煤礦機械設(shè)備電氣自動化技術(shù)運用分析

王玉　劉寧

摘 要：煤炭是我國重要的化石能源，對于國家和社會的發(fā)展有重要的作用。對煤礦進行開采需要運用許多機電設(shè)備，傳統(tǒng)的機電設(shè)備運行效果較差，開采的效率也較低，不僅在一定程度上影響了企業(yè)的發(fā)展，也增加了企業(yè)運行的成本。隨著社會的進步和發(fā)展，自動化技術(shù)被運用到煤礦開采領(lǐng)域中，促進了機電設(shè)備的優(yōu)化和升級，也推動了煤礦開采的進步?；诿旱V機械設(shè)備電氣自動化技術(shù)運用分析來展開進一步論述的。

關(guān)鍵詞：煤礦開采? 機械設(shè)備? 電氣工程? 自動化技術(shù)

中圖分類號：TM762??? 文獻標(biāo)識碼：A

Analysis of the Application of Electrical Automation Technology in Machine Equipment in Coal Mines

WANG Yu? LIU Ning

（Zaoquan Coal Mine， CHN ENERGY Ningxia Coal Industry Co.， Ltd.， Yinchuan， Ningxia Hui Autonomous Region， 750011 China）

Abstract： Coal is an important fossil energy in China and plays an important role in the development of the country and society. Mining coals require many mechanical and electrical equipment. Traditional mechanical and electrical equipment has poor operating effects and low mining efficiency， which not only affects the development of enterprises to a certain extent， but also increases the cost of enterprise operation. With the progress and development of society， automation technology has been applied to the field of coal mining， which promotes the optimization and upgrading of mechanical and electrical equipment and also promotes the progress of coal mining. This article develops further discussion based on the analysis of the application of electrical automation technology in machine equipment in coal mines.

Key Words： Coal mining; Machine equipment; Electrical engineering; Automation technology

隨著科技的發(fā)展和進步，自動化技術(shù)被運用到煤礦機電當(dāng)中，推動了機電設(shè)備的優(yōu)化和升級，也大大提高了煤礦開采的效率，提升了煤礦安全管理質(zhì)量，有利于促進煤礦企業(yè)長期穩(wěn)定的發(fā)展。自動化技術(shù)能夠靈活地運用于采掘設(shè)備以及運輸設(shè)備中，完成高難度的開采任務(wù)。但是煤礦設(shè)備自動化技術(shù)也面臨著水平較低以及技術(shù)發(fā)展緩慢的問題。煤礦企業(yè)要高度重視起來，樹立電氣自動化生產(chǎn)意識，并加強對其研發(fā)，實現(xiàn)高質(zhì)量的發(fā)展，促進煤礦業(yè)的繁榮。文章主要是從煤礦機械設(shè)備電氣自動化的重要性、應(yīng)用、常見問題以及提升措施四個方面來展開進一步論述的。

1? 煤礦機械設(shè)備電氣自動化的重要性

1.1? 提升安全管理質(zhì)量

煤炭開采屬于特殊行業(yè)，具有一定的危險性，在實際生產(chǎn)過程中，遵循著從員工到生產(chǎn)設(shè)施再到員工的流程，如圖1為煤礦安全生產(chǎn)自動化系統(tǒng)。安全是煤炭生產(chǎn)的保障和前提，要充分保障員工的人身安全。在采煤的過程中，如果發(fā)生安全問題，不僅會給企業(yè)帶來經(jīng)濟損失，還會影響社會的穩(wěn)定性。首先，在煤炭開采積極運用自動化技術(shù)，能夠減少對于人工的依賴，能夠減少人為因素的影響，降低了工作中的不確定性，能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)險的有效規(guī)避。其次，該技術(shù)的應(yīng)用保證了生產(chǎn)過程的安全性以及穩(wěn)定性，也能夠定期開展安全檢測，對設(shè)備運行狀況進行動態(tài)的監(jiān)督，一旦生產(chǎn)過程中存在異常狀況，系統(tǒng)能夠快速發(fā)出警報，并采取相應(yīng)的措施，避免安全事故的產(chǎn)生，將不良影響降至最低^[1]。再次，該技術(shù)的應(yīng)用能夠提高煤炭生產(chǎn)過程的規(guī)范性以及標(biāo)準(zhǔn)性，保證生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，同時能夠?qū)γ旱V的實際狀況進行預(yù)測，一旦檢測到危險因素，企業(yè)能夠停止生產(chǎn)，避免產(chǎn)生煤礦塌方或者瓦斯爆炸等問題，完成不必要的人員傷亡，維護生產(chǎn)過程的安全性。最后，該技術(shù)在火災(zāi)防范中有良好的應(yīng)用，能夠準(zhǔn)確地預(yù)報火警，防止采空區(qū)出現(xiàn)火災(zāi)隱患，保證井下作業(yè)的安全性。

