時間：2023-03-21 17:03:44
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對于采煤機的選擇，可靠性高、體積小并且功率大的薄煤層采煤機或者刨煤機更受煤礦公司的青睞。除此之外，還應(yīng)該采用適宜的采煤機來加強采煤機的穩(wěn)定性，另外還需要依據(jù)開采的薄煤層的實際狀況與所選用的采煤機運營合理且高效的配套開采技術(shù)，這樣更能發(fā)揮出采煤機或刨煤機的作用，提高煤礦開采的工作效率。
2煤礦采煤工藝的主要技術(shù)
一般而言，井巷布置、開采的礦壓控制、沖擊地壓防治、瓦斯與火災(zāi)防治等是對深礦井進行開采的關(guān)鍵，同時也是煤礦井下開采生產(chǎn)技術(shù)所必須克服的技術(shù)難點，目前我國的煤礦井下開采技術(shù)有了一定的提高但仍有很多不足，這些問題的解決能夠促進我國的煤礦井下開采技術(shù)有一個新的提高。
2.1巷道布置開采技術(shù)
巷道作為煤礦開采過程中的重要通道，它的合理性與安全性直接影響到煤礦井的工程能否順利進行，也直接影響到煤礦井的開采成本的高低。所以，煤礦公司應(yīng)該重視巷道的布置，應(yīng)實地考察礦井，結(jié)合自身的井下采煤的方式，做出最合理的礦井巷道布置。在研究巷道布置的時候，應(yīng)該充分考慮煤礦的開采技術(shù)的嫻熟程度和該煤礦內(nèi)的作業(yè)環(huán)境以及該礦井的地勢情況，不僅能節(jié)約運輸成本和節(jié)省工程時間，還有利于提高煤礦的工作效率。
2.2采場圍巖控制技術(shù)
采場圍巖控制技術(shù)對于我國的煤礦安全事業(yè)具有十分重要的意義，采場圍巖的不穩(wěn)定必然會造成采礦工作人員的安全隱患。在另一方面，結(jié)合現(xiàn)代化理論和分析法、計算測量技術(shù)，可以得出煤礦的地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況。所以，應(yīng)進一步完善圍巖控制技術(shù)理論，這不僅能夠保障煤礦開采的安全性，而且能將對煤礦采場的巖層情況置于掌握中，為井下開采提供便利。堅硬巖層頂板和破碎巖層頂板是煤礦井頂板主要的兩種類型。深孔預(yù)裂爆理技術(shù)、高壓注水處理技術(shù)是最為常見的傳統(tǒng)巖層處理方法，但是因為在實際運用中其繁瑣的操作程序以及高成本費用的缺陷，與現(xiàn)在高技術(shù)、低成本的要求相悖，因此無法滿足采礦工程所要求的標準而很少被運用。因此巖層頂板處理技術(shù)的革新和進步是十分重要的，是必然的趨勢。
2.3“三下”采煤技術(shù)
“三下”采煤技術(shù)比較適用于保護村莊的情形，其主要是通過模擬數(shù)值計算以及模擬相似材料來進行各項填充技術(shù)與組合的填充技術(shù)，另外還包括村莊的房屋的加固以及重建方面的技術(shù)。
3結(jié)束語
由于煤炭生產(chǎn)的施工環(huán)境比較復(fù)雜，井下人員較多，設(shè)備流動性也較大，在生產(chǎn)操作中，常常采用多工種聯(lián)合流水作業(yè)的形式進行煤礦開采，這就要求需要大量的重型設(shè)備參與到煤礦生產(chǎn)中，無論是在設(shè)備運輸中，還是在安裝、調(diào)試中，其都有較高的要求，若不注重煤炭井上井下的協(xié)同生產(chǎn)，則容易發(fā)生瓦斯爆炸等事故。然而，隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，建立基于4G通信技術(shù)的無線移動通信系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)中，其不僅可以確保煤礦生產(chǎn)順利進行，還可以完成緊急事故的處理，因此，煤礦4G無線通信移動系統(tǒng)的實現(xiàn)，具有十分重要的意義。
二、基于4G通信技術(shù)的煤礦無線通信系統(tǒng)
（一）無線移動通信系統(tǒng)架構(gòu)
針對當前煤礦生產(chǎn)對無線移動通信系統(tǒng)的需求，利用4G中的TD-LTE通信技術(shù)來實現(xiàn)高傳輸速率的寬帶無線網(wǎng)絡(luò)，建立信息化、自動化、智能化于一體的煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)，打破當前煤礦系統(tǒng)安全生產(chǎn)局面，將煤礦井下傳感器、視頻等各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)部署，有效解決信息孤島的問題，確保煤礦安全生產(chǎn)，從而提高煤礦的生產(chǎn)效率。因此，建立基于分時長期演進（TD-LTE）的寬帶無線網(wǎng)絡(luò)，由于基于4G通信技術(shù)的無線移動通信系統(tǒng)可以在頻譜帶寬20MHz下可以實現(xiàn)上行峰值速率和下行峰值速率分別為50Mb/s，100Mb/s，其接入時延可以小于100ms，如表1所示[3]，表示4G通信系統(tǒng)與3G無線通信系統(tǒng)的對比，因此，采用TD-LTE無線通信技術(shù)不僅可以滿足語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實時傳輸，也可以有效避免數(shù)據(jù)丟包、延時等問題。下面對基于4G通信技術(shù)的無線移動通信系統(tǒng)進行對比分析：1.基于TD-LTE通信技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)。TD-TLE煤礦無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)主要由基站、接入網(wǎng)關(guān)、BRAS及核心網(wǎng)通信構(gòu)成，其中，核心網(wǎng)網(wǎng)元可以實現(xiàn)語音通信、數(shù)據(jù)傳輸及集群呼叫功能，其主要通過IMS+EPC+DSS集群模式來實現(xiàn)的[4]。2.建立基于TD-LTE通信技術(shù)的基站通信系統(tǒng)。將Femto/Pico基站應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)建設(shè)中，增強區(qū)域的覆蓋范圍，通過自身的傳輸網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一接入到安全網(wǎng)關(guān)中，采用IPSEC的方式，以保證網(wǎng)絡(luò)傳輸安全。當基站通過提供WLANAP來承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)過程中[5]，其也可以通過PDG直接接入網(wǎng)絡(luò)來承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，為了確保提高高質(zhì)量、高傳輸速率的數(shù)據(jù)和語音業(yè)務(wù)，則可以通過直接接入3GPP核心網(wǎng)來滿足不同的產(chǎn)品需求，實現(xiàn)統(tǒng)一的業(yè)務(wù)活動，建立以SmallCell為基站的網(wǎng)管系統(tǒng)，從而實現(xiàn)下層無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)與上層網(wǎng)管系統(tǒng)的對接。3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的核心網(wǎng)[6]。在系統(tǒng)中設(shè)置核心網(wǎng)，其主要作用是提供用戶連接、系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡(luò)承載等功能，分析該系統(tǒng)的核心網(wǎng)系統(tǒng)AXUNiEPC-5[7]，其主要依托電信級EPC核心網(wǎng)的優(yōu)勢來實現(xiàn)網(wǎng)元MME、PGW等功能融為一體的模式，該核心網(wǎng)實現(xiàn)了移動辦公、遙感業(yè)務(wù)、監(jiān)視控制及電子商務(wù)等基本業(yè)務(wù)，其可以為用戶提供安全可靠的LTE接入。