煤礦機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用分析

敖毅

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，傳統(tǒng)的煤炭資源開發(fā)已經(jīng)無法滿足煤礦開發(fā)的需求，由于生產(chǎn)效率不高，且對(duì)于勞動(dòng)力資源要求量大，開采過程中的安全性不能保障。因此，煤礦機(jī)電的自動(dòng)化應(yīng)用大大提高了煤礦行業(yè)的生產(chǎn)能力與生產(chǎn)水平，本文針對(duì)煤礦機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用進(jìn)行分析，希望帶給大家參考意義。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電;自動(dòng)化控制技術(shù)

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛。在煤礦行業(yè)中，各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)都用到了自動(dòng)化技術(shù)，且應(yīng)用效果顯著，而在煤礦機(jī)電自動(dòng)化的技術(shù)中，機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用自動(dòng)化，可以有效的提高煤礦的開采效率，為煤礦企業(yè)節(jié)省大量的人力成本和維修成本，提高煤礦的開采質(zhì)量，推動(dòng)煤礦行業(yè)的良性發(fā)展。雖然自動(dòng)化技術(shù)能夠有效的提高煤礦的生產(chǎn)能力，但是我國自動(dòng)化技術(shù)的起步卻比較晚，使用手段和方式上有待提高，只有在使用過程中不斷的創(chuàng)新，才能從根本上提升應(yīng)用效果，為煤炭行業(yè)的發(fā)展保駕護(hù)航。

1 煤礦機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)

自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用可以利用網(wǎng)絡(luò)信息化系統(tǒng)的電子邏輯運(yùn)算實(shí)現(xiàn)各種控制功能。在煤礦機(jī)電設(shè)備控制方面，通過設(shè)計(jì)可編程邏輯控制器，依靠各種電子裝置、存儲(chǔ)器等實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算等各種運(yùn)算指令，可以完成信息實(shí)時(shí)采集、分析和處理，最終根據(jù)操作指令實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行控制。從結(jié)構(gòu)上來看，煤礦機(jī)電自動(dòng)化控制裝置包含中央處理器、輸入輸出模塊、存儲(chǔ)器、電源等多個(gè)部分，需要利用地址總線、電源總線等實(shí)現(xiàn)模塊連接、配置，通過數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)控制功能。將裝置與各種煤礦系統(tǒng)組合在一起，能夠?qū)ο到y(tǒng)各種設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。

2采用煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化控制的優(yōu)勢(shì)

2.1能夠提高工作的安全性

由于煤礦工作環(huán)境的特殊性，決定了煤礦工作是一項(xiàng)高危的工作，工作者在工作過程中發(fā)生事故的概率較高，所以在煤礦行業(yè)中將安全生產(chǎn)放在了工作的第一位，如何保障煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)，必須要合理科學(xué)的使用機(jī)電設(shè)備，提高設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。在煤礦企業(yè)中，機(jī)電設(shè)備可以引進(jìn)自動(dòng)化的技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)不僅可以保障生產(chǎn)的安全性，同時(shí)也能提高煤礦開采的效率，為企業(yè)節(jié)省成本，將事故發(fā)生的概率降到最低，從而保障煤礦工作的安全性。

2.2保證人員作業(yè)安全

煤礦生產(chǎn)過程中將遭遇各種可變因素，如有毒有害氣體可能伴隨著采掘作業(yè)深入產(chǎn)生。應(yīng)用機(jī)電設(shè)備若人員未能按照規(guī)范進(jìn)行設(shè)備操作，可能引發(fā)開采作業(yè)安全事故，在造成人員傷亡的同時(shí)，引發(fā)巨大經(jīng)濟(jì)損失。應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)能夠簡(jiǎn)化設(shè)備操作，使人員錯(cuò)誤操作發(fā)生幾率得到降低。設(shè)備得到自動(dòng)化控制，能夠保證設(shè)備得到科學(xué)、合理使用，促使設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性得到提高，達(dá)到降低故障發(fā)生幾率的目標(biāo)，從而有效進(jìn)行生產(chǎn)事故預(yù)防。通過將煤礦各種機(jī)械設(shè)備連接在一起，實(shí)現(xiàn)智能化管理，可以使煤礦機(jī)電生產(chǎn)得到全方位集中控制，確保設(shè)備安全問題得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)防，因此能夠?yàn)槊旱V安全生產(chǎn)提供保障。

2.3能夠?qū)﹂_采環(huán)節(jié)集中控制

煤礦企業(yè)中機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)可以將煤礦中的所有機(jī)械設(shè)備進(jìn)行連接，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行智能化的管理，這樣可以對(duì)工作的過程進(jìn)行全方位的集中控制，而不同的機(jī)械設(shè)備連接在一起，也能提高設(shè)備的使用率，從根本上提高開采的效率，從而進(jìn)行高效率的開采工作。

3自動(dòng)化在煤礦機(jī)電技術(shù)中的應(yīng)用

3.1在煤礦集控設(shè)備中的應(yīng)用

由于煤礦生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境具有一定特殊性，所以需要實(shí)現(xiàn)各種機(jī)電設(shè)備的集中控制，通過建立完善的井下監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行有害氣體、設(shè)備運(yùn)行、人員作業(yè)等各方面內(nèi)容監(jiān)測(cè)監(jiān)控，為各項(xiàng)管理工作開展提供數(shù)據(jù)支撐。應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)，可以利用分布控制系統(tǒng)加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備集中控制管理，為煤礦生產(chǎn)指揮調(diào)度工作開展提供平臺(tái)支撐。平臺(tái)通信采用工業(yè)以太網(wǎng)，需要建立 PLC 控制站和地面監(jiān)控中心。在井下進(jìn)行控制主站和分站布置，需要將可編程控制器作為核心，通過在井下設(shè)備生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制器安裝，能夠?qū)崿F(xiàn)各種井下信號(hào)的采集，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的可靠控制 [2] 。在對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行控制時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控和閉鎖控制，保證設(shè)備作業(yè)的安全性和可靠性。將采集到的各種信號(hào)傳輸至監(jiān)控中心，利用軟件進(jìn)行直觀性界面顯示，能夠?yàn)槿藛T操作和管理設(shè)備提供便利。利用平臺(tái)終端軟件，能夠?qū)Ω鲉卧獏?shù)進(jìn)行調(diào)整，并使參數(shù)在大屏幕上以各種圖像顯示。遭遇突發(fā)