1.2? 提升煤礦生產(chǎn)效率

該技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用，在一定程度上改變了傳統(tǒng)的工作模式，能夠提高生產(chǎn)效率。首先，在實際操作的過程中，主要利用儀表儀器技術(shù)、計算機技術(shù)、控制技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，使不同的技術(shù)得到融合，從而對煤炭開采工作進行管理、優(yōu)化、調(diào)度以及檢測等，使各個流程能夠有效銜接，實現(xiàn)效果最優(yōu)化。其次，工作過程中需要運用大量的機械設(shè)備，這些設(shè)備能夠根據(jù)計算機的指令進行運轉(zhuǎn)，簡化了操作的流程，延長了作業(yè)的時間，加快了作業(yè)的速度，提高了整體的效率，也提高了資源的利用效率，滿足了企業(yè)發(fā)展的需求。再次，該技術(shù)的應(yīng)用能夠加強對生產(chǎn)過程局部以及整體的控制，協(xié)調(diào)煤炭生產(chǎn)過程中的各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)對其綜合性管理，同時對局部不同的環(huán)節(jié)進行協(xié)調(diào)，避免生產(chǎn)過程中出現(xiàn)各種問題，影響整體的進度，確保能夠按時完成開采任務(wù)，提高生產(chǎn)的效率。最后，自動化技術(shù)能夠?qū)聽顩r進行勘探，制定科學(xué)的生產(chǎn)方案，保證生產(chǎn)過程的科學(xué)性以及合理性，提高生產(chǎn)過程的可控性，減少不必要的浪費，提高生產(chǎn)的效率，促進煤炭行業(yè)的繁榮^[2]。

2? 煤礦機械設(shè)備電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用

2.1? 采掘機械設(shè)備

在實際操作的過程中，煤礦開采人員需要面臨復(fù)雜的井下狀況，受到周圍地質(zhì)狀況的影響，還會受到地下水、煤塵以及瓦斯等因素的影響，大大增加了煤礦采掘的難度。在操作過程中一旦出現(xiàn)操作失誤，很容易引發(fā)安全事故，不僅會造成經(jīng)濟上的損失，嚴(yán)重的甚至?xí)斐扇藛T傷亡，影響社會發(fā)展的穩(wěn)定性。工作人員專業(yè)能力不足以及各種危險因素的限制，導(dǎo)致煤礦采掘效率較低，增強了煤炭資源供需的矛盾。企業(yè)要高度重視起來，充分借助先進的自動化采掘設(shè)備，通過自動化綜合采掘來代替人工采掘，提高作業(yè)的效率以及安全性。煤礦采掘自動化設(shè)備中，自動化程度較高的牽引機，具有良好的牽引性能，發(fā)揮良好的牽引作用，如圖2，為自動化牽引機系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)原理。自動化牽引機能夠在前進過程中提高牽引力，在下滑時能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電制約，在停機時也能夠?qū)υO(shè)備進行控制，具有防止機器下滑的制動器。自動化牽引機具有廣泛的應(yīng)用范圍，能夠最大限度應(yīng)用于40～50度傾斜面的煤層開采中，更好地適應(yīng)井下復(fù)雜的地質(zhì)狀況，保證煤礦開采工作順利進行^[3-4]。煤礦企業(yè)要根據(jù)實際情況，靈活地選擇自動化設(shè)備，保證開采工作的順利進行，滿足社會對于煤炭資源的需求，從而實現(xiàn)可持續(xù)性的發(fā)展。

