試析煤礦機電自動化實用技術及其應用的體現

李彬

（廣西右江礦務局有限公司塘內煤礦 廣西田東縣 531501）

試析煤礦機電自動化實用技術及其應用的體現

李彬

（廣西右江礦務局有限公司塘內煤礦 廣西田東縣 531501）

自動化技術以及信息技術的不斷發(fā)展，煤礦機電設備也更具自動化、綜合化，功能也更加的多樣，而在煤礦機電設備中應用自動化技術，能夠在優(yōu)化煤礦生產系統的同時提升煤礦的生產效率，減少生產人員進行井下作業(yè)的幾率，使得礦井能夠進行安全的生產?；诖吮疚木蛯γ旱V機電技術存在的問題以及相關的應對措施進行了分析，并提出了煤礦機電自動化技術的創(chuàng)新應用，以期為相關人員提供參考。

煤礦機電；煤礦礦井提升機；電牽引采煤機

1 前言

煤礦機電設備的自動化程度對煤礦作業(yè)的生產速率有很大的影響，而將自動化技術應用到煤礦機電中，則能夠對煤礦作業(yè)進行智能控制，使得煤礦作業(yè)的生產效率有所提升，并確保整個煤礦作業(yè)的安全性有所提高。煤礦機電自動化技術中不但包含有機械、自動化控制、信息技術以及計算機技術等，并在機械工程中有效的融合了微電子技術以及自動化技術。因此，從施工安全以及施工效率兩方面進行考慮，則加大對煤礦機電自動化技術的研究力度有著十分重要的意義。

2 煤礦機電自動化技術存在問題

現階段煤礦機電自動化技術存在以下三方面問題：

2.1 不完善管理制度

煤礦機電自動化技術相對于其他領域技術來說是一門較為復雜和科學性較高的技術，因此需要嚴格和完善的管理制度。然而根據目標情況得知，大部分煤礦機電管理制度存有漏洞或依舊沿用傳統管理制度，煤礦管理人員不重視機電自動化技術，導致很多煤礦工作人員對煤礦機電自動化技術棄之不用進而使煤礦機電自動化技術難以發(fā)揮其提高煤礦開采效率的作用。

2.2 工程設計存在缺陷

整個煤礦設備安裝、采礦進度及費用預估等環(huán)節(jié)都需要工程設計，然而目前部分工程設計存在缺陷，因對煤礦機電自動化設備和自動化技術的盲目使用導致沒有充分發(fā)揮其煤礦機電自動化技術作用，增加采礦成本，再加上工程設計缺乏科學性不能順利實施煤礦開采，增加了安全事故的發(fā)生幾率。

2.3 安裝錯誤和技術落后

現階段，許多的煤礦單位使用的開采技術依舊比較傳統，且缺乏專業(yè)的人才，對于自動化技術的學習以及使用功能未能夠熟練的掌握，導致在進行煤電機電設備安裝過程中出現錯誤，引發(fā)了一系列的安全事故，極大的降低了煤礦開采的效率。

3 煤礦機電自動化技術的具體應用措施

3.1 在礦井提升機中的應用

在礦井中使用的提升機的體積、重量都比較大，難以控制，因而在礦井提升機中應用機電自動化技術具體體現在以下幾點：

（1）利用可編程控制器PLC替代傳統的操作控制系統，有效實現了礦井提升機的信號系統、邏輯控制系統以及保護系統往數字化的方向發(fā)展，這樣不但能夠使得提升機系統的故障率大大降低，減少了設備維護所需的時間以及維修費用所使用的費用，還能夠改善作業(yè)的環(huán)境。

（2）為了有效實現礦井提升機能夠在無沖擊的狀態(tài)下平滑的進行啟動嗎，確保設備能夠更安全的運行，則可以使用軟啟動控制方案，而軟啟動控制方案中應用的全數字化的方式對機電速度進行調整能夠對施工現場進行調整。

（3）應用到了數字化的監(jiān)測保護系統能夠實時的監(jiān)測到提升機的速度、位置以及電機電流等不同的工況參數，并且當設備有故障發(fā)生時能夠自動對主電動機進行斷電，并為其提供安全的制動保護，以確保煤礦作業(yè)能夠安全的進行。

3.2 在電牽引采煤機中的應用

現階段，在電牽引采煤機中應用到了自動化技術，主要體現為以下兩點：

（1）應用可編程控制器PLC以及高度集成化的電子元件，能夠自動對采煤機的監(jiān)測、診斷以及顯示功能方面進行控制，而自動化監(jiān)測功能主要體現在利用多種傳感器實時監(jiān)測并處理好采煤機設備的牽引力、位置、電壓、流量、溫度、速度、負載等情況，以便能夠對采煤機的健康狀態(tài)和工作狀態(tài)進行準確的描述。

（2）應用變頻調控技術，自動的記錄并調整設備的工作闡述，以便電牽引采煤機能夠有效實現軟啟動和恒功率運行，保確煤礦機電能夠更加安全可靠。

3.3 在液壓支架中的應用

（1）將傳統的人工操作系統以計算機程序控制的電子信號操作所取代，對于液壓支架中位置不同的傳感器則能夠實時的將液壓支架的工作狀態(tài)的信號以及環(huán)境往計算機中進行傳輸，而后計算機會按照工藝的實際需求，向液壓支架的電液閥發(fā)出自動控制信號，從而能夠自動的對設備進行控制。