另外，核心網(wǎng)系統(tǒng)還利應(yīng)用了IMS系統(tǒng)，其是一種全新的多媒體業(yè)務(wù)形式，其不僅可以滿足多樣化的多媒體業(yè)務(wù)需求，還可以實現(xiàn)LTE語音業(yè)務(wù)系統(tǒng)，并且DSS核心網(wǎng)可以實現(xiàn)LTE的集群呼叫功能，DSS與EPC相比，其都采用了ATCA架構(gòu)，并且都可以實現(xiàn)設(shè)備小型化的核心網(wǎng)。4.建立綜合應(yīng)用無線通信系統(tǒng)平臺。利用分布式高性能計算機框架架構(gòu)來建立一個安全、可靠、統(tǒng)一的綜合應(yīng)用系統(tǒng)平臺，為了構(gòu)建靈活、適用強的處理平臺，應(yīng)在軟件處理平臺基礎(chǔ)上增加分析處理數(shù)據(jù)的專用支持工具，如支持LTE、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)和終端的基站系統(tǒng)[8]，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、視頻及語音等各類業(yè)務(wù)，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲及應(yīng)用接口，從而實現(xiàn)自動化管理的應(yīng)用系統(tǒng)。
（二）無線移動通信系統(tǒng)功能概述
1.調(diào)度功能。調(diào)度系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)的重要通信手段，生產(chǎn)調(diào)度員通過利用調(diào)度功能來統(tǒng)籌調(diào)度所有資源，并對煤礦生產(chǎn)中各種突發(fā)狀況進行處理，以保證煤礦生產(chǎn)順利進行。調(diào)度功能主要包括生產(chǎn)進程管理、煤礦生產(chǎn)流程整合及資源分配等功能。2.語音業(yè)務(wù)。其主要包括以下幾種業(yè)務(wù)：第一，移動電話，其可以提供語音通信功能；第二，緊急呼叫業(yè)務(wù)，當煤礦井下的集群用戶發(fā)起緊急呼叫，呼叫中心將會做出答復(fù)，其類似與電話業(yè)務(wù)，具有簡單方便、快速的特點；第三，主叫號碼識別顯示業(yè)務(wù)，其主要功能是提供主叫用戶號碼給被叫用戶。3.集群通信。為了實現(xiàn)用戶之間的通信，利用無線集群通信系統(tǒng)來實現(xiàn)自動化的信息共享功能，與公眾無線移動通信相比，無線集群通信系統(tǒng)不僅可以提供系統(tǒng)內(nèi)部的全呼、組呼之外，還可以提高雙向通話功能，通過建立優(yōu)先等級呼叫和緊急呼叫功能，以滿足煤礦生產(chǎn)安全部門指揮調(diào)度的需求。4.增殖數(shù)據(jù)服務(wù)。在增殖數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中，主要包括提供視頻通話、物聯(lián)網(wǎng)接入、手機終端定位、多種數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)，其中，對于視頻通話，通過手機實時進行無線視頻業(yè)務(wù)，以便于井上工作人員的判斷和決策；數(shù)據(jù)網(wǎng)接入，通過利用3G通信技術(shù)來實現(xiàn)終端及無線傳感器等接口的采集，并利用物聯(lián)網(wǎng)提供終端接入；手機終端定位，即利用4G無線通信技術(shù)來實現(xiàn)語音通話及礦用無線通信手機終端定位，即通過操作人員攜帶的手機與基站之間的信號傳輸來獲得操作人員在井下的信息，這樣地面上的工作人員則可以通過計算機來了解井下工作人員的信息，其可以確保煤礦井下的安全生產(chǎn)，同時也可以提供實時信息；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，為了滿足煤礦井下多種業(yè)務(wù)對寬帶的需求，實現(xiàn)高速分組無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并通過智能手機綁定內(nèi)部系統(tǒng)，實現(xiàn)信息、視頻監(jiān)控及安全生產(chǎn)實時監(jiān)控等功能，將綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)用于系統(tǒng)中，實現(xiàn)組態(tài)軟件實時顯示功能，當煤礦井下出現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)將會提供自動報警提示功能。
三、結(jié)束語
PLC技術(shù)最主要的作用是將計算機引入生產(chǎn)中，用它替代傳統(tǒng)的繼電器，從而有效地提高對工程的控制效率。它是一種高科技和高性能的控制技術(shù)。此外，該技術(shù)具有極高的穩(wěn)定性，也就是說，當運行環(huán)境十分惡劣時，它也不會受到影響。同時，它還具有操作簡單、易于掌握的優(yōu)點，從而擴大了其應(yīng)用范圍。在PLC控制系統(tǒng)中，通常采用易于操作的操作程序，操作人員只需稍加培訓(xùn)就能掌握。由于PLC自動控制系統(tǒng)體積小，不僅為運輸提供了便利，還簡化了維修和護養(yǎng)步驟，這也是它被大范圍推廣的主要原因之一。將該技術(shù)應(yīng)用到煤礦開采中，有效地減小了控制系統(tǒng)的體積和減少了控制系統(tǒng)數(shù)量，還提高了采煤設(shè)備的控制效率，促使煤礦開采進入了新的發(fā)展階段。
2PLC控制系統(tǒng)的運行原理
輸入采樣是PLC控制系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)，決定了控制效率。在輸入采樣時，用到的設(shè)備是掃描儀。該設(shè)備全方位地掃描作業(yè)面，然后將掃描信息儲存起來，之后進行分析、處理。這份數(shù)據(jù)是單獨存在的，不會受到后期掃描數(shù)據(jù)的干擾，所以，應(yīng)妥善保存，以免其丟失。當輸入采樣完成之后，PLC控制系統(tǒng)將會利用梯形模式圖分析掃描到的信息，以確定掃描用戶程序，最后將處理結(jié)果顯示在計算機界面上。此階段需要注意的是，計算要有先后順序，不能隨意安排順序。另外，還應(yīng)保證輸送到控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的真實性，以避免數(shù)據(jù)不準確對控制命令產(chǎn)生負面影響。同時，前面2個階段的運行工作完成之后，就要轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)刷新階段?？刂葡到y(tǒng)會總結(jié)前2個階段掃描到的信息，并以結(jié)論的形式輸出。
3PLC技術(shù)的應(yīng)用
在安裝主站時，要事先制訂好設(shè)計方案，要保證煤礦機電設(shè)備安裝路線新穎，不能沿襲之前的老套路。只有這樣，才能充分發(fā)揮控制系統(tǒng)的作用。當線路安裝好之后，直接將主站控制屏與機電設(shè)備相連接，以便于對其全面控制。合理布置信息數(shù)據(jù)收集設(shè)備，保證設(shè)備運行信息能及時被收集起來，這對于及時了解設(shè)備運行狀況具有重要的意義。在帶式輸送機運行中，如果信息收集設(shè)備布局合理，就可以及時收集、分析和處理其運行情況，為之后的維修工作提供重要的數(shù)據(jù)支持。此外，還要合理設(shè)置PLC控制系統(tǒng)的報警信號。在煤礦開采過程中，經(jīng)常遇到設(shè)備出現(xiàn)故障的情況，這時，就需要報警信號來提示，保證維修人員在第一時間內(nèi)趕到，以保證設(shè)備的正常運行。傳統(tǒng)的警報信號通常是由電鈴或者蜂鳴報警器發(fā)出的，由于采煤現(xiàn)場的噪聲大，信號不易被工作人員所察覺，所以，很容易延誤了設(shè)備的維修。PLC控制系統(tǒng)采用新型的報警信號，并將其安裝在集控啟停設(shè)備中，由專業(yè)人員專門管理，當出現(xiàn)報警信號時，由他們處理，進而保證了避險的及時性，有效地減少了人員傷亡。PLC控制系統(tǒng)通常采用梯形圖形完成程序的控制。該控制形式應(yīng)用了簡單的操作程序，所以，其使用簡單，便于掌握，并且能隨時切換，也就是說，它具有靈活性較高、對環(huán)境適應(yīng)性較強的優(yōu)點。