煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

劉云鶴

摘 要：煤礦機(jī)械設(shè)備中電氣自動(dòng)化技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠有效提升生產(chǎn)效率，還能為安全生產(chǎn)提供良好的保障，同時(shí)煤礦機(jī)械設(shè)備中運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)還能加強(qiáng)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)管理形式，從而使生產(chǎn)管理得到一定優(yōu)化，向著現(xiàn)代化及科學(xué)化方向發(fā)展，進(jìn)而為煤礦企業(yè)可持續(xù)性發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)械設(shè)備;電氣自動(dòng)化技術(shù);應(yīng)用

1 煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用概況

目前煤礦機(jī)械設(shè)備中電氣自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用主要是在PLC控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的?，F(xiàn)階段許多煤礦開采過程中應(yīng)用的是電牽引采煤機(jī)，在機(jī)載式交流變頻基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速，工作的電壓為3300V左右，通過銷軌形式實(shí)現(xiàn)無鏈牽引。在這個(gè)過程中，對機(jī)械運(yùn)作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控能夠有效避免發(fā)生運(yùn)作故障，在其中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，指的是通過計(jì)算機(jī)控制及可視化漢字監(jiān)控界面，實(shí)現(xiàn)控制運(yùn)作。在電氣自動(dòng)化基礎(chǔ)上建構(gòu)的采煤機(jī)設(shè)備中電氣系統(tǒng)構(gòu)成為電源、PLC控制單元以及端子板，主要分為主控制系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)。其中主控制系統(tǒng)可以分為操作站、電源以及主控制器。PLC控制系統(tǒng)作為主控制器中的部分核心，可以在預(yù)先設(shè)置步驟基礎(chǔ)上匯總處理控制信息，之后通過驅(qū)動(dòng)電路將處理結(jié)果傳輸?shù)綀?zhí)行部門，從而實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化控制。

2 煤礦機(jī)械設(shè)備應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)重要性

2.1 促進(jìn)煤礦安全管理質(zhì)量的提升

由于現(xiàn)階段煤礦生產(chǎn)行業(yè)具有較高的危險(xiǎn)性，同時(shí)大部分企業(yè)也較為注重煤礦的生產(chǎn)安全管理。而且在煤礦機(jī)械設(shè)備中，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提高煤礦安全生產(chǎn)管理質(zhì)量。首先，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，可以有效實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化，一定程度上降低人力以及物力，提高煤礦的安全生產(chǎn)。其次，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)還可以有效識(shí)別煤礦生產(chǎn)中的不安因素，并對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂埔约肮芾?。隨著煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)的完善以及目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，我國煤礦安全生產(chǎn)的事故發(fā)生率也在不斷降低。

2.2 提升煤礦生產(chǎn)效率

電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用主要是在煤礦工業(yè)生產(chǎn)中融合，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及理論控制技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，一定程度上促進(jìn)煤礦生產(chǎn)管理的安全，并同時(shí)還可以優(yōu)化煤礦生產(chǎn)管理，使得煤礦生產(chǎn)中的檢測以及控制較為便利，一定程度上提高了煤礦生產(chǎn)效率。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的具體應(yīng)用

在現(xiàn)代機(jī)械行業(yè)發(fā)展過程中，機(jī)電一體化逐漸發(fā)展成主流技術(shù)。要想不斷拓展煤礦安全監(jiān)控的范圍，進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)際生產(chǎn)效率，就必須要不斷地對煤礦機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化功能進(jìn)行改進(jìn)。當(dāng)前，在煤礦機(jī)械設(shè)備中已經(jīng)融入了信息通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等技術(shù)，且有效改善了煤礦安全監(jiān)控的質(zhì)量與效果，為采煤工作的安全開展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在煤礦機(jī)械設(shè)備后期發(fā)展的過程中，也必然要實(shí)現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)的自動(dòng)化與集成化。在這種情況下，煤礦開采作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)熟練掌握專業(yè)技能，特別是自動(dòng)化設(shè)備的使用能力。最主要的原因就是，煤礦開采作業(yè)人員操作設(shè)備的能力直接影響工作效率，同樣在自身安全方面也發(fā)揮著重要的作用。

3.1 應(yīng)用于煤礦采掘機(jī)械方面

近年來，在煤礦采掘作業(yè)中，電氣自動(dòng)化技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了煤礦采掘效率的提升，也為安全生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前，很多大型煤礦企業(yè)引入了若干電機(jī)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化控制措施，以期不斷提高采煤機(jī)的運(yùn)作效率與安全水平，積極開展采煤工作。此種采煤方法具有較強(qiáng)的抗污染能力，且維護(hù)工作的難度明顯下降。對于電子自動(dòng)化技術(shù)而言，其集中了眾多工況檢測技術(shù)與故障診斷系統(tǒng)，屬于新型計(jì)算機(jī)技術(shù)。通常情況下，在采煤機(jī)采煤期間，其牽引電機(jī)功率應(yīng)設(shè)置成2×160kW，而牽引的速度為0～30m/min。另外，采煤機(jī)的總裝機(jī)功率高于1000kW，甚至達(dá)到1500kW。特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展促進(jìn)了煤礦機(jī)械設(shè)備的多樣化發(fā)展。在計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用下，能夠合理監(jiān)控工況，且絕大部分企業(yè)會(huì)采用雙速電機(jī)，提高了電機(jī)功率與效率。特別是雙速電機(jī)技術(shù)的普及應(yīng)用，為煤礦輸送創(chuàng)新進(jìn)步提供了必要保障，進(jìn)一步優(yōu)化了煤礦采掘的產(chǎn)量以及安全水平。

