電氣自動化技術(shù)在煤炭工業(yè)中的應(yīng)用

黃鑒鋒

摘要：電氣自動化作為先進(jìn)技術(shù)在煤礦行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用和重視。如何更好地利用電氣自動化技術(shù)才能使其在煤礦行業(yè)中發(fā)揮改善環(huán)境和提高安全等作用就成為了工作的重點和難點。通過分析電氣自動化技術(shù)在煤礦行業(yè)應(yīng)用的概況，結(jié)合已有的研究，對電氣自動化技術(shù)在煤礦行業(yè)的實際應(yīng)用進(jìn)行了具體闡述。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；煤炭工業(yè)；應(yīng)用

引言

電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，提升了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，減少了安全隱患。要想進(jìn)一步提升企業(yè)生產(chǎn)管理水平，保證煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)，創(chuàng)新適合煤炭企業(yè)生產(chǎn)管理需要的新型電氣自動化技術(shù)是非常重要的方法。

一、電氣自動化技術(shù)應(yīng)用在煤礦中的意義

中國煤炭資源豐富，它是國家能源的主要來源之一，也是國家經(jīng)濟的重要支柱之一，煤炭企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營對中國的經(jīng)濟有重要影響。在較早以前，煤炭企業(yè)因為電氣設(shè)備技術(shù)落后，影響了工作生產(chǎn)效率，并導(dǎo)致很多安全問題?，F(xiàn)在智能化、自動化的電氣系統(tǒng)應(yīng)用到煤礦中，給煤礦的安全生產(chǎn)帶來重要的意義，如自動化配電系統(tǒng)的應(yīng)用保證了礦井供電，避免很多煤礦事故的發(fā)生，還有防爆無功補償設(shè)備可以優(yōu)化礦井下的電網(wǎng)質(zhì)量，保證在礦井下遠(yuǎn)距離工作時設(shè)備還可以正常運轉(zhuǎn)，保證煤炭開采。

二、電氣自動化技術(shù)在煤礦行業(yè)中的應(yīng)用

1.煤礦行業(yè)的發(fā)展有兩個重要因素：a）保證穩(wěn)定的生產(chǎn)；b）保證生產(chǎn)或開采煤礦的安全，安全是煤礦發(fā)展的重要因素。實現(xiàn)煤礦開采安全的關(guān)鍵是采用先進(jìn)的技術(shù)，改進(jìn)傳統(tǒng)開采技術(shù)的不足。因此電氣自動化在煤礦生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，給煤礦的安全生產(chǎn)帶來保障。

2.1電氣自動化技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

因為煤礦自身生產(chǎn)條件和生產(chǎn)對象的原因，煤礦生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣，在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量有毒氣體，良好的通風(fēng)系統(tǒng)對煤礦的安全生產(chǎn)有重要作用。根據(jù)煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的特點，電氣自動化技術(shù)采用分散、分層、冗余等設(shè)計方式的通風(fēng)自動化系統(tǒng)。煤礦中的通風(fēng)自動化系統(tǒng)是以光纖傳輸、以太環(huán)形網(wǎng)絡(luò)、多機備用等主要技術(shù)為基礎(chǔ)，這幾種技術(shù)應(yīng)用在很大程度上保證了自動通風(fēng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。為了更好地控制自動通風(fēng)系統(tǒng)，使用VC++和組態(tài)控制軟件作為主站和分站的控制軟件。根據(jù)煤礦現(xiàn)場環(huán)境，煤礦通風(fēng)系統(tǒng)也有其特殊性，通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有自動控制功能、現(xiàn)場手動操作、半自動和全自動的控制、報警、故障記憶、數(shù)據(jù)處理等多種功能。

2.2電氣自動化技術(shù)在煤礦排水系統(tǒng)中的應(yīng)用

煤礦的另一重要的安全保證是煤礦排水系統(tǒng)，電氣自動化技術(shù)在煤礦排水系統(tǒng)的應(yīng)用大大提高了排水系統(tǒng)的功能，根據(jù)煤礦開采的特點和條件，煤礦中電氣自動化技術(shù)的自動排水系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有自動操作功能、自我保護功能、數(shù)據(jù)傳輸功能、綜合控制功能、管理決策功能，這五大功能在煤礦排水系統(tǒng)中必不可少，能夠有效保證煤礦排水系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，增加煤礦開采的穩(wěn)定性。

電氣自動化技術(shù)的排水系統(tǒng)中的自動操作功能是指在沒有人操作的情況下，排水系統(tǒng)可以根據(jù)系統(tǒng)中的應(yīng)用程序設(shè)置或根據(jù)煤礦中的積水情況自動開啟或關(guān)閉閥門，自動調(diào)度機械設(shè)備，提高排水系統(tǒng)的工作效率，優(yōu)化排水系統(tǒng)的工作方式，進(jìn)而提高煤礦開采的安全性。排水系統(tǒng)的保護功能是指當(dāng)系統(tǒng)處于負(fù)壓、過載、超溫或泄露等狀態(tài)下運行時，排水系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)備或系統(tǒng)運行的問題自動提交設(shè)備安全運行的備用方案，及時調(diào)整設(shè)備的運行狀況，保證系統(tǒng)可以有效安全運行。排水系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸功能是指系統(tǒng)可以將泵房運行的實時數(shù)據(jù)上傳到指揮中心系統(tǒng)，方便指揮中心的管理人員能夠?qū)崟r掌握系統(tǒng)運行狀況，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制排水的效果。綜合控制功能是排水系統(tǒng)既要具有遠(yuǎn)程控制功能又要有手動控制功能，缺一不可。管理決策功能是指排水系統(tǒng)應(yīng)用的電氣自動化技術(shù)的表現(xiàn)形式是大量應(yīng)用嵌入控制策略軟件，這個軟件可以分析系統(tǒng)的運行狀態(tài)，根據(jù)系統(tǒng)的運行狀態(tài)制定有針對性的管理策略，保障排水系統(tǒng)的安全性。在煤礦的開采中，礦井深入地下，地下情況復(fù)雜多變，尤其是地下水、地表水等問題，良好的排水系統(tǒng)給煤礦的開采提供了安全保障。