2.2? 運輸機械設(shè)備

煤礦開采后需要對其進行運輸，提高運輸?shù)男室约鞍踩?。在實際操作過程中，企業(yè)通常利用膠帶設(shè)備完成輸送任務(wù)，膠帶機運輸系統(tǒng)主要是由支路以及主干兩部分組成，輸送的能力較強。傳統(tǒng)的膠帶機存在一定的缺陷，傳輸過程得不到有效的監(jiān)督，運行中的小問題得不到有效維護，導(dǎo)致小問題不斷積累，使不良影響逐漸嚴(yán)重化^[5]。一旦發(fā)生故障，整個煤礦開采工作都會停止，不利于企業(yè)的發(fā)展。自動化技術(shù)與膠帶機的結(jié)合，通過PLC進行控制，對傳輸過程進行調(diào)控，如圖3。膠帶機會設(shè)置相應(yīng)的檢測點，主要的有上煤層的高度、膠帶是否跑偏或者破損、滑輪是否卡死、系統(tǒng)是否存在故障等。當(dāng)檢測點出現(xiàn)問題時，膠帶機能夠?qū)⑿盘杺鬏數(shù)娇刂平K端，終端根據(jù)異常狀況，對設(shè)備進行停機或者啟用備用設(shè)備，保證輸送工作的順利開展。當(dāng)主控室發(fā)出警報時，工作人員要及時對膠帶機進行維護，避免小問題的擴大化，對煤礦開采的流程進行優(yōu)化，實現(xiàn)高效的運輸，滿足社會發(fā)展對煤炭資源的需求。企業(yè)要積極引進自動化設(shè)備，對老舊的設(shè)備進行更換，確保能夠發(fā)揮自動化設(shè)備的最大價值。

3? 煤礦機械設(shè)備電氣自動化技術(shù)應(yīng)用常見問題

3.1? 電氣自動化水平較低

我國煤礦機械設(shè)備電氣自動化發(fā)展得較晚，雖然在發(fā)展過程中取得了一定的成就，但是與西方發(fā)達國家相比仍有一定的差距，實際的應(yīng)用效果仍然存在較大的提升空間。并且部分煤炭企業(yè)并未重視這一問題，在實際生產(chǎn)過程中并未積極運用這一技術(shù)，其實際應(yīng)用水平較低，仍然需要在實踐中不斷地探索和提升，提高自動化水平^[6]。

3.2? 電氣自動化技術(shù)發(fā)展緩慢

煤炭生產(chǎn)在不斷地發(fā)展，逐漸實現(xiàn)了現(xiàn)代化，相關(guān)部門對各個礦井開采提出了明確的要求，對現(xiàn)有的生產(chǎn)模式進行改進，使生產(chǎn)管理更加科學(xué)化、智能化以及精細化。煤礦企業(yè)為了充分實現(xiàn)這一目標(biāo)，要求積極運用電氣自動化技術(shù)，加快其運用速度。但是當(dāng)前該技術(shù)在我國煤炭行業(yè)中的應(yīng)用有限，其發(fā)展速度較為緩慢，導(dǎo)致整體的建設(shè)以及生產(chǎn)效率較低，難以滿足人們生產(chǎn)生活對于煤炭資源的需求。煤炭企業(yè)在對機械設(shè)備進行改造時，也會對整個生產(chǎn)過程帶來不利的影響，導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用的成本增多，延長了技術(shù)實現(xiàn)的周期，在一定程度上抑制了其發(fā)展，不利于實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展的目標(biāo)。煤炭企業(yè)在對技術(shù)研發(fā)方面的投入不足，也在一定程度上限制了其發(fā)展，導(dǎo)致該技術(shù)整體的發(fā)展較為緩慢。針對這一情況，煤炭企業(yè)要高度重視起來，采取高效的措施，積極學(xué)習(xí)國外先進的方法，推動自動化技術(shù)的發(fā)展，為煤炭生產(chǎn)注入新的活力^[7]。

