淺述煤礦機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)及其應(yīng)用

摘 要：近年來，隨著自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)的迅速發(fā)展，煤礦機(jī)電設(shè)備也正逐漸向著自動(dòng)化、綜合化和多功能化方向發(fā)展。自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，不僅使煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)得到優(yōu)化，進(jìn)一步提升了煤礦的生產(chǎn)效率，而且可以極大的減少井下的作業(yè)生產(chǎn)人員，提高了礦井的安全生產(chǎn)水平。文章結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，主要就煤礦機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)及其具體應(yīng)用進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)；技術(shù)；應(yīng)用

1 煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的意義

1.1 提高了煤礦生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量

近年來，隨著我國(guó)煤礦事業(yè)的發(fā)展，對(duì)機(jī)電設(shè)備的功率需求正不斷提高，設(shè)備的控制要求也日益復(fù)雜，如果對(duì)機(jī)電設(shè)備只是以人工為主的簡(jiǎn)單控制，將很難滿足煤礦生產(chǎn)的需要。而隨著機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，其所具有的精確的信息檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集與處理，以及優(yōu)化的控制策略方案，都可以使煤礦設(shè)備能處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而提高設(shè)備的利用效率，降低設(shè)備的維修與維護(hù)時(shí)間，使煤礦的生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量得到進(jìn)一步提高。

1.2 提高生產(chǎn)的安全性

由于煤礦開采尤其是井下作業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境非常復(fù)雜、惡劣，而煤礦生產(chǎn)又需要作業(yè)的連續(xù)性，這就對(duì)機(jī)電設(shè)備的安全性和可靠度提出了很高的要求。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，一方面在設(shè)備的硬件系統(tǒng)中，通過高度集成化的電子元件、可編程控制器PLC以及計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以極大的提高設(shè)備硬件的可靠性；另一方面，在設(shè)備的軟件系統(tǒng)中通過設(shè)置各類故障診斷、系統(tǒng)控制和狀態(tài)監(jiān)測(cè)程序，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)診斷、監(jiān)測(cè)和糾錯(cuò)功能，確保了設(shè)備使用的安全與可靠。同時(shí)，由于多數(shù)自動(dòng)化機(jī)電設(shè)備無需人工直接干預(yù)，這也有效節(jié)省了勞動(dòng)力，保障了作業(yè)人員的人身安全。

2 煤礦機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用

礦井提升機(jī)是煤礦井下開采的關(guān)鍵運(yùn)輸設(shè)備，也是實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)高產(chǎn)高效的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于提升機(jī)具有提升體積大、重量大以及控制復(fù)雜等方面的特點(diǎn)，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用，主要是發(fā)展全過程控制系統(tǒng)和數(shù)字化監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)。

（1）采用可編程控制器PLC替代了傳統(tǒng)的操作控制系統(tǒng)，使礦井提升機(jī)的信號(hào)系統(tǒng)、邏輯控制以及保護(hù)系統(tǒng)都實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化。這樣不僅可以極大的減少提升機(jī)系統(tǒng)的故障率，減少了維護(hù)時(shí)間與維護(hù)費(fèi)用，而且可明顯降低現(xiàn)場(chǎng)噪音，實(shí)現(xiàn)了作業(yè)環(huán)境的改善。

（2）采用了軟啟動(dòng)控制方案，實(shí)現(xiàn)了礦井提升機(jī)無沖擊的平滑啟動(dòng)，保障了設(shè)備運(yùn)行的安全性；采用了全數(shù)字化的調(diào)速控制方案，全數(shù)字化系統(tǒng)不僅性能優(yōu)良、安全可靠性高，而且系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)單一，非常利于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整。

（3）采用了數(shù)字化的監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)，不僅可實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)速度、位置、電機(jī)電流等各種工況參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，而且在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)能自動(dòng)將主電動(dòng)機(jī)斷電，并提供安全制動(dòng)保護(hù)，從而有效保證了煤礦生產(chǎn)的安全。

