探討電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

曹輝 張一

摘? 要：在煤礦企業(yè)減員增效的發(fā)展形勢(shì)下，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用顯得非常關(guān)鍵。并且，為了實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)效率的提升，應(yīng)積極發(fā)展煤礦智能化開采，而其根基也在于電氣自動(dòng)化控制技術(shù)。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)滲透了傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電氣工程技術(shù)等，其設(shè)計(jì)理念在于使設(shè)備根據(jù)相應(yīng)的規(guī)律工作。為此，本文主要分析了電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的具體應(yīng)用問(wèn)題，以及電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用穩(wěn)定性提升的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化? 煤礦生產(chǎn)? 應(yīng)用? 對(duì)策

中圖分類號(hào)：TD67;TM76? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2021）05（b）-0042-03

Discussion on the Application of Electrical Automation Control Technology in Coal Mine Production

CAO Hui? ZHANG Yi

（Jiangzhuang Coal Mine of Shandong Energy Zaozhuang Mining Group， Zaozhuang， Shandong Province， 277519? China）

Abstract： In the development situation of reducing staff and increasing efficiency in coal mining enterprises， the application of electrical automation control technology is very critical. In addition， in order to improve the production efficiency of coal mine， we should actively develop intelligent coal mining， and its foundation is electrical automation control technology. Electrical automation control technology permeates sensor technology， communication technology， computer technology， electrical engineering technology， etc. Its design concept is to make the equipment work according to the corresponding rules. Therefore， this paper mainly analyzes the specific application problems of electrical automation control technology in coal mine production， and the countermeasures to improve the stability of electrical automation control technology in coal mine production.

Key Words： Electrical automation; Coal mine production; Application; Countermeasure

煤礦生產(chǎn)效率與生產(chǎn)技術(shù)的關(guān)系非常密切，基于先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用、工業(yè)化發(fā)展能力的持續(xù)強(qiáng)化，煤礦生產(chǎn)不斷進(jìn)步和發(fā)展。當(dāng)前時(shí)期煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，大大提升了生產(chǎn)效率，可以說(shuō)，科技的發(fā)展推動(dòng)了煤礦生產(chǎn)的高效、高質(zhì)、安全發(fā)展[1]。作為煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化作業(yè)的一種技術(shù)形式，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)是當(dāng)前時(shí)期煤礦生產(chǎn)提高機(jī)械化、現(xiàn)代化發(fā)展水平的一個(gè)重要標(biāo)志。電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)安全、環(huán)境優(yōu)化、成本減小等方面體現(xiàn)著非常關(guān)鍵的作用。鑒于此，探討電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用顯得非常迫切和有意義。

1? 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

通過(guò)很多的生產(chǎn)實(shí)踐證實(shí)，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)重點(diǎn)表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)。（1）可以集中控制生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)效率的提升。因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化控制中應(yīng)用通信技術(shù)，能夠集中控制所有設(shè)備，從而使設(shè)備控制效率提升。（2）設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性提升。生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行降低了人為干預(yù)量，能夠防范人為操作導(dǎo)致的故障問(wèn)題，以及可以防范控制過(guò)程中形成的振動(dòng)現(xiàn)象。（3）節(jié)能效率高[2]。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)結(jié)合設(shè)備的工作情況實(shí)施控制，可以實(shí)現(xiàn)最為理想的設(shè)備運(yùn)行性能，從而顯著減少了運(yùn)行時(shí)存在的冗余情況，有利于節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。（4）設(shè)備具備更高的安全系數(shù)。通常需要將報(bào)警電路與保護(hù)電路等安裝在電氣自動(dòng)化控制電路中，這樣當(dāng)異常情況出現(xiàn)時(shí)可以向安全狀態(tài)自動(dòng)切換，進(jìn)而確保安全生產(chǎn)的持續(xù)保持。煤礦開采行業(yè)十分特殊，其對(duì)電氣自動(dòng)化控制的標(biāo)準(zhǔn)比較高?；诿旱V生產(chǎn)現(xiàn)代化水平的提升，無(wú)論是通風(fēng)機(jī)和輸送機(jī)，還是采煤機(jī)和刮板輸送機(jī)等，都要求開展電氣自動(dòng)化控制。應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制不但可以實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)效率的提升，而且可以實(shí)現(xiàn)煤礦采掘安全系數(shù)的增加[3]。近年來(lái)，隨著電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用，智能發(fā)展思想被提出，這使煤礦電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展活性提升，從而推動(dòng)煤礦生產(chǎn)日益發(fā)展為智能化的方向。