此外，它還具監(jiān)控功能。在煤礦機電設(shè)備運行過程中，能夠全面監(jiān)控，并全面掌控運行過程中出現(xiàn)的問題，比如發(fā)熱情況、運行速度等。如果運行設(shè)備出現(xiàn)故障，那么，監(jiān)控設(shè)施便會自動發(fā)出警報信息，盡快通知操作人員，有效地降低了設(shè)備出現(xiàn)故障的概率。另外，監(jiān)控系統(tǒng)還具有自動記錄的功能，可以全面記錄機電運行中的情況，以便順利完成日后的維修工作。在使用PLC控制系統(tǒng)之前，應(yīng)了解與該系統(tǒng)有關(guān)的幾組關(guān)鍵性數(shù)據(jù)，主要包括以下2點：①在實際運行過程中，將刷新頻率設(shè)置為0.5s，以確保對該系統(tǒng)的有效控制。在絞車運轉(zhuǎn)時，系統(tǒng)便會以0.5s為刷新時間，自動獲取開關(guān)的觸碰頻率，并予以保存，之后再轉(zhuǎn)換，以便準確計算絞車的運轉(zhuǎn)速度。當絞車運轉(zhuǎn)速度計算好之后，就要確定它的運轉(zhuǎn)方向。絞車運轉(zhuǎn)之后，同時使用2個計數(shù)器記錄觸碰次數(shù)，以便確定有效碰撞。通常情況下，在5s之內(nèi)，2個計數(shù)器相互控制，以記錄按鈕2次變化的時間。由于絞車在接觸之后會產(chǎn)生吸引力，使自身穩(wěn)定上升，所以，要在5s內(nèi)確定按鈕啟動次數(shù)，以此完成對絞車上升和下降的控制。②對運行環(huán)境的要求。PLC控制系統(tǒng)也有合適的運行環(huán)境，當環(huán)境溫度在0～55℃時，能保證其高效運行；當溫度高于55℃或者低于0℃時，系統(tǒng)就很容易出現(xiàn)故障，從而影響對煤礦機電設(shè)備的有效控制。比如，在低于0℃的環(huán)境下，PLC控制系統(tǒng)的運行速度將會降低或者出現(xiàn)崩潰的情況。所以，在控制煤礦機電時，應(yīng)對適當控制采區(qū)的溫度，盡量接近系統(tǒng)高效運行的溫度。也就是說，運行溫度在0～55℃之間，才能保證系統(tǒng)穩(wěn)定、高效地運行。
4結(jié)束語
1.1礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是最能體現(xiàn)煤礦機電一體化的技術(shù)之一。我國監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用較晚，20世紀80年代初，原國家煤炭部組織了對國外煤礦監(jiān)控技術(shù)進行大規(guī)模的考察和引進工作，此舉大大促進了國內(nèi)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。先后從波蘭、法國、德國、英國和美國等引進了一批安全監(jiān)控系統(tǒng)(如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200)，在部分煤礦中應(yīng)用；在引進的同時，通過消化、吸收并結(jié)合我國煤礦的實際情況，研制出KJ2，KJ4等系統(tǒng)并通過了鑒定。20世紀90年代以來，緊跟世界監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展潮流，我國自行研制開發(fā)出了一批具有世界先進水平的監(jiān)控系統(tǒng)，如煤炭科學(xué)研究總院重慶分院的KJ90系統(tǒng)、煤炭科學(xué)研究總院常州自動化研究所的KJ95系統(tǒng)等，它們的主要特點是:測控分站的智能化水平進一步提高；具有網(wǎng)絡(luò)連接功能；系統(tǒng)軟件采用了Windows操作系統(tǒng)。同時，在“以風(fēng)定產(chǎn)，先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控”12字方針和煤礦安全規(guī)程有關(guān)條款指導(dǎo)下，規(guī)定了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。自此，大大小小的系統(tǒng)生產(chǎn)廠家如雨后春筍般的不斷出現(xiàn)，不僅為各煤礦提供了更多的選擇機會，且促進了各廠家在市場競爭條件下不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)意識。經(jīng)過多年的實踐表明，安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用。
對我國現(xiàn)有煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及配套傳感器等設(shè)備的現(xiàn)場應(yīng)用效果進行綜合評價，煤炭科學(xué)研究總院重慶分院的KJ90、天地科技股份公司常州自動化分公司的KJ95、煤炭科學(xué)研究總院撫順分院的KJF2000和北京瑞賽公司的KJ4，KJ2000等系統(tǒng)無論在軟硬件功能、穩(wěn)定性和可靠性、專業(yè)技術(shù)服務(wù)能力、企業(yè)性質(zhì)和生產(chǎn)規(guī)模等方面基本代表了我國煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平。
1.2礦井提升機中的應(yīng)用礦井提升機是一種實現(xiàn)機電一體化較好的礦山大型設(shè)備，全數(shù)字化，交、直流提升機。特別是內(nèi)裝式提升機，從結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動合為一個整體，大大簡化了機械結(jié)構(gòu)，是典型的機電一體化設(shè)備，充分體現(xiàn)了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。全數(shù)字提升機高度可靠，具有可重復(fù)性故障尋址、完整的診斷設(shè)施和自診斷功能，以及簡單而快速的通信功能；它采用總線方式，大大簡化電氣安裝；硬件配置簡單，互相兼容，零備件少；可以方便地實現(xiàn)軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度。
在我國“九五”計劃期間，國產(chǎn)全數(shù)字化直流提升機已成為各煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化直流提升機的核心部分ASCS是由雙CPU構(gòu)成的計算機系統(tǒng)。除此之外，我國還用SIMADYND和S7研制成功了第一臺交-交變頻器供電的交流提升機。2000年11月，該系統(tǒng)在焦作古漢山礦投入運行，情況良好。提升機由于采用了計算機技術(shù)，其安全保護系統(tǒng)更為完善。該系統(tǒng)的主要特點是:采用兩臺計算機裝置，每臺都有自己獨立的測量、傳感裝置和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。這兩臺計算機同步工作，互相檢測，互為備用，對提升行程實現(xiàn)直接測量和間接測量容器位置相結(jié)合的方式，對兩者進行比較、校正，實現(xiàn)行程自動控制。由于采用了計算機對安全回路、制動回路、電源和驅(qū)動回路進行實時檢測，實現(xiàn)故障記憶，因此極大地提高了提升機安全性能。
1.3井下帶式輸送機中的應(yīng)用在我國“八五”計劃期間，通過國家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項目的實施，極大地提高了帶式輸送機的技術(shù)水平，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品的研發(fā)也取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內(nèi)此項技術(shù)的空白，并對帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，成功的研制了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置、驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器，目前我國已經(jīng)自行生產(chǎn)制造了多個品種和多種類型的帶式輸送機。