（2）使用遠程通訊設備，這樣地面的監(jiān)控主機則能夠利用光釬跟井下液壓支架的控制主機進行實時的通信，以便控制好液壓支架的遠程動態(tài)，這樣不但能夠成組的控制液壓支架的自動移架、自動推移刮板輸送機、自動放煤以及自動噴霧等功能，也能夠單個的對液壓支架進行功能控制。

4 煤礦機電自動化技術的創(chuàng)新應用

4.1 應用于井下傳送帶

煤礦生產的重要環(huán)節(jié)即煤礦傳送系統，它的可靠、安全及高效的運行是煤礦生產效益的保證。該傳送帶具有運輸量大、運輸距離長及運輸條件復雜等特點使其在煤礦生產運輸中不可避免地發(fā)生故障和形成潛在危險。所以需采用先進的技術手段實現對煤礦傳送帶的可靠、安全及高效的控制，以此本文研究的是煤礦傳送帶主要集中管理與控制煤礦井上部分上倉傳送帶、末煤傳送帶、手選矸石傳送帶、傳送帶制動器、電磁除鐵器、振動篩等。手選矸石傳送帶長度為30m，功率為4kW，上倉傳送帶驅動電機長度為170m，功率為90kW，末煤傳送帶驅動電機長度為30m，功率為7.5kW，原煤從井下到井上傳送帶運輸的需嚴密的監(jiān)測和管理集中控制系統中傳送帶，以及相關設備可能出現的打滑、跑偏、煙霧、撕裂、煤位、堆煤、溫度等參數，具體流程圖如圖1所示。啟動系統前要行聲光報警，集中控制室的工作人員通過“擴播電話”裝置提供現場人員盡快撤離危險區(qū)。起車行駛采取即電磁除鐵器→手選矸石傳送帶→振動篩→上倉制動器→上倉傳送帶，停車形式采用上倉傳送帶→上倉制動器→振動篩→手選矸石傳送帶→電磁除鐵器的順煤流順序延時停車。在運輸中當系統的任何設備出現故障時可通過集中控制中心的操作臺控制按鈕實現緊急停車報警，與此同時，下位機PLC會把監(jiān)測到的現場各設備數據信息實時地上傳至集中控制中心的工控機上，工作人員在看到數據信息后立即采取措施。

4.2 應用于煤礦礦井提升機

科學技術在不斷進步，礦井生產對于現代化的需求也越來越高，設備以及拖動控制系統也得到了日益的完善，在提升機中應用微電子技術以及模擬技術，積極對自動化集控技術進行改造，能夠有效實現智能設備的數字化，確保機器設備能夠更安全的運行，設備的自行診斷能力也能夠有所提高，進一步簡化了礦井提升機的結構，從而為設備的安裝以及維修提供了便利。

圖1 井下傳送帶系統控制流程圖

4.3 應用于電牽引采煤機和礦井監(jiān)控

煤礦開采行業(yè)危險性較高，因而要對其生產過程進行全方位的，立體的實時監(jiān)控，現階段，在現代化礦井中包含了電網監(jiān)控系統、井下通訊系統以及安全監(jiān)測等子系統，形成一個全方位的監(jiān)測監(jiān)控網絡。此監(jiān)控范圍對礦井安全的各個生產環(huán)節(jié)進行了全面的涵蓋，涵蓋的內容主要有：地面壓風系統、防爆系統、井下排水系統、傳輸系統等。而自動化技術中所具有的監(jiān)測監(jiān)控體系主要功能，能夠有效防止在施工中發(fā)生安全事故。其功能主要有以下幾點：

（1）自動的對井下員工進行考勤，為人力資源進行管理提供便利。

（2）按照實際的地理情況對井下人員在坑道中的實時動態(tài)制作相應的軟件，以便能夠對現場調度起著重要的促進作用。

（3）一旦礦井中有事故發(fā)生，則能夠利用監(jiān)控對井下遇險人員的身份進行查詢，從而為搶險工作提供第一手的資料。

（4）搶險時，能夠快速確定井下人員所在的位置，進一步提高了搶險的工作效率。目前我國許多煤礦企業(yè)在國家各項煤礦開采安全章程的指引下，都應用到了自動化集控技術，例如在無人值班的情況下應用自動化集控技術能夠對礦井作業(yè)進行詳細的監(jiān)控，對礦井的工作動態(tài)進行詳細的記錄，確保煤礦開采以及運輸工作能夠更為合理的完成。

5 總結

綜上所述，煤礦機電自動化技術的創(chuàng)新應用一定程度上體現了安全生產的特性，也相應提高了煤礦企業(yè)的生產效率。當然目前在我國煤礦產業(yè)中起著重要作用。也要清楚的認識到我國自動化技術仍存有不足，需要不斷研發(fā)高新技術，逐漸擴大自動化技術的應用范圍，從而實現高效安全生產目標，推動煤炭企業(yè)快速發(fā)展。

[1]候海軍.試論煤礦機電設備自動化技術的應用[J].電子技術與軟件工程，2014：246.

[2]賈麗偉.煤礦機電自動化技術創(chuàng)新分析[J].中國科技縱橫，2014：197.

[3]張丙科，李華，田春.煤礦機電設備自動化技術的應用[J].科技傳播，2014.

TD724

A

1004-7344（2016）15-0178-02

2016-4-25

李彬（1978-），男，助理工程師，大專，主要從事煤礦機電管理工作。