3.2 應(yīng)用于煤礦安全機(jī)械方面

隨著煤礦企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，煤礦安全機(jī)械的重要性逐漸突顯出來。在煤礦安全機(jī)械中引入自動(dòng)化技術(shù)，可以有效監(jiān)控煤礦生產(chǎn)的安全性。當(dāng)前，很多檢測系統(tǒng)在國內(nèi)的很多煤礦企業(yè)中都得到了應(yīng)用，同時(shí)也加裝了斷電儀、瓦斯遙控器與風(fēng)電閉鎖裝置等。而且，我國的安全監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)能夠基本適應(yīng)煤礦的安全生產(chǎn)需求。但是，傳感器的種類不多且穩(wěn)定性不理想，加之維護(hù)實(shí)際工作量較大，都嚴(yán)重制約了煤礦生產(chǎn)的電氣自動(dòng)化發(fā)展。長此以往，監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行可靠性也將受到影響，實(shí)際工作效率下降。在這種情況下，要想有效保障煤礦生產(chǎn)的安全性，就必須要大力研發(fā)礦用傳感器，只有這樣，才能夠改進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)自身的可靠性能。目前，已經(jīng)有部分大型的煤礦企業(yè)，將紅外線自動(dòng)噴霧裝置安裝在工作環(huán)境中，一旦存在安全隱患，此裝置就會(huì)自動(dòng)發(fā)送示警信號，有效監(jiān)控并控制煤礦的生產(chǎn)過程，推進(jìn)煤礦的安全生產(chǎn)。

3.3 應(yīng)用于煤礦運(yùn)輸機(jī)械方面

目前階段，煤礦開采量不斷增多，國內(nèi)很多大中型煤礦企業(yè)開始選擇使用帶式輸送設(shè)備完成井下輸送作業(yè)。特別是部分企業(yè)引入了數(shù)字調(diào)整系統(tǒng)，對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與PLC技術(shù)進(jìn)行了推廣應(yīng)用。另外，在煤礦生產(chǎn)中，也開始應(yīng)用效率較高的轉(zhuǎn)播器，基于PLC技術(shù)的電控提升機(jī)同樣得到了普及應(yīng)用，在一定程度上優(yōu)化了工藝控制性能。在此基礎(chǔ)上，基于全微機(jī)監(jiān)控技術(shù)的協(xié)作，進(jìn)一步改進(jìn)了提升機(jī)的可靠性。國內(nèi)很多煤礦輸送機(jī)械設(shè)備當(dāng)中的提升機(jī)均開始應(yīng)用交流提升方式，而轉(zhuǎn)子串電阻也成為主要的調(diào)速方式。由此可見，在煤礦輸送方面應(yīng)靈活應(yīng)用PLC等相關(guān)技術(shù)，為煤礦生產(chǎn)的推進(jìn)與進(jìn)行提供必要幫助。

3.4 應(yīng)用于運(yùn)輸提升機(jī)械設(shè)備

運(yùn)輸提升機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行狀況直接影響著煤礦開采的效果及效率，因此煤礦企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格把控運(yùn)輸提升設(shè)備的運(yùn)行情況。為了滿足社會(huì)發(fā)展需求，在運(yùn)輸提升設(shè)備中應(yīng)用了新型監(jiān)控系統(tǒng)，即膠帶運(yùn)輸工況的監(jiān)控系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合PLC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)綜合化、系統(tǒng)化的保護(hù)功能，同時(shí)應(yīng)用分布式的控制系統(tǒng)（DCS）合理監(jiān)控地面。DCS系統(tǒng)能夠有效監(jiān)控運(yùn)輸提升機(jī)械設(shè)備，使其發(fā)生故障的概率得到一定程度的降低。同時(shí)在運(yùn)輸提升設(shè)備實(shí)際運(yùn)作過程中也應(yīng)用了膠帶機(jī)全數(shù)字的直流調(diào)速系統(tǒng)以及膠帶機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，通過監(jiān)控系統(tǒng)全面掌握運(yùn)輸提升設(shè)備的運(yùn)作情況，使設(shè)備發(fā)生意外問題的概率降低，為煤礦開采提供重要的技術(shù)支撐，從而完成煤礦開采目標(biāo)。在科技快速發(fā)展的過程中，電氣自動(dòng)化技術(shù)得到了完善，交流變頻技術(shù)也就應(yīng)運(yùn)而生，將其應(yīng)用到運(yùn)輸提升機(jī)械設(shè)備中，能夠有效提升機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率及自動(dòng)化控制水平，結(jié)合PLC技術(shù)共同使用，能夠增加中心控制的功能，在一定時(shí)間能能夠完成多項(xiàng)控制工作，如采礦工藝控制、安全回路控制以及同路形成控制等，從而保障運(yùn)輸提升機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行。

4 結(jié)束語

煤礦開采過程中傳統(tǒng)人工管理與操作煤礦機(jī)械方式，不僅生產(chǎn)效率低下，在惡劣的礦井生產(chǎn)環(huán)境中還容易發(fā)生安全事故，已經(jīng)無法滿足煤礦企業(yè)發(fā)展的各項(xiàng)需求。隨著煤礦資源的需求增加，現(xiàn)代化的發(fā)展，煤礦機(jī)械設(shè)備中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也隨之廣泛。煤礦開采中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠有效提高煤礦生產(chǎn)效率，在一定程度上降低安全事故發(fā)生的效率，從而為煤礦安全生產(chǎn)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]曹振華.煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用研究[J].機(jī)械管理開發(fā)，2018，33（08）：221-222.

[2]魏鑫.試析煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2018（08）：173-174.