2結(jié)束語
隨著煤礦生產(chǎn)不斷向深部水平發(fā)展，對控制水平和規(guī)模的要求越來越高，從而又加速了機電一體化技術(shù)的發(fā)展和進步，目前各種高新技術(shù)的發(fā)展，如網(wǎng)絡(luò)、光纖、人工智能及生物工程等高新技術(shù)已滲入到機電一體化技術(shù)之中，使機電一體化產(chǎn)品功能更強大、性能更優(yōu)越，使機電一體化產(chǎn)品功能越來越強，智能化程度也越來越高，因此采用新的機電一體化技術(shù)裝備的煤礦，能夠使企業(yè)獲得更加顯著的技術(shù)、經(jīng)濟和社會效益，這也是一個煤礦企業(yè)循環(huán)促進不斷發(fā)展的過程。
摘要：機電一體化技術(shù)是微電子技術(shù)向傳統(tǒng)機械工程滲透而形成的融合機械工程、電氣工程、計算機技術(shù)、信息技術(shù)等為一體的新興綜合技術(shù)。它是企業(yè)信息化的重要支撐技術(shù),是礦山綜合自動化的基礎(chǔ)。機電一體化技術(shù)在煤礦采、掘、運裝備的應(yīng)用和推廣,極大地提升了我國煤礦生產(chǎn)的綜合實力,為實現(xiàn)高效、安全、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的煤炭工業(yè)生產(chǎn)打下了扎實的基礎(chǔ)。本文對煤礦機電一體化技術(shù)在我國的應(yīng)用進行闡述。
關(guān)鍵詞：煤礦機電一體化技術(shù)
參考文獻：
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PLC是西門子公司的產(chǎn)品，現(xiàn)在在提升機操作保護系統(tǒng)中，應(yīng)用得到最廣泛的就是西門子公司的產(chǎn)品PLC，由于它的很多方面的性能都明顯的優(yōu)于傳統(tǒng)的操作保護系統(tǒng)。下面是各個硬件模塊的功能介紹：
（1）電源模塊：將220V的交流輸入電壓轉(zhuǎn)換成24V的直流輸出電壓，以供其它模塊使用。
（2）CPU模塊：控制總線上模塊與模塊之間的數(shù)據(jù)傳遞，并執(zhí)行用戶輸入的程序。
（3）32路輸入模塊：該輸入模塊一共有3塊，它的作用是將PLC外部的信號轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部的可進行處理的信號。
（4）16路輸出模塊：該輸出模塊一共有2塊，它的作用是將PLC內(nèi)部可處理的信號轉(zhuǎn)換成能夠控制提升機系統(tǒng)的外部信號，來控制提升機系統(tǒng)進行工作。
（5）轉(zhuǎn)換模塊：此模塊分為兩類模塊：一類是是A/D模數(shù)，它的作用是將連續(xù)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，便于PLC系統(tǒng)進行識別和處理；另一類是D/A模塊，它的作用與A/D模塊的作用恰恰相反，它是將PLC內(nèi)部可處理的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成連續(xù)信號。
（6）通信模塊：它的作用是：確保各模塊與各模塊之間的通道流暢，再就是確保模塊與上位機之間的通道流暢，保證信號從各模塊傳送給上位機時，可以使上位機做出相應(yīng)的響應(yīng)。
（7）計數(shù)模塊：該模塊主要有2塊，這兩塊計數(shù)模塊的作用都是計數(shù)，兩塊模塊分別是對主滾動筒上的和導(dǎo)向輪上的編碼器進行計數(shù)。
2PLC操作保護系統(tǒng)的軟件設(shè)計
PLC是西門子公司的產(chǎn)品，它不需要用戶自主進行編程，能夠好好地滿足用戶的需要，下面是它的軟件模塊，軟件模塊的主要作用就是存放程序，它的軟件模塊有下列幾種：
（1）組織模塊（OB）：它的作用是保證接口通道流暢，保證CPU操作系統(tǒng)和用戶程序之間的通道流暢。對用戶程序的循環(huán)處理工作主要是由OB1模塊來完成的，剩余的OB模塊用來對特定事件做出響應(yīng)和中斷。
（2）功能模塊（FB）：它是可多次調(diào)用的邏輯功能模塊，它在執(zhí)行時必須帶有即時數(shù)據(jù)模塊，并且每次用戶程序?qū)B進行調(diào)用時可提供新的參數(shù)。
（3）功能模塊（FC）：它也是可多次調(diào)用的邏輯功能模塊，但是它在執(zhí)行時不需要帶有即時數(shù)據(jù)模塊，這也是它與FB模塊的最大區(qū)別，并且每次用戶程序?qū)C進行調(diào)用時可提供新的參數(shù)。
（4）數(shù)據(jù)模塊（DB）：數(shù)據(jù)模塊用來存放各種不同類型的數(shù)據(jù)，它在PLC存儲器開辟另一個存儲區(qū)。
根據(jù)用戶的要求和本身系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要求，用戶程序可以自行選擇軟件模塊的構(gòu)成形式,其中軟件模塊有以下幾種，各個軟件模塊的功能和作用如下。FC0、FC1兩個軟件模塊的作用是用來進行計數(shù)，主要是用來計算計數(shù)模塊中的脈沖個數(shù)；DB1和DB2兩個軟件模塊的作用是存放FC0、FC1兩個軟件模塊計算出的計數(shù)模塊的脈沖個數(shù)，以此來實現(xiàn)計數(shù)模塊將數(shù)據(jù)和信號流暢而準確的傳送到CPU模塊之中；FC91軟件模塊的作用是用來處理輸入到PLC中的模擬量，模擬量有：電機電壓和電流、電機轉(zhuǎn)速、軸承壓力、提升速度和載荷等；FC93軟件模塊的作用是制動，主要是對電氣施閘類故障進行制動處理；FC114軟件模塊的作用是用來處理PLC內(nèi)部信號，并產(chǎn)生控制信號，像回路的安全和保障、故障的報警和液壓器件的制動等等；FC5軟件模塊的作用是進行邏輯運算和閉鎖，主要是對輸入到PLC內(nèi)部的信號進行運算并產(chǎn)生控制指令來控制提升系統(tǒng)的各個部分；FC92軟件模塊的作用是處理施閘類故障，這類故障主要是立即施閘類故障；FC94軟件模塊的作用也是對施閘類故障進行處理，這類施閘類故障主要是提升終了施閘類故障；FC95軟件模塊的作用是處理報警類故障，當報警系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，主要是由該模塊進行處理；PLC的啟動組織模塊是OB100軟件模塊，在系統(tǒng)啟動后該組織模塊只可運行一次，以后的循環(huán)程序就不會再運行了，在該組織模塊中有關(guān)參數(shù)和程序可隨著用戶的需要進行更改；OB1軟件模塊是用戶程序主要組成部分，用來存放用戶主程序，它也是組織模塊中唯一可以循環(huán)運行的軟件模塊，在FC功能模塊中編制成的可以實現(xiàn)特定功能和作用的程序可以在OB1軟件模塊中進行循環(huán)調(diào)用，采用這樣的程序設(shè)計可以使我們的程序設(shè)計更加簡單，調(diào)試更加方便；OB35軟件模塊是組織模塊中唯一可以實現(xiàn)定時中斷的組織模塊，采用M/T法可以計算出提升機的提升速度。n=（60M1f）（/ZM2）式中：n為電機的轉(zhuǎn)速；Z是旋轉(zhuǎn)編碼器每轉(zhuǎn)一圈時所輸出的脈沖的個數(shù)；M1為計數(shù)器M1所記的脈沖個數(shù)；M2為計數(shù)器M2所記的脈沖個數(shù)；f為脈沖頻率（高頻時鐘脈沖）。
3結(jié)束語
1.1綜合自動化技術(shù)在煤礦管理中的應(yīng)用由于我國在煤礦綜合自動化技術(shù)的起步較晚，研發(fā)的方法較少，自動化疾控技術(shù)的水平較為薄弱，沒有市場競爭優(yōu)勢，因此，大多數(shù)煤礦企業(yè)在選擇綜合自動化的設(shè)備時都是引用國外的設(shè)備，現(xiàn)如今煤礦企業(yè)廣泛運用最多的是礦井安全檢測系統(tǒng)，它主要采用的是煤礦綜合自動化的集控技術(shù)。隨著近幾年我國信息化技術(shù)的發(fā)展步伐加快，國家的經(jīng)濟增長速度加快，煤礦企業(yè)在引進大量進口設(shè)備的同時也開始自主研發(fā)和吸收新的理念，結(jié)合我國煤礦企業(yè)的實際情況來看，通過引導(dǎo)和開發(fā)創(chuàng)新科技、實現(xiàn)自動化管理的應(yīng)用及推廣，可讓煤礦行業(yè)的綜合自動化地位走出國門，達到研究及探討該項應(yīng)用的核心價值的目的。