情況，平臺(tái)界面會(huì)彈出報(bào)警提示，并啟動(dòng)聲光報(bào)警和記錄相關(guān)信息，為應(yīng)急管理工作開展提供信息依據(jù)。在對(duì)區(qū)域機(jī)電設(shè)備資源進(jìn)行綜合改造時(shí)，可以利用平臺(tái)實(shí)施智能化監(jiān)控，根據(jù)設(shè)備監(jiān)測(cè)的新要求進(jìn)行多樣化控制，在對(duì)潛在性技術(shù)問題進(jìn)行消除的同時(shí)，使設(shè)備達(dá)到新的控制作業(yè)要求，最終使區(qū)域資源得到充分利用。

3.2在煤礦主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用

礦井主通風(fēng)機(jī)是通風(fēng)系統(tǒng)的主要設(shè)備， 通過自動(dòng)化控制技術(shù)與主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用， 能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦主通風(fēng)機(jī)的連續(xù)監(jiān)測(cè)， 及時(shí)找出設(shè)備運(yùn)行中存在的問題和隱患，配合快速倒機(jī)、 反風(fēng)及一鍵啟停功能， 可顯著提高主通風(fēng)機(jī)運(yùn)行的安全性， 保障煤礦安全生產(chǎn)， 減少主通風(fēng)機(jī)故障引發(fā)的煤礦安全事故。 同時(shí)操作人員能夠通過檢測(cè)主界面對(duì)主通風(fēng)機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況進(jìn)行觀察和監(jiān)測(cè)， 通過記錄的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，可有效地判斷、 分析事故原因， 加強(qiáng)改進(jìn)措施， 防止類似事故的發(fā)生， 有效地提升礦井的抗風(fēng)險(xiǎn)能力 [2] 。

3.3在煤礦采掘設(shè)備中的應(yīng)用

在煤礦采掘過程中，應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)能夠使設(shè)備性能得到改善。在割煤機(jī)工作過程中，引入自動(dòng)化控制技術(shù)能夠結(jié)合煤層高低、起伏完成采煤機(jī)運(yùn)行軌跡自動(dòng)運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切割管理。根據(jù)設(shè)備自動(dòng)記憶，可以在多刀切割中進(jìn)行切割參數(shù)調(diào)整，促使煤礦開采作業(yè)高效進(jìn)行。在采煤機(jī)工作過程中，需要采用液壓牽引機(jī)。應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行改造，能夠在系統(tǒng)中加入控制器對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，結(jié)合實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行參數(shù)調(diào)整，在保證采煤機(jī)正常工作的同時(shí)，使?fàn)恳O(shè)備得到可靠應(yīng)用。部分煤礦開采作業(yè)采用空壓機(jī)，由于設(shè)備工作狀態(tài)不穩(wěn)，容易出現(xiàn)排氣量增加問題，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生大量能耗。應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)加強(qiáng)空壓機(jī)與采煤機(jī)的結(jié)合，能夠利用變頻器實(shí)現(xiàn)螺旋桿旋轉(zhuǎn)頻率調(diào)節(jié)，保證設(shè)備排氣量始終處于正常范圍，在保證設(shè)備穩(wěn)定工作的同時(shí)，使設(shè)備作業(yè)能耗得到減少。在煤礦開采期間也存在較多安全隱患，還要利用自動(dòng)化控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)井下環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)重要數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、傳輸和分析，為設(shè)備聯(lián)鎖保護(hù)、短路保護(hù)等各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)提供支撐，繼而使煤礦開采作業(yè)高效進(jìn)行。如風(fēng)門開關(guān)就存在較多隱患，利用自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)門操作機(jī)械控制，能夠使氣體流速趨于平穩(wěn)，避免因內(nèi)外氣流壓差過大引發(fā)安全事故。

3.4自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的應(yīng)用

煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)過程中的常用運(yùn)輸設(shè)備，其運(yùn)輸距離長， 運(yùn)輸量大， 是提高煤炭生產(chǎn)效率的重要設(shè)備，傳統(tǒng)皮帶運(yùn)輸設(shè)備傳動(dòng)效率較低， 存在啟動(dòng)電流、 功率不平衡、 無環(huán)流損失大等問題， 顯然傳統(tǒng)的皮帶運(yùn)輸設(shè)備已經(jīng)不能滿足當(dāng)下煤礦企業(yè)的發(fā)展要求， 通過自動(dòng)化控制技術(shù)在皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用， 能夠?qū)ζн\(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行有效的、 全面的監(jiān)督管理， 實(shí)現(xiàn)了煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)手動(dòng) / 自動(dòng)控制的自由切換， 對(duì)皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題與故障能夠及時(shí)做出自我判斷， 并對(duì)其準(zhǔn)確定位和原因進(jìn)行分析， 人性化程度較高， 有利于問題及故障的解決， 在很大程度上提高了檢修效率、 降低了故障率， 節(jié)約了大量的人力、 物力， 減輕了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王文飛.自動(dòng)化在煤礦機(jī)電技術(shù)中的創(chuàng)新應(yīng)用初探[J].能源與節(jié)能，2017（05）：176-177.