淺談電氣自動化在機械采煤中的運用

【摘 要】機械采煤是煤礦行業(yè)常用的技術(shù)方法，為了提高采煤的效率，企業(yè)的管理者引進了先進的電氣自動化的理念，而且對傳統(tǒng)的采煤技術(shù)進行了創(chuàng)新，對采煤以及生產(chǎn)過程中存在的安全問題進行了討論。由于煤礦井下作業(yè)的環(huán)境比較惡劣，而且機械設(shè)備比較多，很多煤礦企業(yè)的技術(shù)水平相對比較落后，所以，煤礦自動化的發(fā)展形勢比較慢，為了改變這一現(xiàn)狀，必須對煤礦安全以及監(jiān)控系統(tǒng)進行完善，這樣才能提高煤礦作業(yè)的安全性。

【關(guān)鍵詞】電氣自動化；機械采煤；系統(tǒng)；運用

科技的進步促進了煤礦行業(yè)的發(fā)展，在當前社會形勢下，對煤炭資源的需求量比較大，很多自動化設(shè)備在煤礦企業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛，這些設(shè)備性能比較強，功能也比較多，應(yīng)用這些設(shè)備與技術(shù)，可以提高采煤的效率。電氣自動化在機械采煤中的運用比較多，這項技術(shù)正向著多樣化、集成化的方向不斷發(fā)展，應(yīng)用現(xiàn)代化的控制技術(shù)以及計算機技術(shù)，也成為了現(xiàn)代煤礦企業(yè)的技術(shù)支柱。煤礦開采的工作環(huán)境比較惡劣，電氣自動化采煤技術(shù)可以代替人工操作，可以在惡劣的環(huán)境中工作，是煤礦行業(yè)發(fā)展的重點內(nèi)容。

1.電氣自動化在煤礦采掘機械中的運用

機械采煤是一種傳統(tǒng)的機械加工技術(shù)，這項技術(shù)正向著電牽引的方向不斷發(fā)展，由于機械設(shè)備對電能的需求比較大，而且裝機的容量也比較大，所以電機一般采用的是橫向布置的方式，這可以降低電氣設(shè)備出現(xiàn)故障的概率。采煤機的公路一般在1000kW左右，其牽引的速度也比較大，由于采煤機的工作效率比較高，所以，可靠性也比較強，這種設(shè)備還具有一定抗污能力，具有維護方便的特點。將電氣自動化運用在煤礦采掘機械中，可以提高其控制能力，主要是將計算機技術(shù)作為核心，而且可以對設(shè)備存在的故障進行判斷。交流電牽引采煤機具有功率大、效率高等優(yōu)點，在煤礦行業(yè)的應(yīng)用中，其功能與性能得到了完善，在改進的過程中，主要是對主輔機的液壓平衡進行調(diào)節(jié)。運用電氣自動化設(shè)備，可以形成機電一體化技術(shù)，可以實現(xiàn)煤礦的高效生產(chǎn)。

在我國，機械采煤自動化技術(shù)相對比較落后，而且與西方發(fā)達國家相比，自動化技術(shù)不夠先進，自動化裝置性能也不夠完善。我國采煤機功率電牽引一般為830kw，牽引調(diào)速的方式為液壓牽引，由于這項技術(shù)研究比較晚，所以，電牽引機的型號比較少，這種設(shè)備在薄煤層中使用比較多，有的設(shè)備還要研制階段，在應(yīng)用的過程中，效率并不高。國產(chǎn)電牽引機的運輸能力一般比較差，而且過煤量比較少，在電氣控制方面也比較落后，不具備故障診斷的功能，一些微機控制還處于研發(fā)階段，所以，國產(chǎn)采煤機的性能與西方先進國家相比有較大差距，需要在今后的工作中，不斷的改進與完善。

2.電氣自動化在煤礦運輸提升機械中的運用

煤礦的產(chǎn)量在不斷增加，但是質(zhì)量也沒有得到相應(yīng)的提升，在運輸煤礦時，由于設(shè)備問題，還存在資源浪費及污染問題。在對厚煤進行運輸時，一般采用的是膠帶運輸設(shè)備，膠帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)的研制與應(yīng)用比較多，這種設(shè)備具有綜合保護的功能，與傳統(tǒng)運輸設(shè)備相比，具有多重保護的優(yōu)點。在電氣自動化設(shè)備中，還應(yīng)用了計算機和PLC技術(shù)，在對運輸過程進行監(jiān)控時，可以對地面情況進行掌握與了解。