1.2綜合自動化技術(shù)在管理煤井提升機中的應(yīng)用要做好煤礦的開采工作，其在設(shè)備的運用上也非常重要。煤礦開采的主要設(shè)備是煤礦礦井提升機，它具備重量大、體積大、控制難度大等特點。在煤礦開采的過程中，為實現(xiàn)有效管理提升機驅(qū)動和提升滾筒部分整合的效果，有效的改造和創(chuàng)新可以達到提升機內(nèi)部結(jié)構(gòu)的升級，使其用起來方便簡單。為保證該項設(shè)備在管理上的安全穩(wěn)定、實用可靠的特性，在設(shè)備的構(gòu)建時要進行數(shù)字化、智能化的識別和監(jiān)測。如在煤礦開采中尋找礦井地質(zhì)時可以有效地運用設(shè)備本身的核心微處理器進行，它可以監(jiān)控和檢測到出現(xiàn)故障的地址，做到診斷設(shè)備的能力，達到信息網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備的通信結(jié)合，極大地便利了設(shè)備的安裝和升級。
1.3綜合自動化技術(shù)在管理傳送帶礦井中的應(yīng)用為保證煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)中將煤炭完整地送到目的地，其在向礦井運輸?shù)倪^程中必須要做到傳送帶傳送的連續(xù)性。我國在煤礦行業(yè)中對于傳送帶已經(jīng)被廣泛使用，它是通過帶式的傳送方式，將設(shè)備中的產(chǎn)物在確保運輸量和安全性的前提下實現(xiàn)管理綜合自動化的產(chǎn)物。它的結(jié)構(gòu)中使用了3GST啟動設(shè)置，通過有效的、智能化的解決操作來進行原煤的不間斷運輸，其結(jié)構(gòu)中存在的優(yōu)勢是可以提高設(shè)備的工作效率，減少設(shè)備故障、避免設(shè)備出錯。但當它進行管理長距離的運輸時，盡管達到了設(shè)備的標準化要求，但仍然還有一些不夠完善的地方需要改進，如傳送帶的中間驅(qū)動點管理上容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，不能完整地除去設(shè)備故障，對其整個設(shè)備的可靠性以及設(shè)備的壽命造成了一定的影響。因此，煤礦企業(yè)在通過傳送帶礦井的使用部分還需加強，只有對此進行不斷的研究和分析，才能確保設(shè)備系統(tǒng)運輸?shù)拈L久性和穩(wěn)定性。
1.4電牽引采煤機在煤礦管理系統(tǒng)中的應(yīng)用電采煤機作為煤礦綜合自動化集控技術(shù)中一項很典型的應(yīng)用，它主要是運用采煤機與電牽引技術(shù)相結(jié)合，利用電來牽引采煤機，從而實現(xiàn)下滑制發(fā)電，達到電能在采煤機中的應(yīng)用。電牽引采煤機具有少故障、穩(wěn)定性高、維護時間少的特點，它在合理選取和使用設(shè)備的啟動控電系統(tǒng)中，可以高效穩(wěn)定地提高其轉(zhuǎn)動能力。隨著電子信息技術(shù)的不斷涌進和應(yīng)用，電牽引采煤機綜合自動化技術(shù)是實現(xiàn)企業(yè)長久而穩(wěn)定發(fā)展的源動力。
1.5煤礦綜合自動化技術(shù)在其他設(shè)備的應(yīng)用煤礦綜合自動化技術(shù)隨著經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展推動，也在主流設(shè)備上不斷開發(fā)和創(chuàng)新，它所采用的液壓控制與信息技術(shù)相結(jié)合的理念已經(jīng)成為電液控制礦井開采的中堅力量。它能使采礦設(shè)備的功能實現(xiàn)智能化模式，有效減少在煤礦開采作業(yè)中出現(xiàn)相互沖擊的現(xiàn)象，給煤礦開采業(yè)提供了比較穩(wěn)定的電力系統(tǒng)保障，滿足了采礦過程中大功率電器的使用需求。
2煤礦管理系統(tǒng)在綜合自動化技術(shù)中的發(fā)展趨勢
2.1煤礦管理系統(tǒng)的實用性發(fā)展目前我國對于煤礦管理系統(tǒng)在綜合自動化系統(tǒng)有三大特征：信息化、智能化和程序化。以這三個特征為出發(fā)點，可以體現(xiàn)出來的優(yōu)勢也較多，如設(shè)備自動化使用便捷，在設(shè)備維修上較少，具備安全可靠等特點。因此，在煤礦管理系統(tǒng)綜合自動化設(shè)備上人們更注重其實用性。當前的煤礦綜合自動化形式，站在煤礦工人的角度來講，其大大減少了工作壓力，降低了作業(yè)難度；站在企業(yè)發(fā)展的角度來講，煤礦管理系統(tǒng)利用綜合自動化技術(shù)在生產(chǎn)過程中提高了生產(chǎn)效率，加強了安全穩(wěn)定性。盡管我國目前的煤礦綜合自動化的使用無法與其他發(fā)達國家相比，而且相應(yīng)的技術(shù)上還有較大的差距，因此我國煤礦企業(yè)在綜合自動化的發(fā)展中要加大時間和資金的投入，加快生產(chǎn)和發(fā)展的速度。
2.2煤礦管理系統(tǒng)的自動化發(fā)展煤礦管理系統(tǒng)的自動化發(fā)展是目前煤礦行業(yè)發(fā)展的一個重要方向，其作為企業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的核心，在未來發(fā)展中有一定的優(yōu)勢作用。我國現(xiàn)在很重視煤礦行業(yè)的開發(fā)技術(shù)和配套設(shè)施的設(shè)計，并要求煤礦行業(yè)開發(fā)要有自己的知識產(chǎn)權(quán)，從傳統(tǒng)的經(jīng)驗分析不難看出，我國如想提高高產(chǎn)出和高曠工作業(yè)的安全性就必須建立自主產(chǎn)權(quán)的核心設(shè)備和裝置。在設(shè)備通信上實現(xiàn)智能化、自動化、可靠性，要加強設(shè)備實時信息的收集與整理，并且對其進行分類和存檔，將部分有價值的信息進行回收整合，為創(chuàng)新煤礦管理系統(tǒng)中生產(chǎn)設(shè)備和工藝水平提供有效的資料幫助。
2.3煤礦管理系統(tǒng)的安全性發(fā)展煤礦管理系統(tǒng)綜合自動化技術(shù)主要體現(xiàn)在智能化和自動化上，其在煤礦開采行業(yè)發(fā)展中起著不小的推進作用。如現(xiàn)階段人們所廣泛運用的遠程控制系統(tǒng)，它可以在無人幫助和工作的情況下實現(xiàn)對煤礦礦井作業(yè)的開采和控制，還能通過運輸傳遞的方式，記錄并統(tǒng)計工作時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以及礦井中的溫度及濕度狀態(tài)等。由于礦井工作的風(fēng)險性比較大，且屬于事故多發(fā)場地，如瓦斯爆炸、地壓沖擊、火災(zāi)等都是造成事故危險的因素。因此，對于煤礦的生產(chǎn)安全環(huán)節(jié)要引起足夠的重視。在煤礦的開采過程中或者完工后，要對所有的電路設(shè)備進行安全檢查工作，并且要及時了解礦井下工作人員的情況，以免引起不必要的事故發(fā)生。
3結(jié)語
煤礦地質(zhì)的勘探工作，就是為了要探明地質(zhì)體、礦體的形態(tài)、深度、結(jié)構(gòu)、儲量等情況的工程技術(shù)，稱之為煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)。煤礦勘探工作，通常以坑探工程和鉆探工程為主要程序，地球化學(xué)勘探和地球物理勘探為輔助程序。工作深入到煤礦地質(zhì)勘探、礦山礦井地質(zhì)以及煤巖層定性的考究，甚至在水資源的勘探、煤層氣考評等方面。我國作為第一產(chǎn)煤大國，煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)的不斷應(yīng)用和改進，為我國煤礦事業(yè)的發(fā)展和利用做出了巨大的貢獻。
2煤礦地質(zhì)勘探技術(shù)現(xiàn)狀