2? 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的具體應(yīng)用

2.1 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)煤礦生產(chǎn)采煤中的應(yīng)用

煤礦生產(chǎn)流程比較繁瑣和復(fù)雜，僅僅憑借人力實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)難以適應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展的要求。而煤礦生產(chǎn)的一個(gè)發(fā)展方向在于自動(dòng)化開采。具體來(lái)講，一是大大提高采煤機(jī)械設(shè)備的裝機(jī)容量，將若干個(gè)電機(jī)加入其中。二是在設(shè)計(jì)煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用電機(jī)橫向布置的形式。在具體情況中，不少設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)1000kW的煤礦生產(chǎn)總裝機(jī)功率，其中具備更高性能的設(shè)備的功率大概是1500kW，以上種類的采煤機(jī)械設(shè)備被普遍地應(yīng)用于我國(guó)的一系列煤礦生產(chǎn)中。另外，國(guó)內(nèi)的煤礦生產(chǎn)控制的基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，以及在各種傳感器的引導(dǎo)下，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控煤礦生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程，這也屬于電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，煤礦生產(chǎn)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的故障診斷功能良好，可以確保煤礦生產(chǎn)的順利開展[4]。鑒于此，煤礦開采中電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，不但實(shí)現(xiàn)了工作效率的提升，而且確保了煤礦生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。

2.2 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)運(yùn)輸中的應(yīng)用

煤礦生產(chǎn)運(yùn)輸中應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)始于20世紀(jì)80年代，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)運(yùn)輸中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了煤礦產(chǎn)量的顯著增加。初期的應(yīng)用是將膠帶運(yùn)輸方式應(yīng)用于大中型煤礦生產(chǎn)運(yùn)輸設(shè)備上，可以確保及時(shí)運(yùn)輸井下煤炭至地面，并且基于監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用下，煤礦生產(chǎn)運(yùn)輸安全性提升。伴隨科技的不斷進(jìn)步，煤礦生產(chǎn)中逐步應(yīng)用與推廣DCS結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、PLC技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，其跟煤礦生產(chǎn)安全系統(tǒng)有效統(tǒng)一、彼此配合開展工作，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控礦井生產(chǎn)運(yùn)輸，大大提升了運(yùn)輸效率與監(jiān)控技術(shù)水平[5]。此外，變頻拖動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)、焦點(diǎn)統(tǒng)一監(jiān)控系統(tǒng)、膠帶機(jī)全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)、斬波器等的不斷發(fā)展和進(jìn)步推動(dòng)了煤礦生產(chǎn)運(yùn)輸水平的提升，不但增加了產(chǎn)能，而且提升了運(yùn)輸?shù)陌踩?。鑒于此，煤礦生產(chǎn)運(yùn)輸中電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用兼具增加煤礦產(chǎn)能與安全系數(shù)的價(jià)值。

2.3 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)安全監(jiān)控中的應(yīng)用

在煤礦生產(chǎn)中，安全問(wèn)題是非常關(guān)鍵的一個(gè)組成部分。只有嚴(yán)格監(jiān)控煤礦生產(chǎn)中各個(gè)流程的安全性，才可以保障煤礦生產(chǎn)的安全、有序、高效運(yùn)行。[6]以往的監(jiān)控方式難以實(shí)時(shí)指導(dǎo)和監(jiān)督場(chǎng)地情況，造成頻繁發(fā)生安全事故，從而面臨嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失以及人員傷亡?；谧詣?dòng)化安全監(jiān)控系統(tǒng)模式下，煤礦生產(chǎn)的運(yùn)輸、開采等一系列流程都能夠被監(jiān)控和監(jiān)督，從而有效地防范了安全事故的形成。立足于自動(dòng)化安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠在第一時(shí)間監(jiān)控煤礦井下瓦斯的排放濃度，進(jìn)而防范瓦斯?jié)舛忍邔?dǎo)致的安全隱患。其中，對(duì)于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)而言，其連接了若干地面交換機(jī)與井下交換機(jī)，再連接中央控制室監(jiān)控中通信，從而跟客戶端相連建構(gòu)為一個(gè)閉合的以太網(wǎng)，確保動(dòng)態(tài)化監(jiān)控井下和地面。

