電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦開(kāi)采作業(yè)中的應(yīng)用

許學(xué)平

摘要：煤礦開(kāi)采是我國(guó)的主體能源開(kāi)采事業(yè)，是我國(guó)工業(yè)化發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展從我國(guó)建國(guó)初期到如今已經(jīng)經(jīng)歷了四、五個(gè)階段。例如六七十年前時(shí)的工業(yè)產(chǎn)業(yè)在整個(gè)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的環(huán)境下運(yùn)行。四十年前，在改革開(kāi)放后煤礦產(chǎn)業(yè)也實(shí)施對(duì)外開(kāi)放政策。但煤礦產(chǎn)業(yè)形成比較完備的產(chǎn)業(yè)政策體系卻是在1990年代之后，進(jìn)行市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向之后，才逐步形成。可以說(shuō)，煤礦是工業(yè)的糧食，被運(yùn)用于國(guó)家大大小小各個(gè)行業(yè)中，比如：發(fā)電用煤、生活用煤以及大量的工業(yè)用煤等。整個(gè)國(guó)家的運(yùn)作，需要大量的煤礦。因此煤礦的開(kāi)采便成為了一個(gè)重要的研究方向。本文敘述了電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的內(nèi)涵及具體應(yīng)用過(guò)程中的影響因素，簡(jiǎn)要分析了煤礦開(kāi)采作業(yè)，綜合探討了電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦開(kāi)采作業(yè)中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煤礦;開(kāi)采;電氣自動(dòng)化控制技術(shù)

1引言

隨著國(guó)家工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)逐漸掌握了國(guó)際先進(jìn)的制造技術(shù)，更加低廉的價(jià)格得到了更多的選擇。采煤的機(jī)械化，使得采煤的過(guò)程更加的順暢。以綜合機(jī)械化采煤舉例，整個(gè)的采煤過(guò)程，比如破煤、運(yùn)煤等，均由機(jī)械進(jìn)行，減少了勞動(dòng)人民因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境問(wèn)題出現(xiàn)對(duì)身體的損傷，增加了我國(guó)的產(chǎn)煤量。這也代表著國(guó)家實(shí)力的提升。但是，對(duì)于如今社會(huì)的發(fā)展，簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的采煤機(jī)械化，已經(jīng)不能完全滿(mǎn)足煤礦開(kāi)采作業(yè)的需求。因?yàn)橛扇斯た刂频牟擅簷C(jī)器依舊效率低下。通過(guò)新時(shí)代的科學(xué)技術(shù)，與舊有的傳統(tǒng)工業(yè)相結(jié)合，創(chuàng)造出更為巨大的經(jīng)濟(jì)效益才是真正追逐的目標(biāo)。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)是新世紀(jì)科學(xué)發(fā)展的一種結(jié)合。作為電氣領(lǐng)域分支的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，雖然發(fā)展時(shí)間并不長(zhǎng)久，但是仍舊經(jīng)歷了許多重要的階段。如今正好是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，也使得電氣自動(dòng)化控制技術(shù)越來(lái)越智能化，也符合人們對(duì)于人工智能工業(yè)化的期待。

2影響電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用的因素

目前，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用較為成熟，總結(jié)實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，可得出影響其發(fā)揮作用的幾個(gè)因素;a）需要結(jié)合采礦機(jī)械作業(yè)的地質(zhì)環(huán)境、裝置特點(diǎn)構(gòu)建電氣自動(dòng)化控制技術(shù)系統(tǒng)[3];b）相關(guān)技術(shù)人員的操作規(guī)范程度與技能嫻熟程度也影響著電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用;c）電氣機(jī)械設(shè)備對(duì)電氣自動(dòng)化控制的持續(xù)運(yùn)行起著關(guān)鍵作用。電氣機(jī)械設(shè)備零件受損、自然電磁波、振動(dòng)、離心等都可能會(huì)對(duì)電氣自動(dòng)化控制造成負(fù)面影響。

3煤礦開(kāi)采作業(yè)分析

3.1煤礦開(kāi)采設(shè)備特點(diǎn)

煤礦開(kāi)采設(shè)備呈現(xiàn)以下幾大特點(diǎn)：a）煤礦采用一礦一面、一礦兩面的集成化開(kāi)采方式，注重機(jī)械設(shè)備綜合性能的提升;b）煤礦安裝新型的綜合采煤設(shè)備系統(tǒng)，設(shè)備承載能力達(dá)1100～1200t，碎煤、輸送等過(guò)程中的產(chǎn)煤量為500～2200t/h，保證了綜采設(shè)備的實(shí)用性[4]。

3.2電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的安全性

安全問(wèn)題一直是采礦生產(chǎn)特別關(guān)注的部分，尤其是在地質(zhì)復(fù)雜的深井。采礦企業(yè)要確保最基本的安全問(wèn)題，利用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)開(kāi)采代替危險(xiǎn)地段的人工開(kāi)采，降低開(kāi)采風(fēng)險(xiǎn)，為采礦工人提供更加安全的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境。

4煤礦開(kāi)采作業(yè)中電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)劣勢(shì)

4.1優(yōu)勢(shì)分析

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)具有高精密性、高安全性、高操作性，基于電氣自動(dòng)化指令信息進(jìn)行開(kāi)采，使采礦作業(yè)流程更加精細(xì)化，避免人工失誤的同時(shí)，提高開(kāi)采效率。另外，發(fā)揮電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的監(jiān)控功能，準(zhǔn)確預(yù)警安全隱患，促使整個(gè)生產(chǎn)流程持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行。

