煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用

劉國超

摘要：自動化技術(shù)是人類科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的重要體現(xiàn)，也是推動社會科學(xué)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的重要條件，在煤礦生產(chǎn)中引入電氣自動化技術(shù)不僅有利于提高煤礦開采效率，而且有利于保障煤礦生產(chǎn)安全。本文主要闡述和分析了煤礦生產(chǎn)中不同機(jī)械電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用情況及發(fā)展趨勢，希望能夠?yàn)槊旱V生產(chǎn)企業(yè)更加科學(xué)、合理地應(yīng)用電氣自動化技術(shù)提供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦生產(chǎn);電氣自動化技術(shù);機(jī)械設(shè)備;應(yīng)用

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，自動化技術(shù)也逐漸被認(rèn)為是一個很有前景的發(fā)展方向，很多企業(yè)都在思考：如何將自動化技術(shù)投入到生產(chǎn)中？從而代替勞力，這樣不僅使得采集到的數(shù)據(jù)更加精確，也可以避免大量工人們深入到惡劣的環(huán)境中，更重要的是增加工人們的安全保障。

一、煤礦采掘機(jī)械的電氣自動化

近些年來，國內(nèi)外的采掘機(jī)械設(shè)備正在向著電牽引方向發(fā)展，使裝機(jī)容量日趨增大，多電機(jī)驅(qū)動，電機(jī)采用橫向布置方式。采煤機(jī)的總裝機(jī)功率均在1000kw以上，有些已經(jīng)達(dá)到1500kw，牽引電機(jī)功率2×60kw，牽引速度0-30m/min。交流電牽引采煤機(jī)因其效率較高、可靠性較強(qiáng)、抗污能力較強(qiáng)、維護(hù)方便而倍受煤炭企業(yè)的重視?？刂萍夹g(shù)是以計算機(jī)技術(shù)為核心，由多種傳感器的工況監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)，這是先進(jìn)大功率、高效率綜采設(shè)備的主要特點(diǎn)。煤礦用工作面輸送機(jī)正向著多樣化、重承載運(yùn)輸?shù)姆较虬l(fā)展，許多已采用雙速電機(jī)，主、副電機(jī)液壓平衡，使用計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行工況的監(jiān)測技術(shù)。液壓支架使用以計算機(jī)機(jī)為核心的電液控制和高壓大流量供液系統(tǒng)。移架速度達(dá)6—8s/架。大功率、高可靠性的機(jī)電一體化綜采成套技術(shù)，使煤礦生產(chǎn)高度集中，單產(chǎn)工效可實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。

由于國外相關(guān)技術(shù)發(fā)展較早，相比國際上的發(fā)的水平，我國的采掘機(jī)械自動化技術(shù)相對滯后，采煤機(jī)最大裝機(jī)功率為電牽引830kw;液壓牽引800kw。牽引調(diào)速方式還是以液壓牽引為主，電牽引起步較晚。國產(chǎn)電牽引采煤機(jī)僅有MG3344-PWD型等，薄煤層交流電牽引采煤機(jī)投入使用，其核心電控部分主要是以國外引進(jìn)，上海、太原、西安、佳木斯等煤機(jī)研究與生產(chǎn)機(jī)構(gòu)都在試驗(yàn)或研制電牽引采煤機(jī)，有些已投入煤礦生產(chǎn)。工作面刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸能力較低，過煤量較小，連接強(qiáng)度低，無工況監(jiān)測液壓支架的電液控制在國內(nèi)煤礦機(jī)械企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)正在研制，綜采設(shè)備電氣控制與檢測方面比較落后，不具有故障診斷功能，微機(jī)控制還處在應(yīng)用階段。在煤礦綜掘方面利用PLC～Ⅰ微型計算機(jī)對掘進(jìn)機(jī)的自動控制的尚處在起步階段，與采煤先進(jìn)國家的差距還比較大。

二、機(jī)械設(shè)備自動化技術(shù)的應(yīng)用類型

機(jī)械設(shè)備自動化技術(shù)是一種運(yùn)用儀器儀表、計算機(jī)、控制理論和其它信息技術(shù)，對工業(yè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)檢測、優(yōu)化、調(diào)度、管理、決策，達(dá)到增產(chǎn)、提質(zhì)、降耗、安全等目的的綜合性技術(shù)，主要包括自動化工業(yè)軟件、硬件和操作系統(tǒng)3大部分。當(dāng)前，我國相關(guān)行業(yè)生產(chǎn)自動化控制系統(tǒng)大多采用FCS（現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)），DCS（集散控制系綁以及PLC（可編程控制器控制系統(tǒng)）3大控制系統(tǒng)。