我國的勘探技術(shù)發(fā)展的較早，如今應(yīng)經(jīng)比較成熟，在煤礦的勘探方面尤其如此，其先進性主要體現(xiàn)在幾個方面。第一，完善了煤礦綜采成套裝備。全國積極建設(shè)高產(chǎn)高效礦井，結(jié)合世界的先進技術(shù)，煤礦主要技術(shù)經(jīng)濟指標接近或達到了世界先進水平。第二，提高了煤田地質(zhì)勘探的精度。以三維地震勘探技術(shù)為核心并結(jié)合其他的數(shù)字勘探技術(shù)，提高了井田的精細度，保障了大型礦井設(shè)計。半煤巖巷掘進機的研制成功，將巷道掘進施工的機械化水平提高到了一個新的層次。第三，提高了安全生產(chǎn)的技術(shù)水平。我國不斷創(chuàng)新和推廣煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)，全國煤礦事故死亡人數(shù)和事故發(fā)生率等指標呈下降趨勢。第四，將環(huán)保技術(shù)應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中。為了加快煤礦資源的工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化，我國在煤礦資源綜合加工利用方面取得了巨大的進展，煤礦的潔凈燃燒技術(shù)以及其他煤化工技術(shù)達到了世界水平。
3地質(zhì)勘探技術(shù)的種類
3.1地震勘探技術(shù)。地震勘探工作主要是通過探測地下各介質(zhì)的密度和彈性的差異來實現(xiàn)的。在進行技術(shù)勘探時，首先探測人員要人工激發(fā)地震波，當?shù)卣鸩ㄔ谙虻叵聜鞑サ倪^程中遇到介質(zhì)彈性或密度等特性不同的煤巖層時，會朝著不同的方向進行反射或折射，這樣勘探人員借助檢波器來接收信號。通過對這種信號的觀測、記錄以及分析，技術(shù)人員可以判斷出煤巖層的分布情況和煤層的性質(zhì)，為之后的開采方案提供有利參考。地面地震勘測技術(shù)主要應(yīng)用于煤田較淺區(qū)域的地質(zhì)勘探，對于超過800m深度的范圍，就需要引入礦井地震勘探技術(shù)。
3.2地質(zhì)雷達勘探技術(shù)。采用此類方法對煤礦地質(zhì)進行勘探的理論依據(jù)是不同的地下介質(zhì)其電性參數(shù)不同，其中電性參數(shù)有電陰率等。地質(zhì)雷達勘探技術(shù)利用高頻電磁脈沖波來探測煤巖層的地質(zhì)情況，可以清楚地顯示一定范圍中的巖石、水體等的分布狀況，使人們在進行煤礦開采工作前就對煤田的地質(zhì)情況分布有充分的了解，在開采方法確定時便可擁有相關(guān)的參考資料。
3.3高密度電阻率法。高密度電阻率法是新發(fā)展起來的一種地質(zhì)勘探技術(shù)，它通過測試巖石介質(zhì)的導(dǎo)電性，人為建立地下穩(wěn)定的電流場。之后技術(shù)人員借助于觀測和分析電流場的分布，來對煤田的地質(zhì)情況加以了解和探測，以此達到地質(zhì)勘探的目的。
3.4井下直流電法透視。當煤田區(qū)域的地下水資源出現(xiàn)異常情況時，主要采用這種方法實施勘探，將水資源異常的區(qū)域分布情況掌握清楚，此項技術(shù)可以將地下采煤區(qū)的導(dǎo)水構(gòu)造連同整個水資源的分布進行準確探測，有利于煤礦在開采過程中避開水層，這對于提高開采的安全性和施工的安全性有重要的作用。
4地質(zhì)勘探在煤礦生產(chǎn)中的作用
煤礦的安全生產(chǎn)離不開勘探技術(shù)，從計劃開采的選址一直到煤炭資源衰竭都一直有煤炭勘探技術(shù)的參與。在煤炭開采中的高危事故也與勘探工作相關(guān)，因此煤礦地質(zhì)勘探工作是十分重要的。
4.1預(yù)防煤礦水災(zāi)事故。煤礦中的水災(zāi)一直是開采中的普遍問題。其危害極大，當水涌入礦井時，不但會造成極大的人員傷害，重則還會造成塌陷事故，影響開采，直接導(dǎo)致煤礦報廢。另外當水涌入礦井時還會給周圍的環(huán)境造成傷害。煤礦的水災(zāi)防治需要地質(zhì)勘探工作的參與。在煤礦的開采前可以進行周圍水文資料的收集，通過分析掌握地層中的水量規(guī)律，在開采時時刻注意煤礦的雨量分布等因素，這樣才能科學(xué)指導(dǎo)煤礦開采，有效避免水害。此外，對一些煤炭礦藏的特殊地點進行開采時，尤其是老塘，舊巷等一些水害高發(fā)地段，一定要先勘探，再開采。在勘探時遇到疑問一定要仔細勘探，務(wù)必將開采中可能導(dǎo)致涌水事故的原因進行最大可能的排除，這樣可以有效降低水害，減少開采人員傷亡。
4.2預(yù)防設(shè)計不合理的安全隱患。煤礦的開采首先是要確定礦井的位置，這個位置不是隨便定位的，它需要對周圍的環(huán)境進行了解，找到最佳的位置，恰當?shù)奈恢每梢詼p少很多危害。在進行煤礦的整體開采方案設(shè)計時，尋找礦井位置的主要依據(jù)就是進行勘探后的結(jié)果。地質(zhì)勘探可以確定地層的結(jié)構(gòu)，礦藏走向，深度等，并對周圍的各種導(dǎo)致危險的隱患進行深入理解，如瓦斯，水層等。根據(jù)這些勘探結(jié)果才能進行進一步的研究，科學(xué)得確定開采方案。因此煤礦地質(zhì)勘探是進行開采時的必須步驟，勘探結(jié)果的準確，全面，具體對開采難度估計及降低開采事故發(fā)生有重大作用。
4.3預(yù)防煤礦瓦斯事故的發(fā)生。瓦斯在煤礦的開采中一直存在的大問題，很多事故發(fā)生都與其有關(guān)，其對采礦的威脅極大。瓦斯爆炸不僅威脅井內(nèi)安全還會威脅井上周圍環(huán)境，帶來了極大的損害。瓦斯的分布可以利用地質(zhì)勘探進行確定，針對其分布可提前預(yù)防。對礦藏周圍的瓦斯情況要在開采建井之初就要進行勘探，了解含量多少，進行多次分段采樣，從而對全區(qū)的瓦斯有一個清晰的認識，這些詳細的資料對開采中的瓦斯預(yù)防非常重要，可極大降低瓦斯事故。
1.1安全技術(shù)資金不足
煤炭的持續(xù)開采會受到地質(zhì)條件的直接影響，過去國家投入眾多的設(shè)施，使用至今均已出現(xiàn)老化，并且維修量非常大。隨著礦井的不斷延深，礦壓極度強化，巷道的維修任務(wù)更是不斷的增加，礦井的供電以及通風(fēng)、提升與排水等都不能適應(yīng)生產(chǎn)的需要。
1.2安全管理模式傳統(tǒng)
與西方發(fā)達產(chǎn)煤國家相比較，我國的煤礦使用技術(shù)研究起步很晚。并且人力、財力非常缺乏，某些重大的安全技術(shù)問題，比如沖擊地壓以及煤和瓦斯的突出、地?zé)嵋约巴凰葹?zāi)害不能進行有效的預(yù)測和控制。且受到以往傳統(tǒng)運營思想的直接作用與影響以及各個企業(yè)的經(jīng)濟實力的約束，我國的煤礦生產(chǎn)裝備和安全監(jiān)控設(shè)施相對落后。井巷的斷面設(shè)計以及支護強度的確定、支護材料的型號選擇較小。生產(chǎn)設(shè)施功率以及礦井的供風(fēng)量等富余參數(shù)非常低，極易出現(xiàn)事故。絕大多數(shù)的煤炭企業(yè)還是利用以往傳統(tǒng)的安全管理模式，各種報表計算仍是靠人工勞動并且精確度很低。信息傳送的時間較長，且速度較慢，管理者的工作重復(fù)性很大，資料查詢十分困難，并且工作效率很低。安全檢查以及等級鑒定等總是憑借主觀意念以及相關(guān)的經(jīng)驗。
1.3安全信息管理體制不健全
安全信息可以說是安全管理工作的重要依據(jù)，它主要包括事故和職業(yè)傷害的有效記錄與分析統(tǒng)計，職業(yè)的安全衛(wèi)生設(shè)施的相關(guān)研究與設(shè)計、生產(chǎn)以及檢驗技術(shù)，法律法規(guī)以及相應(yīng)技術(shù)標準和其變化的動態(tài)，教育培訓(xùn)以及宣傳和社會活動，國內(nèi)的新型技術(shù)動態(tài)以及隱患評估與技術(shù)經(jīng)濟類分析和咨詢、決策的體系。信息體制的健全是安全體制工程以及計算機技術(shù)的有效結(jié)合，可促使安全工作轉(zhuǎn)型為定性和定量的超前預(yù)測，不過大多數(shù)礦井還是處于起步與摸索階段，并未呈現(xiàn)出健全的體制，真正的使用還有待進一步的發(fā)展。
2空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)
