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

趙亮

摘要：在煤炭生產(chǎn)中，對煤礦機(jī)械設(shè)備的性能要求相對較高，為了有效提升煤礦機(jī)械設(shè)備的實(shí)際生產(chǎn)率，可以將自動(dòng)化技術(shù)引入其中。文章從電氣自動(dòng)化技術(shù)對煤礦生產(chǎn)的影響談起，就煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)探討，希望通過相關(guān)技術(shù)研究，能夠?yàn)閲鴥?nèi)煤炭事業(yè)的發(fā)展帶來幫助。

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

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各種煤礦開采設(shè)備逐漸完善，煤礦機(jī)械設(shè)備的功能逐步向集成化、多元化的方向發(fā)展，機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化技術(shù)也逐漸趨于精細(xì)化和智能化，兩者聯(lián)系越來越緊密，因此，如果煤礦進(jìn)行開采時(shí)，機(jī)械設(shè)備沒有完善，不能形成一個(gè)統(tǒng)一的體系，就會嚴(yán)重影響煤礦電氣自動(dòng)化水平的提高。為此，各煤礦企業(yè)必須及時(shí)淘汰舊設(shè)備，更換新的生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)。在未來的發(fā)展過程中，應(yīng)當(dāng)將先進(jìn)技術(shù)與實(shí)際生產(chǎn)有效結(jié)合起來，從而帶動(dòng)整個(gè)煤礦企業(yè)的發(fā)展。

一、采煤機(jī)械設(shè)備電氣系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)

目前，井下開采多采用電牽引采煤機(jī)，其總體架構(gòu)就是并排放置多臺電機(jī)，通過機(jī)載式的交流變頻進(jìn)行無級調(diào)速，電源電壓為3300V，并以銷軌的方式進(jìn)行無鏈牽引。為實(shí)時(shí)反饋機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)及可能發(fā)生的故障，整個(gè)過程將通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，并配置可視化的漢字監(jiān)控界面。由端子板、電源、PLC控制單元等組成最新型的電控系統(tǒng)，其主要分為主控制系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)兩部分。其中，主控制系統(tǒng)由電源、主控制器和操作站組成。而主控制器又由PLC控制系統(tǒng)組成，其對采煤機(jī)的控制原理為：根據(jù)預(yù)先設(shè)置的相關(guān)步驟對由操作站傳送的指令和采集的控制信息進(jìn)行匯總處理，再通過驅(qū)動(dòng)電路將處理的最終結(jié)果傳送至各個(gè)相關(guān)執(zhí)行部門。

二、電氣自動(dòng)化技術(shù)對煤礦開采的影響

（一）對安全管理的影響

煤礦開采具有很大的危險(xiǎn)性，在煤礦生產(chǎn)中，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與生產(chǎn)安全息息相關(guān)。將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際的煤礦生產(chǎn)中，可以有效確保工人生產(chǎn)安全。所以說，煤礦機(jī)械設(shè)備中的電氣自動(dòng)化技術(shù)對于煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)有著重要影響。煤礦安全的本質(zhì)是指在一定范圍之內(nèi)對存在的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行合理的控制。比如，根據(jù)危險(xiǎn)辨識來對危險(xiǎn)源進(jìn)行區(qū)分，同時(shí)在生產(chǎn)中嚴(yán)格管理與掌控存在的不安全因素，做到從根本上解決安全隱患。因此，在煤礦生產(chǎn)中，電氣自動(dòng)化技術(shù)具有很重要的價(jià)值。

（二）對生產(chǎn)效率的影響

當(dāng)前的國內(nèi)煤礦生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備中，其使用的技術(shù)主要有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、理論控制技術(shù)以及儀表控制技術(shù)等，將這些技術(shù)用于煤礦開采，不僅可以最大化的提升煤炭的開采效率，確保煤礦開采的安全，還可以幫助煤礦工業(yè)進(jìn)行專業(yè)化生產(chǎn)管理、檢測與控制。隨著當(dāng)前技術(shù)的不斷發(fā)展，國內(nèi)的煤炭開采效率仍會進(jìn)一步提升，也會促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。