4.2劣勢(shì)分析

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)雖然存在諸多優(yōu)勢(shì)，但是也具有操控要求高、嚴(yán)重依賴(lài)計(jì)算機(jī)及應(yīng)變能力有限的局限性。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)涉及多學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)，因此熟練掌握與運(yùn)用該技術(shù)的人才較少。其核心是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行都要借助計(jì)算機(jī)載體完成，若主控制機(jī)癱瘓，則會(huì)導(dǎo)致開(kāi)采流程混亂，造成不可估量的損失。應(yīng)變能力有限主要是指機(jī)電設(shè)備根據(jù)算法指令進(jìn)行作業(yè)，出現(xiàn)突發(fā)情況時(shí)不能及時(shí)應(yīng)變采取補(bǔ)救措施[5]。

5煤礦開(kāi)采作業(yè)中電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用

5.1在煤礦采掘工作中的應(yīng)用

借助電氣自動(dòng)化控制技術(shù)可進(jìn)一步提升采煤機(jī)性能，保證開(kāi)采量滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的煤炭需求。例如可將中厚煤層采煤機(jī)改造為滾筒式采煤機(jī);運(yùn)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)將液壓支架升級(jí)為四柱式掩護(hù)，調(diào)整液壓支架高度使其與煤層厚度相適應(yīng);逐漸普及利用電氣自動(dòng)化控制支架系統(tǒng)，升級(jí)牽引系統(tǒng)為變頻調(diào)速與電磁滑差無(wú)鏈電牽引等。通過(guò)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的具體應(yīng)用，不斷優(yōu)化采煤機(jī)運(yùn)作方式，完善煤炭開(kāi)采系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)最佳的開(kāi)采效率和收益。5.2在煤礦運(yùn)輸工作中的應(yīng)用煤礦運(yùn)輸環(huán)節(jié)的速度及運(yùn)輸容量等應(yīng)引起足夠的重視。充分借助電氣自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)分布式控制系統(tǒng)與可編程邏輯控制器技術(shù)的完美結(jié)合，能提升皮帶機(jī)運(yùn)輸?shù)臏?zhǔn)確性，也能完善煤礦運(yùn)輸自身的多通道數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控是否出現(xiàn)礦料堆積、皮帶撕裂等狀況，以做好充足的應(yīng)對(duì)工作。多通道數(shù)據(jù)傳輸工作流程如圖1所示。

5.3在機(jī)械采煤工藝方面的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用使機(jī)械采煤工藝向精湛化、規(guī)范化方向發(fā)展。機(jī)械設(shè)備演變?yōu)闈L筒式采煤機(jī)械設(shè)備，牽引方式發(fā)展成為液壓型牽引，支架則實(shí)現(xiàn)了從掩護(hù)式到雙柱式的轉(zhuǎn)變。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)推動(dòng)了整體采煤工藝技術(shù)的變革。

5.4在煤礦監(jiān)控工作中的應(yīng)用

建立監(jiān)控系統(tǒng)、完善監(jiān)控工作是保證安全采礦的重要前提。借助電氣自動(dòng)化控制技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)采礦設(shè)備的全過(guò)程、全環(huán)節(jié)監(jiān)控。如果采礦流程中斷電儀、風(fēng)電閉鎖裝置、瓦斯遙測(cè)儀或紅外線自動(dòng)噴霧等設(shè)備傳遞出異常信號(hào)，可提醒相關(guān)工作人員進(jìn)行處理。需要特別注意的一點(diǎn)是為保證傳感器信號(hào)的有效傳遞，應(yīng)定期對(duì)傳感設(shè)備進(jìn)行維修與保養(yǎng)，更換升級(jí)新的部件，增添新功能，從而保證煤礦監(jiān)控工作的精確化、完善化、體系化。

5.5在煤礦管理工作中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦管理工作中的應(yīng)用主要包括以下幾方面：a）管理者依據(jù)信息技術(shù)獲取數(shù)據(jù)、圖文信息等，在全面分析的基礎(chǔ)上做出科學(xué)合理的決策，保證井下開(kāi)采工程的順利開(kāi)展;b）電氣自動(dòng)化控制技術(shù)為采礦工人人力資源管理提供了幫助，通過(guò)該技術(shù)可以統(tǒng)計(jì)采礦工人數(shù)量，定位采礦工人井下位置，監(jiān)督工人考勤工作。

5.6在煤礦通風(fēng)工作中的應(yīng)用

地下采煤尤其注重瓦斯通風(fēng)、通風(fēng)口建設(shè)等工作，借助電氣自動(dòng)化控制技術(shù)可完善通風(fēng)系統(tǒng)的建設(shè)，增加相關(guān)把控軟件，將核心技術(shù)用到通風(fēng)系統(tǒng)里，實(shí)現(xiàn)自助式的輔助與把控。通過(guò)實(shí)時(shí)報(bào)警、數(shù)據(jù)記憶等功能最大限度地滿(mǎn)足通風(fēng)系統(tǒng)的具體要求，更好地保證通風(fēng)安全。

6結(jié)語(yǔ)

總之，煤礦開(kāi)采作為我國(guó)工業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要基礎(chǔ)，通過(guò)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)等高新科學(xué)技術(shù)進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用，是一種極好的改善措施。傳統(tǒng)的煤礦開(kāi)采行業(yè)，通過(guò)與新時(shí)代的科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，才能跟進(jìn)時(shí)代發(fā)展的潮流，為國(guó)家工業(yè)發(fā)展提供長(zhǎng)久的，穩(wěn)定的幫助。而作為新發(fā)展的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，也可以在與煤礦開(kāi)采業(yè)的理論實(shí)踐應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)自身理論與技術(shù)的不足，更好的提高自身技術(shù)的水平。

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