煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制應(yīng)用與優(yōu)化

袁俊英

摘要：計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、信息等與自動(dòng)化控制技術(shù)的緊密融合，促進(jìn)了煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化水平的有效提升。信息技術(shù)的迅速發(fā)展以及自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷完善，自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦井下開采作業(yè)中的推廣和應(yīng)用，不但促進(jìn)了煤礦井下開采效率和質(zhì)量的有效提升，而且確保了煤礦井下開采作業(yè)的安全順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：煤礦;井下電氣設(shè)備;自動(dòng)化

分類號(hào)：TD63;TP273

引言

煤礦資源作為主要能源之一，其重要性不言而喻，近年來，越來越多的煤礦被開發(fā)，由于部分煤礦企業(yè)安全防護(hù)措施不到位，導(dǎo)致各種安全事故層出不窮，其中由于電氣設(shè)備使用所造成的安全事故也是主要原因之一。由于電氣設(shè)備使用本身就具有一定的危險(xiǎn)因素，同時(shí)相較于常規(guī)工作環(huán)境，井下作業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境以及工作條件較差，如果在使用過程中電氣設(shè)備發(fā)生問題，會(huì)對(duì)相關(guān)工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生直接威脅。在井下電氣設(shè)備使用中最常見的事故發(fā)生原因有人員觸電、設(shè)備漏電或者短路等。所以為了保證煤礦生產(chǎn)井下作業(yè)可以更好的完成，需要不斷的提高電氣設(shè)備的安全性能，做好維修與保障工作，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)要及時(shí)制定處理方案，只有如此才可以最大程度保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

一、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)

1） 現(xiàn)階段兼容性強(qiáng)，我國(guó)煤礦開采活動(dòng)已經(jīng)從淺層開采向著深層開采推進(jìn)，相較于淺層作業(yè)環(huán)境，深層開采環(huán)境的復(fù)雜程度更高，需要借助更可靠的電氣設(shè)備來輔助開采活動(dòng)的推進(jìn)。不同電氣設(shè)備的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)、運(yùn)行功率存在著較大差異，為了滿足電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的靈活調(diào)整，確保煤礦開采活動(dòng)的順利推進(jìn)，會(huì)借助電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)來輔助整控制，而系統(tǒng)本身的兼容性較強(qiáng)，可以滿足不同類型電氣設(shè)備的控制要求，并且在端口協(xié)議方面還具備較高的開放性，這也為控制內(nèi)容多元化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2）集成化煤礦的開采流程涉及到煤層探查、煤層開采、資源對(duì)外輸送、安全防護(hù)管理等多個(gè)應(yīng)用流程，每一組模塊在正常運(yùn)行的過程中，都會(huì)涉及到一項(xiàng)或多項(xiàng)自動(dòng)化技術(shù)，如PLC技術(shù)、人機(jī)界面交互技術(shù)、數(shù)據(jù)信息采集技術(shù)等。

二、煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制應(yīng)用與優(yōu)化

1.采用本質(zhì)安全電路

在引入高科技設(shè)備時(shí)，例如使用人工智能系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)等對(duì)井下設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)控控制，避免在電氣設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)電流火花或者電弧，盡量采取本質(zhì)安全電路。本質(zhì)安全電路通俗講就是電路電壓以及電流值都限制在安全值以內(nèi)，非常的小不足以引起火花或爆炸，一般用在傳感器、儀表以及通訊設(shè)備上較多。

2.電氣設(shè)備定期檢修

電氣設(shè)備的檢修有相關(guān)規(guī)定，因此在檢修的時(shí)候要嚴(yán)格遵守，制定合理檢修計(jì)劃，在此基礎(chǔ)之上對(duì)重點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行檢修。同時(shí)需要注意的是整個(gè)檢修過程要制定詳細(xì)的檢修檔案，與歷年檢修所成立檔案相對(duì)比，將數(shù)據(jù)有效集中在一起，方便為日后檢修工作提供寶貴的資料。不論是檢修何種設(shè)備，只要在中間過程存在交接工作，必須在第一時(shí)間辦理交接手續(xù)。此外注意交接資料的完整性，防止在檢修、驗(yàn)收、安裝的時(shí)候出現(xiàn)矛盾。作為接收方應(yīng)該對(duì)整批設(shè)備進(jìn)行詳盡的檢查，只有雙方做好監(jiān)督工作才可以真正發(fā)揮檢修作用，保障設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.選型的優(yōu)化

