作效率。

2、视频监控技术实现综采工作面实时监控

对于煤矿企业来说，在煤矿开采的过程当中，必然会面临开采人员的人身安全问题，尤其是地下煤矿开采活动，为了能够降低安全事故的发生概率，并且对已发生的事故能够做出及时的响应，就需要在综采工作面安装监控系统，从而对地下环境实现实时动态监控。

通过监控中心与指挥中心的互联互通以及相互协作，不仅能够实现工作面的可视化，同时还提高了井下作业的安全性，实现了地面指挥中心对井下作业相关情况的及时捕获，并针对突发事故做出及时的反应。

3、综采自动化集中控制技术实现设备全面监控

我国大多数煤矿企业已经建立起了一套比较完整的自动化综采集中控制系统，在煤炭开采过程中，可以实现机械设备处于全面控制并且被实时监控的状态。例如，采煤专用设备，液压支架、供电设备等。此外，根据实际工作环境，设计合理的施工工序。

实现井下作业控制系统与地面控制中心控制系统集中控制综采工作面，不仅可以实现煤炭开采流程全自动，还可以实现井下作业的可视化，从而在很大程度上提升了井下作业的安全性以及提高煤炭开采的工作质量。