電氣自動化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用

劉炳鈺

(國家能源集團(tuán)神東煤炭集團(tuán)公司大柳塔煤礦，陜西 榆林 719315)

0 引言

在我國社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展中，煤炭是支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源之一。在煤礦機(jī)械設(shè)備中，應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，能夠極大地提升煤礦開采的效率，進(jìn)一步保障煤炭生產(chǎn)安全，也是保障煤炭安全高效生產(chǎn)的重要手段。大力推廣電氣自動化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用具有重要意義。

1 機(jī)械設(shè)備電氣自動化技術(shù)應(yīng)用前景

隨著社會的發(fā)展，我國企業(yè)對生產(chǎn)設(shè)備的需求正在逐漸增加。該技術(shù)的應(yīng)用在減輕員工工作量的同時提高了制造的安全性。但是，就設(shè)備在我國煤礦行業(yè)的應(yīng)用而言。還存在一些問題。比如機(jī)電兼容都是比較大型的機(jī)械設(shè)備，但實(shí)際工作環(huán)境并不是所有的機(jī)械設(shè)備都是大型設(shè)備，所以并不是所有的設(shè)施都能用這種自動化技術(shù)來控制系統(tǒng)。為了更好地推動機(jī)械設(shè)備電器自動化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，應(yīng)該著手提高機(jī)械設(shè)備電器自動化技術(shù)。首先，投入產(chǎn)品研發(fā)的力度，研發(fā)屬于我國特有的技術(shù)，減少工業(yè)設(shè)備進(jìn)口總量，以保持技術(shù)自主的目標(biāo)。其次，要考慮我國生產(chǎn)型企業(yè)的具體情況，提高機(jī)械設(shè)備電器自動化技術(shù)與生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)合程度，通過改進(jìn)設(shè)施提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率。最后，也是最重要的一點(diǎn)，提高機(jī)械設(shè)備管理人員和操作人員的技術(shù)水平，減少故障的發(fā)生，提高設(shè)施的效率。

2 應(yīng)用電氣自動化技術(shù)在煤炭機(jī)械設(shè)備中的優(yōu)勢

2.1 提高安全系數(shù)

煤礦產(chǎn)業(yè)是特殊產(chǎn)業(yè)，對安全生產(chǎn)的監(jiān)督非常嚴(yán)格。國家頒布了《礦產(chǎn)資源法》《安全生產(chǎn)法》等相關(guān)法規(guī)制度，為保障煤炭生產(chǎn)安全。在傳統(tǒng)的煤礦機(jī)械設(shè)備使用中，大多是由人力操縱，存在著安全隱患，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用可直接避免因人為疏忽而導(dǎo)致的安全事故發(fā)生，能夠及時準(zhǔn)確并高效地控制煤礦機(jī)械設(shè)備。

2.2 可靠性強(qiáng)，成本低，效率高

隨著網(wǎng)絡(luò)時代的到來，新興技術(shù)的高速發(fā)展，電氣自動化技術(shù)也得到了長足發(fā)展。電氣自動化技術(shù)通過前期理論支持、儀表儀器測算數(shù)據(jù)參考和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并網(wǎng)來對整個煤炭工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)督。電氣自動化技術(shù)分為自動化軟件設(shè)備、硬件設(shè)備以及控制系統(tǒng)3部分，目前市場上能提供這3個產(chǎn)品的企業(yè)非常多，并且行業(yè)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，通過優(yōu)化組合，使電氣自動化的應(yīng)用成本也相對較低。

3 電氣自動化技術(shù)在煤礦開采機(jī)械設(shè)備上的實(shí)際應(yīng)用

3.1 在通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

煤炭開采環(huán)境條件差，其中通風(fēng)問題是其惡劣環(huán)境的一方面。隨著電氣自動化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展，煤炭行業(yè)可選擇VC和組態(tài)軟件設(shè)計(jì)和控制煤炭通風(fēng)系統(tǒng)，根據(jù)多臺設(shè)備實(shí)現(xiàn)碳環(huán)境的分級分散通風(fēng)，有效改善通風(fēng)環(huán)境。值得一提的是，根據(jù)這項(xiàng)技術(shù)，還可以實(shí)現(xiàn)對煤炭通風(fēng)環(huán)境的檢測。根據(jù)數(shù)據(jù)監(jiān)測，相關(guān)人員可以了解煤炭運(yùn)行狀況。一旦發(fā)現(xiàn)異常，控制人員可以通過遙控器了解情況，通過現(xiàn)場報(bào)警，讓現(xiàn)場人員可以及時逃離危險(xiǎn)。