2.2 在電牽引采煤機(jī)中的應(yīng)用

隨著機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，我國(guó)采煤機(jī)逐步由液壓牽引方式向著電牽引方式轉(zhuǎn)變。而相比液壓牽引采煤機(jī)，電牽引采煤機(jī)的傳動(dòng)效率更高，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)也更加簡(jiǎn)單和安全可靠。目前，自動(dòng)化技術(shù)在電牽引采煤機(jī)中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)為以下兩點(diǎn)。

（1）在采煤機(jī)系統(tǒng)控制中，采用了可編程控制器PLC以及高度集成化的電子元件，實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)在監(jiān)測(cè)、診斷、顯示等方面功能的自動(dòng)化控制。其中，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)功能主要體現(xiàn)為，利用多種傳感器來對(duì)采煤機(jī)設(shè)備的牽引力、位置、電壓、流量、溫度、速度、負(fù)載等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和處理，以準(zhǔn)確描述采煤機(jī)的健康狀態(tài)與工作狀態(tài)；自動(dòng)化診斷和自動(dòng)化顯示功能，則是對(duì)采煤機(jī)工作中的關(guān)鍵元器件實(shí)施自動(dòng)化檢測(cè)與故障診斷，并形成各種圖形數(shù)據(jù)，及時(shí)向調(diào)度中心傳遞。

（2）采用了變頻調(diào)控技術(shù)，通過對(duì)設(shè)備工作參數(shù)的自動(dòng)記錄與調(diào)整，使電牽引采煤機(jī)能實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)和恒功率運(yùn)行，保證了設(shè)備運(yùn)行的安全可靠與節(jié)能高效。

2.3 在液壓支架中的應(yīng)用

隨著機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在液壓支架中的應(yīng)用，支架普遍采用了電液控制，并利用計(jì)算機(jī)配合控制電液閥組合壓力傳感器，以實(shí)現(xiàn)液壓支架的自動(dòng)移架，還可有效避免支架對(duì)頂板的沖擊負(fù)荷，提高液壓支架的移架速度。

（1）采用計(jì)算機(jī)程序控制的電子信號(hào)操作，代替了傳統(tǒng)的人工控制操作方式。液壓支架不同位置中的傳感器，可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的將液壓支架的工作狀態(tài)信號(hào)和環(huán)境信號(hào)傳遞到計(jì)算機(jī)中，然后計(jì)算機(jī)根據(jù)工藝的要求，向液壓支架的電液閥發(fā)出自動(dòng)控制信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備自動(dòng)控制的目的。

（2）采用了遠(yuǎn)程通訊設(shè)備，地面監(jiān)控主機(jī)可以利用光纖和井下液壓支架的控制主機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，以方便對(duì)液壓支架的遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)控制，既可以實(shí)現(xiàn)液壓支架的自動(dòng)移架、自動(dòng)推移刮板輸送機(jī)、自動(dòng)放煤以及自動(dòng)噴霧等功能的成組控制，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓支架單個(gè)功能的控制。

3 結(jié)束語

建設(shè)高產(chǎn)、高效的煤礦生產(chǎn)模式，不僅是煤礦企業(yè)提升自身市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的必由之路，同樣也是企業(yè)獲得良性化和可持續(xù)化發(fā)展的根本途徑。隨著近年來自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)煤礦機(jī)電設(shè)備中的普及與應(yīng)用，不僅充分發(fā)揮出了機(jī)電設(shè)備的生產(chǎn)效能，提高了煤礦生產(chǎn)的效率與生產(chǎn)質(zhì)量，而且有效節(jié)省了生產(chǎn)勞動(dòng)力，保障了作業(yè)人員的人身安全，使煤礦企業(yè)真正實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代化生產(chǎn)模式。

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作者簡(jiǎn)介：張和平（1982，5-），男，民族：漢，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，太原煤氣化集團(tuán)公司爐峪口煤礦。