2.3電氣自動化技術(shù)在煤礦供電系統(tǒng)中的應(yīng)用

電氣自動化技術(shù)在煤礦供電系統(tǒng)的應(yīng)用主要分為四個方面：綜合保護器、地面集控中心、監(jiān)控分站、傳輸通道。綜合保護器主要是通過測量分析出供電線路和配電裝置的運行狀況，以保證線路和設(shè)備可以正常運行。簡單說就是供電線路和高壓配電裝置的測控和保護，具體功能是遙測、遙信、遙控、遙脈。遙測就是對電流、電壓、有功、無功和功率因素進(jìn)行測量；遙信就是可以判斷斷路器和其它保護動作信號的位置；遙控是對分、合閘的遠(yuǎn)程控制，修改定值和投退保護；遙脈是指和電度表之間實現(xiàn)遠(yuǎn)程通信和完成遠(yuǎn)程的抄表工作。地面集控中心主要是進(jìn)行實時的監(jiān)控和監(jiān)測、對各種數(shù)據(jù)報表等進(jìn)行分析。監(jiān)控分站屬于供電系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，具有連接作用，可以收集和轉(zhuǎn)換現(xiàn)場的設(shè)備信息，監(jiān)控分站實現(xiàn)了綜合保護器和地面分站之間的通信和對數(shù)據(jù)的控制。傳輸通道是以冗余的千兆以太環(huán)網(wǎng)將監(jiān)控中心和各處的交配電所連接起來的，可以實時反映出系統(tǒng)的運行狀況，有效提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定和抗干擾的能力，并且使網(wǎng)絡(luò)的性能得到優(yōu)化。

2.4電氣自動化技術(shù)在采煤機械中應(yīng)用

電氣自動化技術(shù)在采煤機械上的應(yīng)用有效改善了采煤機械的設(shè)備，提高了采煤的技術(shù)水平。如采煤機由原來的中厚煤層采煤機發(fā)展成了大功率、煤層薄的滾筒式采煤機；電氣自動化的應(yīng)用也改變了牽引系統(tǒng)，牽引系統(tǒng)發(fā)展成了變頻調(diào)速和電磁滑差的無鏈電牽引。電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用使采煤技術(shù)越來越人性化，如液壓支架電液控制系統(tǒng)可以通過遠(yuǎn)程的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，詳細(xì)掌握煤層的具體情況，并根據(jù)煤層情況改變采煤機的操作方式。煤層厚度和硬度不同，采煤機的速度和受力點也相應(yīng)變化，根據(jù)具體情況對相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，有效提高了采煤機的工作效率，使煤礦的開采工作進(jìn)入到新的技術(shù)領(lǐng)域。電氣自動化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中不斷應(yīng)用和完善，一方面實現(xiàn)了對采煤機械的遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高采煤的安全系數(shù)，另一方面，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備對采煤機械進(jìn)行調(diào)整，適應(yīng)采煤環(huán)境的具體需求，大大提高了采煤效率。

2.5電氣自動化技術(shù)在煤礦運輸中的應(yīng)用

以前應(yīng)用的膠帶運輸設(shè)備及時把大量煤炭從地下運輸?shù)降孛?，提高了運輸?shù)陌踩托?。之后膠帶機全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)，晶閘管器件構(gòu)成斬波器技術(shù)等的發(fā)明和推廣使得在煤炭生產(chǎn)技術(shù)中，運輸設(shè)備在快速發(fā)展，大幅度提高了運輸?shù)男?；同時為了保證設(shè)備的穩(wěn)定與安全，大多數(shù)計算機監(jiān)控及安全部件都采用雙線回路技術(shù)。

三、電氣自動化生產(chǎn)在煤礦領(lǐng)域的前景

就電氣自動化目前的發(fā)展而言，在系統(tǒng)控制、系統(tǒng)信息化方面已經(jīng)有了較為完善的規(guī)模，其煤礦的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域也得到了廣泛的推廣。在具體的煤礦開采中，系統(tǒng)能夠充分收集數(shù)據(jù)和實時監(jiān)控來完成開采，因此信息技術(shù)給煤礦企業(yè)帶來的不僅僅是科技上的進(jìn)步，更是企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的基石。而且，隨著國家經(jīng)濟、科技的不斷發(fā)展，電氣自動化的發(fā)展就有著特別的地位，它所創(chuàng)造的不僅僅是科技上的革新，帶來的更是經(jīng)濟上的價值。由此可見，電氣自動化生產(chǎn)技術(shù)在煤礦領(lǐng)域的應(yīng)用是光明的，具有廣闊的前景。

四、結(jié)束語

總而言之，研究電氣自動化技術(shù)在煤礦行業(yè)的應(yīng)用是切實有效的，既能在煤礦生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)應(yīng)用電氣自動化技術(shù)中的潛在問題，又能為我國能源行業(yè)與先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合做出巨大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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