在我國，提升機多為交流提升，轉(zhuǎn)子串電阻方式調(diào)速為其主要調(diào)速方式，除大型先進的礦井采用PLC控制替代繼電器控制外，一些礦井還采用繼電器一接觸器控制。改革開放以來，我國引進了30余臺SCR—D直流全數(shù)字控制提升機，而國產(chǎn)的SCR-D直流提升機以其模擬線路控制居多。采用PLC和微機實現(xiàn)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集處理的SCR-D提升機已投入使用。近年來，我國以計算機為核心的提升機后備電氣保護裝置發(fā)展較快，對確保提升機的安全運行起著重要作用。我國生產(chǎn)的脈沖調(diào)速裝置多采用晶閘管器件構(gòu)成斬波器。隨著新型電力電子器件的開發(fā)和應(yīng)用，高斬波頻率，高效率的斬波器先后投入應(yīng)用。以微機PLC為核心的“信、集、閉”系統(tǒng)研制成功。隨著交一交變頻器技術(shù)的成熟，交一交變頻同步拖動調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展。先進采煤國家在提升機的電控方面已采用PLC為控制核心，采用PLC進行提升工藝控制、安全回路監(jiān)視、同路行程控制，使提升機的安全保護的產(chǎn)品標準化。

3.電氣自動化在PLC控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)中的運用

PLC 作為控制核心，以工業(yè)監(jiān)測、監(jiān)視、控制軟件作為用戶界面，在主控站可實現(xiàn)以下聯(lián)鎖功能：主斜井皮帶機與地面生產(chǎn)系統(tǒng)及井下給煤機之間設(shè)有連鎖功能，遵循“逆煤流起車、順煤流停車”原則，并能在事故情況下不堆煤（緊急停車）；具有集控、單機、手動、檢修等各種工作方式；電控裝置與變頻器、調(diào)速型液力耦合器、CST、液體粘性傳動裝置和電軟起動裝置配合，能控制膠帶輸送機的加、減速度，能夠?qū)崿F(xiàn)皮帶機軟啟動及軟停車，起、停、加、減速度要求控制在a≤0.30 m/s2范圍內(nèi)，能滿足其較低加速度平穩(wěn)起動和重載起動要求，確保多臺電機之間的功率平衡；上位機監(jiān)控顯示功能：顯示膠帶速度、電流、煤流量、跑偏、打滑、堆煤、煙霧、溫度等故障信號，實現(xiàn)自動語音報警及故障提示。

我國在引進國外先進的安全監(jiān)控系統(tǒng)及制造技術(shù)的同時，研究和生產(chǎn)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，逐步推出了KJ2、KJ4、K190、K195、TF200、AVI等。一般為DCS系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)與計算機應(yīng)用已步入國際中上游水平。在我國，許多大中型煤礦已經(jīng)安裝了監(jiān)控系統(tǒng)，裝備了瓦斯遙測儀和斷電儀，風(fēng)電閉鎖裝置，紅外線自動噴霧裝置等監(jiān)測儀器，我國安全監(jiān)控系統(tǒng)基本上可滿足煤礦的安全生產(chǎn)要求，而因相配套的傳感器的種類較少、壽命較短、穩(wěn)定性較差、維護工作量較大，這些造成在一些監(jiān)控系統(tǒng)的工作缺乏安全可靠性，系統(tǒng)利用率不高。因此，要采用科技措施，提高系統(tǒng)的可靠性和礦用傳感器的開發(fā)，為煤礦的安全生產(chǎn)提供技術(shù)保障。

4.結(jié)語

電氣自動化在機械采煤中的運用越來越廣，采用這種先進的理念，可以實現(xiàn)機械采煤技術(shù)的提升，還可以提高煤礦行業(yè)的工作效率及經(jīng)濟效益。電氣自動化采煤技術(shù)，還可以提高煤礦生產(chǎn)的安全性，可以代替人工在惡劣的環(huán)境下進行作業(yè)。由于煤礦機械設(shè)備電氣自動化技術(shù)可以推動煤礦行業(yè)更好的發(fā)展，也是煤礦行業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢。企業(yè)的管理者一定要具有與時俱進的精神，還要具有長遠的發(fā)展眼光，這樣才能提高企業(yè)的競爭力，才能保證企業(yè)更加長遠、健康、可持續(xù)的發(fā)展。 [科]

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