探析煤礦機(jī)械設(shè)備電氣系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)

梁萬(wàn)吉

（中國(guó)煤炭科工集團(tuán)太原研究院有限公司 山西 太原 030032）

探析煤礦機(jī)械設(shè)備電氣系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)

梁萬(wàn)吉

（中國(guó)煤炭科工集團(tuán)太原研究院有限公司 山西 太原 030032）

在當(dāng)前的煤礦開(kāi)采過(guò)程中，機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用十分廣泛。因煤礦開(kāi)采大多在地下開(kāi)展，周?chē)h(huán)境十分惡劣，由此也便對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備電氣系統(tǒng)提出了更為嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)要求。為積極適應(yīng)于極度惡劣的開(kāi)采環(huán)境，應(yīng)用以自動(dòng)化電氣系統(tǒng)實(shí)施開(kāi)采作業(yè)，不但能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)煤礦開(kāi)采質(zhì)量的全面提升，同時(shí)還可對(duì)開(kāi)采過(guò)程起到良好的安全保障作用。本文分析了在煤礦開(kāi)采作業(yè)中所較常用到的一些機(jī)械設(shè)備，并進(jìn)一步針對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備的電氣系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)展開(kāi)了深入探究。

煤礦機(jī)械設(shè)備；電氣系統(tǒng)；應(yīng)用特點(diǎn)

1 引言

基于當(dāng)前我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大背景之下，整個(gè)社會(huì)的能源需求不斷擴(kuò)大，在我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中煤炭資源始終占據(jù)著主導(dǎo)地位。同時(shí)受到當(dāng)前技術(shù)水平的不斷發(fā)展，煤炭開(kāi)采規(guī)模也越來(lái)越大，與之相伴的則是頻繁發(fā)生的煤礦安全事故。對(duì)此，為保障煤炭開(kāi)采的質(zhì)量與安全，就必須應(yīng)用以自動(dòng)化水平更高的電氣系統(tǒng)，大力開(kāi)展對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備電氣系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)的研究工作，以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭開(kāi)采質(zhì)量與效率的全面提升。

2 煤礦常用機(jī)械設(shè)備分析

考慮到煤礦開(kāi)采生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境的不同，所應(yīng)用到的機(jī)械設(shè)備類(lèi)型也會(huì)有明顯差異，因此在開(kāi)展具體的煤礦開(kāi)采作業(yè)工作時(shí)，便需結(jié)合以實(shí)際的開(kāi)采環(huán)境來(lái)對(duì)所應(yīng)用到的機(jī)械設(shè)備展開(kāi)具體分析，現(xiàn)針對(duì)露天煤礦與礦井煤礦這兩種主要煤礦類(lèi)型所應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備展開(kāi)具體分析：

2.1 露天煤礦機(jī)械

在露天煤礦開(kāi)展開(kāi)采作業(yè)時(shí)，主要是應(yīng)用機(jī)械設(shè)備對(duì)淺表層的煤礦進(jìn)行開(kāi)采。具體包括了大型輸送機(jī)、煤炭破碎機(jī)、連續(xù)挖掘機(jī)等機(jī)械設(shè)備，這些機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)規(guī)模都相對(duì)較大，這也是因開(kāi)采環(huán)境的性質(zhì)所決定的?；诼短扉_(kāi)采環(huán)境下，應(yīng)用露天煤礦機(jī)械實(shí)施開(kāi)采作業(yè)，最為典型的一項(xiàng)特征即為機(jī)械本身有著較強(qiáng)的獨(dú)立性特征，可自主開(kāi)展作業(yè)活動(dòng)，完全不會(huì)受制于其他機(jī)械的影響，而且因?yàn)榛诼短飙h(huán)境下實(shí)施煤礦開(kāi)采，面積范圍相對(duì)較大。在開(kāi)展露天煤礦開(kāi)采工作時(shí)，必須針對(duì)露天煤礦機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)采取合理化的配置處理，從多類(lèi)控制系統(tǒng)內(nèi)挑選出最為適宜的控制系統(tǒng)，確保露天開(kāi)采作業(yè)的順利開(kāi)展。通常來(lái)說(shuō)，實(shí)施露天開(kāi)采大多是應(yīng)用的液壓控制系統(tǒng)，而其他機(jī)械設(shè)備對(duì)電氣系統(tǒng)集成度要求往往不高，在某些特殊條件下，甚至可以直接采取人工操作方式，有著較好的靈活性。