3.2 在煤礦開采監(jiān)管中的應(yīng)用

礦山設(shè)備是礦山生產(chǎn)的主要設(shè)備，除了核心的挖掘和采礦工業(yè)設(shè)備外，還需要一系列輔助設(shè)備。在煤炭開采工作中，電能是核心動力，目前的礦山設(shè)備廣泛使用多電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。隨著煤炭開采作業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大和開采速度的加快，多電機(jī)系統(tǒng)的體積不斷增加，單機(jī)牽引帶的輸出功率早已在120 kW以上。以電能為主要驅(qū)動力，可以提高礦山設(shè)備的工作可靠性和高效率，提高設(shè)施的應(yīng)用質(zhì)量，降低機(jī)械設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)成本。電氣自動化技術(shù)在煤礦工業(yè)設(shè)備中的應(yīng)用必須依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對礦山機(jī)械設(shè)備的實(shí)時監(jiān)控，收集工作數(shù)據(jù)信息并做好分析，技術(shù)人員可以根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)特種設(shè)備常見故障，不斷提高設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量和智能化水平。除了礦山挖掘設(shè)備的電氣自動化，輔助設(shè)施的電氣自動化也同樣關(guān)鍵，比如煤炭運(yùn)輸設(shè)備。傳統(tǒng)的運(yùn)輸設(shè)備承載能力差、功能不足，不能滿足煤炭工業(yè)生產(chǎn)不斷提高的要求，并且電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用可以提高輸送設(shè)備的承載能力，豐富輸送的作用。國外首次采用雙速電機(jī)，根據(jù)輸送設(shè)備的實(shí)時調(diào)整，提高輸送效率。此外，煤礦安全生產(chǎn)作業(yè)中必不可少的液壓支架也必須實(shí)現(xiàn)電氣自動化，推動高壓供液自動化技術(shù)和液壓控制自動化技術(shù)的完成，提高液壓系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，保障煤炭開發(fā)利用安全作業(yè)。

3.3 在煤炭運(yùn)輸中的應(yīng)用

在煤炭開采的整個過程中，從地下開采出來的煤炭都需要通過運(yùn)輸通道運(yùn)到上面。煤炭運(yùn)輸是一項(xiàng)重要的工作。20世紀(jì)已經(jīng)在煤炭行業(yè)的運(yùn)輸中使用了電氣自動化技術(shù)，初期選擇了膠帶運(yùn)輸，效率不高，安全性不強(qiáng)。隨著技術(shù)的不斷提升，現(xiàn)在煤炭行業(yè)采用各種先進(jìn)技術(shù)，有效提高了煤炭運(yùn)輸速度，同時也保證了煤炭行業(yè)的生產(chǎn)安全。

3.4 在排水系統(tǒng)中的應(yīng)用

煤礦井地處低洼地帶，極易集水。因此，必須健全煤炭行業(yè)的排水管道和通風(fēng)系統(tǒng)，確保煤礦開采人員的安全。隨著科技的發(fā)展，電氣自動化技術(shù)可以應(yīng)用于煤炭行業(yè)的排水設(shè)備中，基于實(shí)時監(jiān)控和反饋煤礦的排水狀況，從而使管理人員可以隨時了解排水設(shè)備的運(yùn)行情況。當(dāng)出現(xiàn)情況時，要根據(jù)具體情況及時采取應(yīng)對措施，優(yōu)化煤炭排水系統(tǒng)，提高排水管道的效率，確保煤炭行業(yè)的生產(chǎn)安全。

3.5 在安全保障設(shè)備中的應(yīng)用

為了更快地保障礦山安全生產(chǎn)，還需要專業(yè)的安全監(jiān)測和監(jiān)控保障系統(tǒng)，以保障井下工作安全，如瓦斯氣體、溫度、濕度自動檢測設(shè)備，煤礦自動噴霧設(shè)備、自動斷電儀等。就感應(yīng)設(shè)備和檢測設(shè)備而言，數(shù)據(jù)信息是否可以及時傳回并及時進(jìn)行分析，直接影響檢測的及時性和應(yīng)急響應(yīng)速度。煤礦設(shè)備應(yīng)用電氣自動化技術(shù)后，可以在監(jiān)控中心及時獲取礦井工作的各種數(shù)據(jù)和信息，并進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，第一時間解決各種突發(fā)情況，更好地保障礦井作業(yè)安全。

4 結(jié)語

我國煤炭開采企業(yè)在電氣自動化技術(shù)應(yīng)用上有好有差。一般來說，做得差的企業(yè)就是一些產(chǎn)量偏低、交通不便的小礦，這類企業(yè)更應(yīng)該加大應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，減小成本。而在電氣自動化應(yīng)用得好的企業(yè)中，也不是各個環(huán)節(jié)都應(yīng)用得好，有些環(huán)節(jié)還是比較薄弱。這類企業(yè)應(yīng)該大力支持幫扶國產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展，努力追上世界先進(jìn)水平。煤炭產(chǎn)業(yè)是我國最重要的能源產(chǎn)業(yè)之一，煤炭產(chǎn)業(yè)在未來繼續(xù)保障我國的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，非常重要。要大力提升我國煤炭機(jī)械設(shè)備的電氣自動化應(yīng)用水平，努力提高煤炭產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率。