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

楊梁

摘 要：在煤礦機(jī)械化作業(yè)期間，存在高能耗、低效率的問題，還要引入先進(jìn)自動(dòng)化控制技術(shù)才能使機(jī)電設(shè)備性能得到改善。煤炭企業(yè)只有把握機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)優(yōu)勢(shì)，合理在煤礦各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中引入技術(shù)，才能達(dá)到煤礦機(jī)電控制目標(biāo)，繼而為煤礦生產(chǎn)提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障。本文對(duì)煤礦機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)展開了分析，通過對(duì)傳統(tǒng)模式和自動(dòng)化模式進(jìn)行比較分析了自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。分析認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化控制能夠提高設(shè)備運(yùn)行效率，保證人員作業(yè)安全，從而煤礦生產(chǎn)水平得到提高。

關(guān)鍵詞：煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)機(jī)電控制

1 自動(dòng)化控制技術(shù)分析

所謂自動(dòng)化控制，是指機(jī)械設(shè)備運(yùn)行期間即使無管理人員操作，其設(shè)備也可通過自動(dòng)檢測(cè)與控制進(jìn)行穩(wěn)定運(yùn)行。自控技術(shù)具有集成性特點(diǎn)，通過對(duì)機(jī)械、自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)、微電子等技術(shù)的融合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化控制。運(yùn)行期間進(jìn)行機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化控制、監(jiān)控，第一時(shí)間發(fā)掘設(shè)備運(yùn)行故障，排查故障成因并精準(zhǔn)定位故障問題，在提升設(shè)備維護(hù)效率的同時(shí)，保證機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。

2 采用煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化控制的應(yīng)用優(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能夠提高工作生產(chǎn)效率

社會(huì)在發(fā)展，科技在進(jìn)步，自動(dòng)化、智能化技術(shù)已經(jīng)逐漸滲透到我們生活和工作的方方面面，而在煤礦企業(yè)中，機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)中也應(yīng)用了智能化這一特點(diǎn)。煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，在實(shí)際的工作中可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化采集和處理，可以保障設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)能夠提前預(yù)測(cè)設(shè)備的故障，降低了設(shè)備的維修和保養(yǎng)成本，對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)起到了保障作用。

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 煤礦機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1自動(dòng)化技術(shù)在礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

由于煤礦工作環(huán)境的復(fù)雜性和特殊性，煤礦的安全問題引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。所以在煤礦企業(yè)中，礦井下監(jiān)控系統(tǒng)的建立是非常有必要的，現(xiàn)階段，大多數(shù)的煤礦企業(yè)中建立了較為完善的井下監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)自動(dòng)化技術(shù)也應(yīng)用到了其中，系統(tǒng)中包含對(duì)人工的監(jiān)控、電網(wǎng)的監(jiān)控、有害氣體的監(jiān)控、設(shè)備的監(jiān)控等等。礦井下自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建，可以提高煤礦的開采效率，最大程度的保障作業(yè)人員的人身安全。通過自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)礦井下作業(yè)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和預(yù)警，不僅能夠保證施工人員的人身安全，同時(shí)還能提前預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)，做好預(yù)案，提高了采煤工作的效率。如果不幸發(fā)生意外，通過自動(dòng)化安全監(jiān)控系統(tǒng)，可以在第一時(shí)間營(yíng)救被困人員，展開有效的營(yíng)救手段。

3.2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。

3.3自動(dòng)化技術(shù)在采煤機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用

采煤機(jī)作為煤礦企業(yè)的重要組成設(shè)備之一，自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到采煤機(jī)系統(tǒng)中的標(biāo)志之一便是電牽引采煤機(jī)，通過使用電牽引采煤機(jī)，采煤機(jī)的穩(wěn)定性和持續(xù)性得到了有效的保障。在下滑制動(dòng)發(fā)電中，電能的效率得到了顯著提升，電牽引采煤機(jī)在工作中發(fā)生故障的概率極低，其穩(wěn)定性和持續(xù)性較強(qiáng)，為煤礦企業(yè)節(jié)省了維修和管理的成本;在電牽引采煤機(jī)運(yùn)行前，可以提前設(shè)定參數(shù)，采煤機(jī)進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，為煤礦企業(yè)節(jié)省了人工成本。

3.4 在煤礦儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備中的應(yīng)用

完成煤礦開采后，還要利用各種儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備將煤炭運(yùn)輸至地面。應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠使儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備保持穩(wěn)定運(yùn)行，保證煤炭安全運(yùn)輸。結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知，儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備一旦發(fā)生通訊故障，容易導(dǎo)致設(shè)備停車，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行效率下降。目前在煤礦儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)中，西門子PC7S系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用，能夠用于實(shí)現(xiàn)設(shè)備閉鎖控制，對(duì)獨(dú)立設(shè)備進(jìn)行停車控制，保證其他設(shè)備正常運(yùn)行。在系統(tǒng)通訊方面，主要采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，能夠利用標(biāo)準(zhǔn)智能化設(shè)備保證系統(tǒng)通訊良好，設(shè)備得到穩(wěn)定控制。實(shí)際在井下膠帶輸送機(jī)運(yùn)行控制方面，采用的盤式制動(dòng)裝置由液壓泵、制動(dòng)系統(tǒng)和電控系統(tǒng)構(gòu)成，能夠產(chǎn)生促使制動(dòng)閘與制動(dòng)盤摩擦力增加的制動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)控制。利用PLC實(shí)現(xiàn)設(shè)備電動(dòng)機(jī)和傳感器工作狀態(tài)控制，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)對(duì)各項(xiàng)操作數(shù)據(jù)展開分析，能夠保證設(shè)備數(shù)值處于合理范圍內(nèi)，如在電流減小時(shí)使膠帶得到減速控制。在膠帶運(yùn)行期間發(fā)生故障，可以根據(jù)監(jiān)控信息進(jìn)行停車控制，促使來煤方向膠帶立即停車，使設(shè)備的安全性得到保證，以免有意外發(fā)生。在礦井提升機(jī)控制方面，可以實(shí)現(xiàn)異常位置自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制，通過執(zhí)行控制邏輯加強(qiáng)設(shè)備管理，促使設(shè)備保護(hù)功能向著數(shù)字化的方向發(fā)展，從而使設(shè)備維護(hù)效率得到提高。

結(jié)束語

綜上所述，煤礦機(jī)電設(shè)備通過融合應(yīng)用自控技術(shù)，可消除以往人工控制存在的隱患與問題，通過對(duì)各個(gè)機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化、集成化控制，提升煤礦開采整體系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。對(duì)此，煤礦企業(yè)務(wù)必重視對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的引進(jìn)與應(yīng)用，立足于煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀，融合自控技術(shù)進(jìn)行機(jī)電設(shè)備改造與升級(jí)，構(gòu)建完善的機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)來提升機(jī)電設(shè)備控制靈活性、精準(zhǔn)性以及及時(shí)性，為高效率、高質(zhì)量、高安全的井下開采作業(yè)提供支撐。

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