2.2 礦井煤礦機(jī)械

除了少部分的露天煤礦外，更多的煤礦資源大都埋藏在地下環(huán)境中，在針對(duì)這一部分的煤礦實(shí)施開(kāi)采作業(yè)時(shí)，要先開(kāi)展煤礦開(kāi)采作業(yè)礦井挖掘工作，這一工作內(nèi)容存在著一定的困難性，因此也可發(fā)現(xiàn)在這一方面的煤礦開(kāi)采其難度要明顯大于露天煤礦開(kāi)采。在礦井挖掘之時(shí)，經(jīng)常要應(yīng)用到支護(hù)設(shè)備、采掘設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、通訊設(shè)備等，這也從另一個(gè)側(cè)面印證了礦井煤礦開(kāi)采的困難性。在所應(yīng)用到的機(jī)械設(shè)備當(dāng)中，對(duì)于電氣系統(tǒng)本身也有著較為嚴(yán)苛的要求，不但要求其需達(dá)到一定的反應(yīng)靈敏性，并且還需要及時(shí)反饋井下信息，保障作業(yè)安全，從而促進(jìn)開(kāi)采效率的穩(wěn)步提升。

3 煤礦機(jī)械設(shè)備電氣系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)

3.1 采煤機(jī)械設(shè)備電氣系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)

在當(dāng)前的井下采煤作業(yè)過(guò)程中多是采用的電牽引采煤設(shè)備，在結(jié)構(gòu)上大多是采用的電機(jī)并排布設(shè)形式，應(yīng)用機(jī)載交流變頻無(wú)級(jí)調(diào)速銷(xiāo)軌式無(wú)鏈牽引。設(shè)備通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制，可將設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)與故障問(wèn)題實(shí)施反饋給管理人員。其電控系統(tǒng)的構(gòu)成包括了：可編程邏輯控制器單元、無(wú)線接收器、電源等。主控系統(tǒng)的構(gòu)成則包括了：電源、操作站、主控器三部分內(nèi)容。應(yīng)用可編程邏輯控制器系統(tǒng)來(lái)把操作站所發(fā)送過(guò)來(lái)的指令，和集成于傳感器上的控制信號(hào)依據(jù)預(yù)先設(shè)定出的程序予以處置，所得到的結(jié)果輸入至執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)，并由此來(lái)促成對(duì)采煤機(jī)的有效控制。

3.2 皮帶輸送設(shè)備電氣系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)

通常情況下皮帶輸送設(shè)備的電氣系統(tǒng)，可在地面生產(chǎn)系統(tǒng)與井下給煤機(jī)間設(shè)置連鎖功能，以確保設(shè)備本身在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，一旦遭遇緊急情況可立即停車(chē)。其中的電氣控制系統(tǒng)同時(shí)具備集成控制、單機(jī)、手動(dòng)等多種操作形式。電控裝置和傳動(dòng)系統(tǒng)、變頻器、調(diào)速耦合器之間的密切配合，還可對(duì)皮帶輸送設(shè)備的運(yùn)行速率達(dá)到精準(zhǔn)控制，基于變速調(diào)控來(lái)做到對(duì)設(shè)備的停車(chē)管控。皮帶輸送設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)可將設(shè)備的運(yùn)行速率、電流、煤流量、環(huán)境溫度等信息實(shí)時(shí)反映出來(lái)，在發(fā)生故障隱患時(shí)還可做到故障預(yù)警與報(bào)警處理。應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)全礦井檢測(cè)系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)管理。

3.3 掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備電氣系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)

在目前新型化的掘進(jìn)設(shè)備電氣系統(tǒng)當(dāng)中，其主要控制單元為可編程邏輯控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各單元啟動(dòng)、停止、生產(chǎn)等不同邏輯功能的集中化控制，在系統(tǒng)內(nèi)通過(guò)電子保護(hù)器來(lái)保護(hù)電動(dòng)機(jī)設(shè)備，同時(shí)被保護(hù)的電路也大都是通過(guò)電流互感器對(duì)回路做到實(shí)時(shí)性的監(jiān)控，由此也便能夠針對(duì)回路的運(yùn)行情況做出精準(zhǔn)判斷，同時(shí)還可將相關(guān)的結(jié)果反映至主控單元，并進(jìn)一步做出相應(yīng)的電氣動(dòng)作。顯示系統(tǒng)基于窗口界面可將設(shè)備的實(shí)時(shí)性運(yùn)行情況，以及故障問(wèn)題反饋至設(shè)備操作人員，從而促使有關(guān)人員在第一時(shí)間便可做出針對(duì)性的應(yīng)對(duì)處理措施，保障開(kāi)采作業(yè)的安全、有序進(jìn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在當(dāng)前的機(jī)械行業(yè)中，機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)不斷加劇。通過(guò)對(duì)煤礦機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的全面提升，可實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)效率的顯著提高，并且還可實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控范圍的全面擴(kuò)大，切實(shí)保障機(jī)械操作的安全程度。伴隨著技術(shù)水平的不斷提高，在煤礦機(jī)械設(shè)備也逐漸引入了一些新型化的技術(shù)手段，其中主要就包括了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息通訊技術(shù)等，這些技術(shù)的廣泛應(yīng)用對(duì)于保障煤礦開(kāi)采去安全性意義重大，可實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備發(fā)展的全面推進(jìn)。

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TD633 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1009-5624（2018）02-0055-02