4? 提升煤礦機械設(shè)備電氣自動化技術(shù)的措施

4.1? 樹立電氣自動化生產(chǎn)意識

煤炭企業(yè)要充分認識電氣自動化的作用，將其貫穿于生產(chǎn)操作的全過程，提高生產(chǎn)過程的安全性、穩(wěn)定性以及效率。煤炭企業(yè)要引導(dǎo)內(nèi)部樹立電氣自動化生產(chǎn)意識，引導(dǎo)工作人員自主地運用該技術(shù)，在潛移默化中影響他們的思想和行為。首先，煤炭企業(yè)要加強培養(yǎng)，提高工作人員對自動化技術(shù)的應(yīng)用水平，豐富他們的理論基礎(chǔ)，加強他們對其認知和理解，使他們充分認識電氣自動化的優(yōu)勢，促進理論與實踐的聯(lián)系，保證煤礦生產(chǎn)活動的順利進行。其次，煤炭企業(yè)要定期開展相關(guān)的講座，邀請專業(yè)人員或者一線員工進行經(jīng)驗分享，加強他們對電氣自動化的認識和理解，并分享生產(chǎn)過程中的案例，從而引導(dǎo)員工建立良好的意識，對生產(chǎn)過程進行優(yōu)化。再次，煤炭企業(yè)可以積極利用網(wǎng)絡(luò)平臺以及信息技術(shù)，充分利用微信、微博等平臺，分享有關(guān)煤炭生產(chǎn)中電氣自動化應(yīng)用的微課，通過視頻、文件等形式，加強學(xué)生的認知。接著，企業(yè)可以開展相關(guān)的考核工作，針對電氣自動化的相關(guān)內(nèi)容設(shè)計題目，也可以是關(guān)于實踐操作的考核，對于考核優(yōu)秀的工作人員，給予一定物質(zhì)或者精神上的獎勵，發(fā)揮一定的激勵作用，從而進一步增強他們的意識。最后，企業(yè)要為員工提供參觀和學(xué)習(xí)的機會，到國內(nèi)外大型煤炭企業(yè)進行參觀，了解它們關(guān)于電氣自動化的實際應(yīng)用，同時結(jié)合本企業(yè)發(fā)展的實際情況，積極地進行思考，從而樹立正確的生產(chǎn)意識，優(yōu)化煤炭生產(chǎn)的過程，促進煤炭行業(yè)長期穩(wěn)定地發(fā)展^[8]。

4.2? 積極研發(fā)電氣自動化技術(shù)

社會發(fā)展水平不斷提升，對于先進技術(shù)的需求不斷增加，對其要求也在不斷提升，電氣自動化技術(shù)在煤炭生產(chǎn)中仍有較大的發(fā)展空間。技術(shù)的創(chuàng)新能夠推動電氣行業(yè)的進步，解決以往工作中存在的問題，提高企業(yè)的經(jīng)濟收益，讓電氣系統(tǒng)更加嚴(yán)謹化，提高工程整體的效率。煤炭企業(yè)要加強對該技術(shù)的研發(fā)，促進該技術(shù)的優(yōu)化升級。首先，煤炭企業(yè)要增加研發(fā)方面的資金投入，保證研發(fā)工作有足夠的資金支持，采購研發(fā)過程中所需要的資源，保證研發(fā)工作的順利開展，提高該技術(shù)的應(yīng)用效果^[9]。其次，煤炭企業(yè)要積極吸引專業(yè)的人才，提升研發(fā)工作的創(chuàng)新力度。煤炭企業(yè)要提高研發(fā)人員的薪資待遇，使他們愿意留在企業(yè)中，提高他們忠誠度，打造高質(zhì)量的研發(fā)隊伍。同時企業(yè)要與高校進行合作，吸引更多優(yōu)秀的電氣自動化人才，為研發(fā)工作注入新鮮的血液。最后，企業(yè)可以加強對自動化監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的綜合性控制水平，減少數(shù)據(jù)采集、傳輸過程中的問題，提高設(shè)備應(yīng)用的靈敏度。

5? 結(jié)語

總而言之，將自動化技術(shù)運用于煤礦機械設(shè)備中非常重要，能夠提高煤礦生產(chǎn)的效率以及安全性，實現(xiàn)可持續(xù)性的發(fā)展。煤礦企業(yè)要將自動化技術(shù)運用于生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，對煤礦開采流程進行優(yōu)化，實現(xiàn)高質(zhì)量的發(fā)展。同時煤礦企業(yè)要樹立科學(xué)的生產(chǎn)意識，靈活地運用自動化技術(shù)，同時加強對其研發(fā)，提高其綜合水平，滿足開采工作的需求，促進煤礦企業(yè)經(jīng)濟效益的提升，促進其長期穩(wěn)定的發(fā)展，滿足人們生產(chǎn)生活的能源需求，也為社會經(jīng)濟的發(fā)展注入活力。

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