3? 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用穩(wěn)定性提升的對(duì)策

3.1 優(yōu)化自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境條件

為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用效率的提升，需要優(yōu)化設(shè)備的工作環(huán)境。具體來(lái)講，需要做到下面幾點(diǎn)：（1）在應(yīng)用設(shè)備時(shí)搞好外部防護(hù)工作，在可控范圍之內(nèi)有效控制設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境條件，確保自動(dòng)化設(shè)備可以運(yùn)行的穩(wěn)定與安全[7]。（2）有效管控自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的溫度條件，重點(diǎn)體現(xiàn)在控制低溫或高溫環(huán)境，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備散熱功能的優(yōu)化，例如在高溫運(yùn)行環(huán)境條件下，設(shè)備形成較大的噪音，以及設(shè)備存在被燒毀和信號(hào)失真的隱患，這種情況下煤礦有關(guān)工作者需要搞好散熱工作，以減小設(shè)備附近的環(huán)境溫度，降低高溫形成的消極影響。（3）提高自動(dòng)化設(shè)備的密封性水平。煤礦生產(chǎn)條件非常特殊，從而造成自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備常常處在惡劣的環(huán)境中。因此，只有搞好密封工作，才可以很好地確保自動(dòng)化設(shè)備的順利工作，可以實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用年限的延長(zhǎng)，防范自然條件下的惡劣環(huán)境、電磁波、輻射波等對(duì)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備形成的損害。

3.2 提升有關(guān)工作者的綜合素質(zhì)和專業(yè)技能

在電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行中，人的因素是非常關(guān)鍵的一個(gè)組成部分。為了提升有關(guān)工作者的綜合素質(zhì)和專業(yè)技能，需要做到下面兩點(diǎn)。（1）強(qiáng)化培訓(xùn)。針對(duì)固有的工作者，煤礦企業(yè)組員定期開展培訓(xùn)工作，以“電氣自動(dòng)化設(shè)備操控水平的提升”為主旨，定期組織交流會(huì)與座談會(huì)等，讓具備豐富經(jīng)驗(yàn)和較強(qiáng)能力的工作者參與其中，由各個(gè)視角提高工作者的機(jī)械設(shè)備知識(shí)水平，并且培養(yǎng)相關(guān)工作者的維護(hù)檢修、編程、安裝拆卸、綜合操作等能力，從而提升自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用效率和質(zhì)量。（2）實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)管理制度的創(chuàng)新[8]。基于機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行的條件下，一些員工可能存在消極工作的情況，認(rèn)為機(jī)械設(shè)備能夠自主運(yùn)行，自己可以干點(diǎn)私活。鑒于此，煤礦企業(yè)需要?jiǎng)?chuàng)建和健全管理制度，對(duì)員工的行為進(jìn)行規(guī)制，例如針對(duì)消極工作而造成自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行存在故障或失誤的員工進(jìn)行相應(yīng)的懲罰，能夠應(yīng)用罰款的形式，也能夠應(yīng)用其它的一些制約性懲罰措施;而針對(duì)努力工作、認(rèn)真負(fù)責(zé)的員工，能夠?qū)嵤┫鄳?yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)，例如加薪、褒獎(jiǎng)、發(fā)獎(jiǎng)金等，從而以利益誘導(dǎo)的形式減小操作者出錯(cuò)的概率，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性的提升[9]。

3.3 提高設(shè)備元件的采購(gòu)質(zhì)量以及維護(hù)與保養(yǎng)水平

為了實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化控制效率的提升，需要搞好自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的采購(gòu)及維護(hù)工作。為此，有關(guān)工作者需要做到下面兩點(diǎn)。（1）由于市場(chǎng)上的元件非常繁雜，因此有關(guān)部門及其工作者在購(gòu)置設(shè)備時(shí)務(wù)必懂得基本的設(shè)備知識(shí)和采購(gòu)技巧，再選擇適宜的供貨商，兼顧供應(yīng)商的信譽(yù)、設(shè)備質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)模式、發(fā)展規(guī)模等，從而選擇最優(yōu)質(zhì)的供貨商，以確保設(shè)備及其元件的質(zhì)量達(dá)標(biāo)。（2）實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化設(shè)備的定位維護(hù)與保養(yǎng)。[10]有關(guān)工作者需要定期維護(hù)與保養(yǎng)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備，能夠以老員工帶新員工的形式強(qiáng)化員工的整體實(shí)踐技能，如此一來(lái)不但可以實(shí)現(xiàn)新員工維護(hù)與檢修能力的提升，而且以老員工的經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛱嵘S護(hù)與檢修效率、質(zhì)量，避免自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備“帶病”工作，大大優(yōu)化了其應(yīng)用的安全性。

4? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，作為一種先進(jìn)生產(chǎn)力，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)可以應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)采煤、運(yùn)輸、安全監(jiān)控中，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用可以集中控制生產(chǎn)過(guò)程，不但提升了生產(chǎn)效率和質(zhì)量，而且降低了人為干預(yù)、降低了人工成本支出。為此，為了提升電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用穩(wěn)定性，需要優(yōu)化自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境條件、提升有關(guān)工作者的綜合素質(zhì)和專業(yè)技能、提高設(shè)備元件的采購(gòu)質(zhì)量以及維護(hù)與保養(yǎng)水平。

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