數(shù)據(jù)挖掘研究行業(yè)的持續(xù)進展，開始由起初的關(guān)系數(shù)據(jù)以及事務(wù)數(shù)據(jù)挖掘，發(fā)展至對空間數(shù)據(jù)庫的不斷挖掘?？臻g的信息還在逐漸地呈現(xiàn)各類信息體制的主體與基礎(chǔ)?？臻g數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是一項非常關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，具有比普通關(guān)系數(shù)據(jù)庫和事務(wù)數(shù)據(jù)庫更豐富、復(fù)雜的相關(guān)語義信息，且蘊含了更豐富的知識。所以，雖說數(shù)據(jù)的挖掘最初是出現(xiàn)在關(guān)系數(shù)據(jù)挖掘以及事務(wù)的數(shù)據(jù)庫，不過因為空間數(shù)據(jù)庫中的發(fā)掘知識，這就很快引起了各個研究者的關(guān)注與重視。很多的數(shù)據(jù)挖掘類研究工作都是從關(guān)系型以及事務(wù)型數(shù)據(jù)庫拓展至空間數(shù)據(jù)庫的。在地學(xué)領(lǐng)域中，隨著衛(wèi)星以及遙感技術(shù)的不斷使用，逐漸豐富的空間以及非空間的數(shù)據(jù)采集與儲存在較大空間數(shù)據(jù)庫中，大量的地理數(shù)據(jù)已經(jīng)算是超過了人們的處理能力，并且傳統(tǒng)的地學(xué)分析很難在這些數(shù)據(jù)中萃取并發(fā)現(xiàn)地學(xué)知識，這也就給現(xiàn)階段的GIS帶來了很大的挑戰(zhàn)，急切的需要強化GIS相應(yīng)的分析功能，提升GIS處理地學(xué)實際狀況的能力。數(shù)據(jù)挖掘以及知識發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)生能滿足地球空間的數(shù)據(jù)處理要求，并推進了傳統(tǒng)地學(xué)空間分析的不斷發(fā)展。依據(jù)地學(xué)空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的特性，把數(shù)據(jù)挖掘的方式融進GIS技術(shù)中，呈現(xiàn)地學(xué)空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和知識發(fā)展的新地學(xué)數(shù)據(jù)分析理念與依據(jù)。
3煤礦安全管理水平的提升
3.1建設(shè)評價指標體制庫
評價指標體制庫是礦井的自然災(zāi)害危害存在的具體參數(shù)式的知識庫。模型的組建務(wù)必要根據(jù)礦井的瓦斯以及水害等自然災(zāi)害危害呈現(xiàn)的不同指標體制和其臨界值構(gòu)建一定的指標體制庫，危害的警報識別參數(shù)關(guān)鍵是采掘工程的平面圖動態(tài)開采面以及相應(yīng)的巷道。各種瓦斯的危害以及水害隱患和通風(fēng)隱患均呈現(xiàn)一定的評價指標庫。
3.2構(gòu)建專業(yè)的分析模型庫
依據(jù)瓦斯以及水害等諸多不同的礦井自然災(zāi)害類別構(gòu)建相關(guān)的專業(yè)性模型庫，比如瓦斯的災(zāi)害預(yù)測，應(yīng)根據(jù)礦井的地質(zhì)條件以及煤層所賦存的狀況構(gòu)建瓦斯的地質(zhì)區(qū)分圖，再根據(jù)采掘工程的平面圖動態(tài)呈現(xiàn)的采掘信息以及相應(yīng)的瓦斯分區(qū)構(gòu)建關(guān)聯(lián)并實行相應(yīng)的比較分析，確定可以采集區(qū)域未來的可采區(qū)域是不是高瓦斯區(qū)域。
3．3構(gòu)建以GIS空間分析為基礎(chǔ)的方法庫
GIS空間分析可以說是礦井自然災(zāi)害的隱患高度識別的關(guān)鍵性方式，并且還是安全故障警報的主要路徑。比如斷層的防水層的有效劃分，關(guān)鍵是根據(jù)斷層的保安煤柱來實行可靠的確定。斷層的保安煤柱確定可以利用GIS緩沖區(qū)域的分析得到?？臻g的統(tǒng)計分析以及多源信息有效擬合和數(shù)據(jù)挖掘亦是瓦斯和水害等安全隱患監(jiān)測經(jīng)常使用GIS空間分析方式，如物探水文的異常區(qū)域確定以及瓦斯突出相應(yīng)的危險區(qū)域確定。
3．4決策支持體制與煤礦管理水平評價指標
體制庫以及模型庫、方式庫與圖形庫均是礦井的自然災(zāi)害隱患識別和決策的最基礎(chǔ)。利用礦井的自然災(zāi)害隱患識別決策來支持體系具體的功能呈現(xiàn)礦井的自然災(zāi)害隱患識別以及決策分析，在根源處提高煤礦的安全管理水平。分類構(gòu)建礦井的自然災(zāi)害實時監(jiān)控體系，進行動態(tài)跟蹤相應(yīng)的災(zāi)害實時數(shù)據(jù)，并事實呈現(xiàn)礦井的自然災(zāi)害數(shù)據(jù)或是信息和自然災(zāi)害的指標體系庫以及模型庫與知識庫、空間數(shù)據(jù)庫的合理化比較，并運用圖形庫的數(shù)據(jù)再通過GIS空間分析方式來確定安全隱患的，礦井自然災(zāi)害的隱患實時警報并進行決策分析，以提交空間數(shù)據(jù)的自然災(zāi)害隱患識別以及分析處理的決策性報告。
4結(jié)語
關(guān)鍵字：煤礦機電運輸隱患排查
根據(jù)我礦的實際情況和以往的事故暗例分析，當前我礦機電運輸存在的主要隱患是：
1、煤礦機運事故的原因剖析
（1）輪眼管理存在問題，特種作業(yè)人員安全意識淡薄，麻痹大意，沒有牢固樹立“安全第一”的思想，違反了“三大規(guī)程”及有關(guān)安全規(guī)定，違章指揮、違章操作時有發(fā)生。要加強輪眼絞車工和信號把鉤工的技術(shù)培訓(xùn)，隨抽隨答，落實終端責(zé)任。井下使用的電車頭駕駛室內(nèi)要有明顯的操作示意圖說明。
（2）特種作業(yè)人員文化程度參差不齊，掌握特種作業(yè)技術(shù)不嫻熟。對技術(shù)工種安全操作知識掌握不牢，熟悉程度不夠，是造成事故的重要原因。
（3）指令性的新來人員頂替。由于代崗人員頂替時間短，對頂替工種操作熟練程度差，缺乏頂崗前的安全培訓(xùn)，產(chǎn)生違章指揮和盲目操作雙重不安全因素。
（4）特種作業(yè)人員的頻繁調(diào)換，崗位的調(diào)整，給安全埋下隱患。特別作業(yè)人員大都是經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)取得操作合格證后作業(yè)者，對他們的工種不宜隨意予以變動。但是，礦山某些技術(shù)性工種，有些企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)不去考慮學(xué)識水平，不講究用工要求，而是當作好工種，并通過人情關(guān)系把一些不合格的人員充塞進去，加之一些人員不鉆研技術(shù)業(yè)務(wù)，違章違紀現(xiàn)象比較突出。另外，臨時性工作調(diào)整時安全培訓(xùn)工作沒有及時到位也帶來了安全隱患。
（5）安全基礎(chǔ)工作要長抓不懈，設(shè)備的防爆失爆檢查要放在首位。
2控制煤礦機運事故對策
（1）加強特殊工種的用工制度管理。煤礦機運工種的技術(shù)性較強，其各崗位工種都不能以照顧的身份出現(xiàn)，要由思想端正、技術(shù)全面的工人來擔任。同時加強臨時用工的安全管理，盡量少用或不用臨時工。除特殊情況外，特殊工種人員不能隨意調(diào)換，要嚴格考核發(fā)證，持證上崗。
（2）加強職工的安全業(yè)務(wù)培訓(xùn)工作。減人提效后，以崗定人，管理層和工人崗位限額，原有的培訓(xùn)組織形式已不適應(yīng)，需根據(jù)新的形式采取新的對策：一是建立競爭機制，如對技術(shù)工種和管理人員采取競爭上崗，對所有職工都采用崗位技能工資，劃分工資等級，引導(dǎo)和迫使職工自發(fā)學(xué)習(xí)安全業(yè)務(wù)知識；二是每隔一定時期組織職工進行技術(shù)比武，對優(yōu)勝者給予重獎，以調(diào)動職工學(xué)技術(shù)、學(xué)業(yè)務(wù)的積極性，促使他們在崗位上按標準及規(guī)程進行作業(yè)；三是采用“三結(jié)合”的培訓(xùn)方式，即業(yè)余培訓(xùn)與重點培訓(xùn)相結(jié)合，以重點培訓(xùn)為主，內(nèi)培與外培相結(jié)合，以內(nèi)培為主；對新工人、新崗位、新技術(shù)要進行強化培訓(xùn)，以全面提高職工的安全業(yè)務(wù)素質(zhì)為目的，為搞好安全生產(chǎn)打下堅實的“以人為本”的基礎(chǔ)。