目前，市場(chǎng)上應(yīng)用的電氣自動(dòng)化控制PLC系統(tǒng)種類繁多，且不同種類和品牌在實(shí)際應(yīng)用過程中的性能方面也存在很大的差異。所以，煤礦企業(yè)在選擇和使用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備時(shí)，應(yīng)該充分考慮以下幾方面的問題。①明確礦井下電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建模式。煤礦企業(yè)在選擇礦井電氣設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，必須以礦井開采作業(yè)的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，在明確系統(tǒng)規(guī)模的基礎(chǔ)上，選擇符合要求的電氣設(shè)備型號(hào)。比如，有些礦井開采作業(yè)中常用西門子PLC系統(tǒng)，煤礦企業(yè)在監(jiān)測(cè)礦井下瓦斯涌出量時(shí)，應(yīng)該根據(jù)煤礦企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況，選擇和使用SIEMENS-S7-200等微型PLC控制系統(tǒng)。在檢測(cè)礦井下水文變化數(shù)據(jù)時(shí)，工作人員科研通過調(diào)控水泵房設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的方式，掌握煤礦井下水文變化的數(shù)據(jù)信息。由于煤礦礦井下電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜程度較高，所以煤礦企業(yè)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇SIEMENS-S7-300等中型PLC控制系統(tǒng)作為電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)。②明確I/O點(diǎn)類別。煤礦企業(yè)構(gòu)建電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)煤礦礦井開采生產(chǎn)過程中系統(tǒng)使用要求和被控制對(duì)象的難易程度，確定I/O點(diǎn)類別和數(shù)量，并以此為基礎(chǔ)制定相應(yīng)的設(shè)備使用清單，然后根據(jù)系統(tǒng)控制量，預(yù)留相應(yīng)的軟硬件余量，避免因?yàn)槌霈F(xiàn)設(shè)備后期擴(kuò)容浪費(fèi)等情況，影響電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行的效果。

4.采購(gòu)符合相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)的防爆電氣設(shè)備

在采購(gòu)防爆電氣設(shè)備過程中，其供應(yīng)商必須要具備的條件包含但不限于品種規(guī)格相對(duì)較全、產(chǎn)品性能可靠、型號(hào)、出廠標(biāo)準(zhǔn)、防爆參數(shù)、設(shè)備的安裝與調(diào)試等等。除了產(chǎn)品本身的質(zhì)量性過關(guān)以外，還需要充分的考慮其經(jīng)濟(jì)性，這就需要采購(gòu)人員需要對(duì)整體的市場(chǎng)價(jià)格有一個(gè)較為全面的了解，貨比三家，在質(zhì)量滿足相關(guān)設(shè)計(jì)要求的前提下，能夠保證礦產(chǎn)企業(yè)安全生產(chǎn)的前提下，擇價(jià)低采購(gòu)。最后一點(diǎn)是需要根據(jù)煤礦井下工作環(huán)境進(jìn)行選擇防爆電氣設(shè)備，確保采購(gòu)的防爆電氣設(shè)備能夠在實(shí)際工作環(huán)境中發(fā)揮其性能，且與相關(guān)技術(shù)匹配。

結(jié)語

總之，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，電氣設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)在礦井井下開采作業(yè)中的推廣和應(yīng)用，促進(jìn)了煤礦開采效率和質(zhì)量的全面提升。但是由于當(dāng)前我國(guó)的煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中仍然存在著很多問題。所以，煤礦企業(yè)必須合理運(yùn)用科學(xué)技術(shù)手段，積極的進(jìn)行煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化和完善，才能在促進(jìn)電氣設(shè)備自動(dòng)化控制水平穩(wěn)步提升的基礎(chǔ)上，確保煤礦井下開采生產(chǎn)的安全順利進(jìn)行。

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