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

（一）電氣自動(dòng)化技術(shù)在采掘設(shè)備中的應(yīng)用

采掘設(shè)備是煤炭的開采過程中十分重要的設(shè)備，它包括核心的掘進(jìn)設(shè)備以及一些輔助設(shè)備。目前在采掘設(shè)備中，我們已經(jīng)使用了多電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，而且我們對這個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍在逐漸擴(kuò)大。同時(shí)我們也在不斷提升多電力系統(tǒng)的容量，目前它的功率已經(jīng)可以達(dá)到120kW，主要使用電力來作為采掘設(shè)備的動(dòng)力，這樣可以極大提升設(shè)備的工作效率，減少對于設(shè)備的維護(hù)，優(yōu)化了采掘的工作。最重要的是，我們在采掘設(shè)備中使用了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對于數(shù)據(jù)的采集，處理以及分析等內(nèi)容。在這個(gè)過程中對于一些輔助設(shè)備也應(yīng)用了電氣自動(dòng)化技術(shù)，比如對于輸送設(shè)備的改進(jìn)。傳統(tǒng)的輸送設(shè)備存在功能單一，承載力較低等問題。而電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用則完全解決了這些問題，目前的輸送設(shè)備正在向功能多、承載力充足的方向發(fā)展。

（二）電氣自動(dòng)化技術(shù)在提升設(shè)備中的應(yīng)用

在煤炭開采過程中主要的提升設(shè)備是膠帶運(yùn)輸機(jī)，為了提高運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行效率，我們在其中使用了工況監(jiān)控系統(tǒng)，并且取得了很好的成效。工況監(jiān)控系統(tǒng)主要使用了PLC編程技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行的系統(tǒng)化和綜合化。同時(shí)我們還研制了DCS自動(dòng)化控制系統(tǒng)，加強(qiáng)了對于設(shè)備的分散化控制，提高了系統(tǒng)的容錯(cuò)水平。而全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)的使用則極大加強(qiáng)了我們對于工作流程的監(jiān)控，提高了設(shè)備的運(yùn)行效率。同時(shí)通過我們對于電氣自動(dòng)化技術(shù)的研究，還加強(qiáng)了對于變頻技術(shù)的使用，這樣可以增強(qiáng)我們對于設(shè)備的維護(hù)，提高設(shè)備的使用壽命和工作效率，降低采煤設(shè)備的運(yùn)行成本。

（三）電氣自動(dòng)化技術(shù)在通風(fēng)系統(tǒng)及排水系統(tǒng)中的應(yīng)用

通風(fēng)系統(tǒng)是煤炭開采過程中的重要系統(tǒng)，而且通風(fēng)系統(tǒng)中包含的設(shè)備比較復(fù)雜。因此在通風(fēng)系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)時(shí)要注意檢測好井下的環(huán)境，及時(shí)檢測井下的瓦斯?jié)舛纫约胺蹓m濃度等因素。其次我們還要對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化控制，我們要根據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，確保瓦斯?jié)舛纫约胺蹓m濃度等因素不會對煤炭的開采造成影響。對于排水系統(tǒng)來講，我們則要注意實(shí)現(xiàn)排水系統(tǒng)的自動(dòng)排水和給水，同時(shí)控制排水量和給水量。我們還要做到當(dāng)排水系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并且可以對故障進(jìn)行處理，保證工作的安全性。最后自動(dòng)化技術(shù)還要能夠統(tǒng)計(jì)排水系統(tǒng)運(yùn)行的各項(xiàng)信息，并及時(shí)將其匯入總數(shù)據(jù)庫，以便于我們進(jìn)行查閱和控制。

（四）電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦安全系統(tǒng)中的應(yīng)用

目前我國及時(shí)引入了國外的制造技術(shù)和安全監(jiān)控技術(shù)，同時(shí)還自主研制了煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)，并且取得了很好的效果。而且在一些大型煤礦企業(yè)中，還設(shè)置了許多檢測系統(tǒng)，安裝了瓦斯遙控儀、風(fēng)電閉鎖裝置、斷電儀以及紅外線自動(dòng)噴霧裝置等。但是在我國的安全系統(tǒng)中由于傳感器存在一系列的問題，使得系統(tǒng)仍然存在運(yùn)行效率低、可靠性不高等問題，所以還要進(jìn)一步改進(jìn)相關(guān)的技術(shù)，加強(qiáng)對礦用傳感器的開發(fā)，以提高安全監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

四、結(jié)語

電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用對于提高煤礦生產(chǎn)的效率非常重要。雖然隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，目前我國煤礦機(jī)械電氣自動(dòng)化技術(shù)也得到了很大的發(fā)展，但與發(fā)達(dá)國家相比還比較落后，而且在煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化推進(jìn)的過程中還存在著各方面的技術(shù)運(yùn)用問題，因此，我國應(yīng)在積極引進(jìn)和借鑒國外先進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)及系統(tǒng)的同時(shí)，要加大研發(fā)力度，投入更多的資金、人才和技術(shù)，促進(jìn)煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化的進(jìn)一步完善。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：山東省滕東生建煤礦）