（5）努力加強礦井質(zhì)量標準化管理。礦井質(zhì)量標準化是煤礦安全的基礎(chǔ)。實踐證明，礦井質(zhì)量標準化工作的投入，能得到十幾倍甚至幾十倍的效益產(chǎn)出，有力地促進了安全生產(chǎn)。要把這項工作當作一項經(jīng)?；墓ぷ鱽碜?，要由靜態(tài)達標向動態(tài)達標轉(zhuǎn)變，由重結(jié)果向重過程轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)生產(chǎn)全過程達標。
（6）加強安全工作力度，向管理要安全。實踐證明，要抓好安全工作，離不開有效的監(jiān)督，失去了監(jiān)督作用，必然助長麻痹僥幸、違章蠻干的現(xiàn)象。監(jiān)督不到位或流于形式，是導(dǎo)致安全事故的重要原因。因此，必須強化監(jiān)督制約機制，充分發(fā)揮現(xiàn)場安監(jiān)人員的作用；同時，必須堅持行之有效的安全管理制度，特別是要建立和完善各級領(lǐng)導(dǎo)和業(yè)務(wù)部門的安全生產(chǎn)責(zé)任制和工人的崗位責(zé)任制，明確每個人的安全職責(zé)。另外，采取安全資金激勵機制，通過經(jīng)濟杠桿，嚴格考核，兌現(xiàn)獎懲，從而促進各項安全管理制度的落實。
機電運輸工作要想上一個臺階，必須牢牢抓住第一、杜絕電氣設(shè)備
一、設(shè)備更新?lián)Q代要跟上，要盡快把無MA標志的電氣設(shè)備進行更換。
1、礦井必須制定切實可行的設(shè)備管理制度、防爆設(shè)備入井檢驗制度、設(shè)備包機制度、設(shè)備定期檢查制度、各種安全裝置定期試驗制度和停電檢修掛牌制度。建立設(shè)備、電纜、小型電器的臺帳管理，妥善保管大型設(shè)備的技術(shù)性能檔案。
2、認真貫徹執(zhí)行設(shè)備使用與維修相接合的原則，設(shè)備誰使用，誰管理，誰維護，負責(zé)安全直接責(zé)任并實行專責(zé)制，主要設(shè)備實行包機制，做到定人、定機、憑上崗證操作，嚴格執(zhí)行崗位責(zé)任制和設(shè)備操作規(guī)程，對多班制生產(chǎn)的設(shè)備，操作工人必須執(zhí)行設(shè)備交接班制度，大型設(shè)備均有運行記錄。
3、建立大型機電設(shè)備安裝驗收管理制度。為進一步規(guī)范大型機電設(shè)備安裝、改造、驗收管理工作，強化大型機電設(shè)備安裝、改造工程的設(shè)計、選型、設(shè)備購置、施工和驗收等環(huán)節(jié)的管理和監(jiān)督，強化業(yè)務(wù)保安部門的管理職能，防止大型機電設(shè)備惡性事故的發(fā)生，各單位要結(jié)合自身實際情況，制定出切實可行的大型機電設(shè)備安裝驗收管理制度，并嚴格執(zhí)行。
二、礦井主通風(fēng)機裝置
1、礦井必須安裝兩套同等能力的主通風(fēng)機裝置，其中一臺備用，備用風(fēng)機必須能在10分鐘內(nèi)開動。
2、礦井的主要通風(fēng)機必須每三年至少進行1次性能測定。
3、生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)必須裝有反風(fēng)設(shè)施，并在10分鐘內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向；當風(fēng)流方向改變后，主要通風(fēng)機的供風(fēng)量不應(yīng)小于正常供風(fēng)量40%。
4、礦井主要通風(fēng)機房內(nèi)必須安裝水柱計、電流表、電壓表、軸承溫度計等儀表，還必須有直通調(diào)度室的電話，并有反風(fēng)操作系統(tǒng)圖、司機崗位責(zé)任制和操作規(guī)程等，主要通風(fēng)機的運行必須由二人及以上的專職司機負責(zé)。
5、局部通風(fēng)機和掘進工作面的電氣設(shè)備，必須裝有風(fēng)電閉鎖裝置。
三、井下防排水裝置
1、礦井必須配備三臺及以上水泵，兩趟及以上排水管路，水倉、泵房機電設(shè)備安裝必須符合《煤礦安全規(guī)程》第278條規(guī)定。每年進行1次性能測定。
2、排水系統(tǒng)配備與礦井涌水量是否相匹配。
四、煤礦提升運輸設(shè)施
1、立井、斜井提升機必須嚴格按照《煤礦安全規(guī)程》第427條規(guī)定，裝設(shè)保險裝置和提升機后備保護裝置，各種保險裝置必須靈敏、性能可靠、在正常提升過程中嚴禁甩掉保護運行。提升機的電控系統(tǒng)，液壓及機械制動系統(tǒng)必須可靠，各種閉鎖關(guān)系正確，制動能力滿足運行要求，專門升降人員及混合提升的系統(tǒng)每年應(yīng)進行一次性能測定，其它提升系統(tǒng)至少每三年進行一次性能測定。提升系統(tǒng)除常用信號裝置外，還必須有備用信號裝置。
2、各種提升裝置的滾筒纏繞的鋼絲繩層數(shù)必須符合《煤礦安全規(guī)程》第419、420條規(guī)定。
3、立井升降人員必須使用帶MA（煤安）標志的罐籠和防墜器并按《煤礦安全規(guī)程》第413條規(guī)定對防墜器定期進行脫鉤和不脫鉤試驗。
4、升降人員與物料的罐籠必須符合《煤礦安全規(guī)程》第381條要求
5、在提升速度大于3m/s的提升系統(tǒng)內(nèi)，必須設(shè)防撞梁和托罐裝置。
6、傾斜井巷內(nèi)使用串車提升時必須遵守《煤礦安全規(guī)程》第370條規(guī)定。
7、提升斜井和行駛機車平巷危險區(qū)段必須嚴格執(zhí)行“行車不行人，行人不行車”的規(guī)定；必須行人，要經(jīng)信號工、把鉤工同意，并停止行車；對通過人員必須清點人數(shù)，確定無人時才可發(fā)開車信號。
8、提升裝置使用的鋼絲繩及連接裝置必須按規(guī)定進行檢驗，對磨損、銹蝕斷絲超限的鋼絲繩和不合格的連接裝置必須及時更換，不得違章使用，嚴禁超載提升。箕斗提升必須采用定重裝載。
9、井下絞車安全保護裝置、制動系統(tǒng)靈敏可靠，提升系統(tǒng)做到“三固定”（開車司機固定、把鉤工固定、信號工固定）、“四保險”（保險閘、保險峒、保險杠、保險繩）。信號系統(tǒng)聲光齊全。
10、采用鋼絲繩牽引帶式輸送機運輸時必須遵守《煤礦安全規(guī)程》第374條規(guī)定。
11、井巷中采用鋼絲繩牽引帶式輸送機運送人員時應(yīng)遵守《煤礦安全規(guī)程》第375條規(guī)定。
12、井下使用滾筒驅(qū)動帶式輸送機時必須遵守《煤礦安全規(guī)程》第373條規(guī)定。皮帶必須選用帶有MA（煤安）標志的阻燃帶。
五、煤礦供電及井下電氣
1、礦井必須有與實際相符的井上、井下供電系統(tǒng)圖，該圖的繪制必須符合《煤礦安全規(guī)程》第450條規(guī)定。
2、礦井至少應(yīng)有可靠的兩回路電源線路。當任意回路發(fā)生故障停止供電時，其它任一回路應(yīng)能擔負礦井全部負荷。
3、井下各水平中央變（配）電所、主排水泵和下山開采的采區(qū)排水泵房供電的線路不得少于兩條回路。主通風(fēng)機、提人立井提升機、抽放瓦斯泵等主要設(shè)備應(yīng)設(shè)置雙回路供電。
4、井下防爆設(shè)備入井前，應(yīng)檢查其“產(chǎn)品合格證”、“煤礦礦用產(chǎn)品安全標志”及安全性能；檢查合格并簽發(fā)合格證后方準入井。
5、井下防爆電氣設(shè)備的運行、維護和修理，必須符合防爆性能的各項技術(shù)要求。防爆性能遭受破壞的電氣設(shè)備，必須立即處理或更換，嚴禁繼續(xù)使用。
6、使用中的防爆電氣設(shè)備的防爆性能檢查，必須嚴格執(zhí)行《河南省煤礦電氣性能檢查細則》的規(guī)定。
7、礦井嚴格按照《煤礦井下低壓電網(wǎng)短路保護裝置的整定細則、《煤礦井下低壓檢漏保護裝置的安裝、運行、維護與整定細則》《煤礦井下保護接地裝置的安裝、檢查、測定工作細則》裝設(shè)過流、漏電、保護接地裝置，“三大保護”裝置必須動作靈敏可靠。
8、井下電纜必須選用帶有“MA（煤安）標志的阻燃電纜。電纜的聯(lián)結(jié)和鋪設(shè)必須嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》第468、469、470、471、472條規(guī)定。