三、自動化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用措施

3.1自動化技術(shù)的應(yīng)用措施

在煤礦機(jī)械設(shè)備當(dāng)中引入自動化技術(shù)是為了有效保障生產(chǎn)安全，因此得到了世界很多國家的大力重視，當(dāng)前很多國家在采礦業(yè)當(dāng)中都己引入了自動化技術(shù)，如一些大型采礦企業(yè)在采礦工作中引入了電機(jī)驅(qū)動自動控制技術(shù)，有效提高了采礦機(jī)械的安全性，同時大大提高了采煤效率，方便了維修與保養(yǎng)，對環(huán)境的污染程度也日益減少。電氣自動化控制其本身最為明顯的優(yōu)點(diǎn)就是綜合應(yīng)用了故障診斷系統(tǒng)與工況檢測技術(shù)，將其集中于計算機(jī)技術(shù)當(dāng)中，推動了煤礦機(jī)械的多樣化發(fā)展。由于使用工況監(jiān)控技術(shù)，很多企業(yè)都引進(jìn)了雙速電機(jī)，有效提高了煤礦重載輸送效率。應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)有著功率大、安全性高的眾多優(yōu)勢，將生產(chǎn)有機(jī)結(jié)合在一起，有效提高了煤礦生產(chǎn)的安全與產(chǎn)量。

3.2自動化技術(shù)的應(yīng)用措施

我國當(dāng)前已經(jīng)掌握了煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)，并且得到了很多煤礦的積極應(yīng)用，同時在一些大型煤礦企業(yè)的機(jī)械設(shè)備當(dāng)中還引進(jìn)了高科技裝置，如瓦斯遙控儀、斷電儀、風(fēng)電閉鎖裝置、紅外線自動噴霧裝置等。我國煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)當(dāng)中當(dāng)前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高科技安全監(jiān)控，有效保障了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)安全，但傳感器方面還存在一定的不足之處，如使用時間較短、種類較少、不易于維護(hù)與保養(yǎng)、不具備較高的穩(wěn)定性等，由于上述問題的存在也在一定程度上影響了我國煤礦電氣自動化的健康發(fā)展，所以我國在上述各個方面還需加強(qiáng)研發(fā)與引進(jìn)新技術(shù)手段，保證煤礦自動化技術(shù)的順利發(fā)展，有效提高監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率與安全性。所以要重視礦用傳感器的開發(fā)與研究，才能有效提高煤礦開采安全性，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3.3自動化技術(shù)的應(yīng)用措施

在煤礦實(shí)際開采過程中，井下傳輸時很多大型煤礦企業(yè)通常采用帶式輸送設(shè)備與直流數(shù)字調(diào)整系統(tǒng)，同時引入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與信息技術(shù)、轉(zhuǎn)波器等，有效提高了煤礦企業(yè)的開采效率。在煤礦運(yùn)輸機(jī)械當(dāng)中，提升機(jī)通常應(yīng)用交流的做法，這種操作模式不同于國外發(fā)達(dá)國家，所以筆者認(rèn)為在今后技術(shù)研發(fā)當(dāng)中還要認(rèn)識到煤礦運(yùn)輸中自動化技術(shù)研發(fā)的重要性，使新技術(shù)新手段更好地為煤礦穩(wěn)定運(yùn)行服務(wù)。

3.4監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用措施

我國當(dāng)前煤礦機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用監(jiān)控體系大多屬于進(jìn)口產(chǎn)品，我國專家學(xué)者對此也進(jìn)行了積極開發(fā)，希望能夠在不遠(yuǎn)的將來研發(fā)出與我國實(shí)際情況相一致的技術(shù)產(chǎn)品。我國煤礦自動化監(jiān)控體系還達(dá)不到發(fā)達(dá)國家的水平，還處于發(fā)展階段，在實(shí)際生產(chǎn)中當(dāng)前已逐步引入了自主研發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)，在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)這些設(shè)備也發(fā)揮著較為積極的作用。但當(dāng)前還不具備數(shù)量與種類優(yōu)勢，不能及時保證設(shè)備更新，所以我國科研人員還需著力于此方面的研發(fā)。再有，在開發(fā)過程中還需不斷提高設(shè)備質(zhì)量、延長使用時間、提高安全性，要重視上述各個方面技術(shù)的引用，才能保證煤礦生產(chǎn)的順利進(jìn)行，為煤礦企業(yè)帶來豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段，電氣自動化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍越來越廣，極大地提高了煤礦生產(chǎn)效率，使得煤礦生產(chǎn)得以順利開展。但需要認(rèn)識到的是，目前我國煤礦機(jī)械的電氣自動化水平仍然不高，在自動化控制精度及效果方面仍有不足，相信在科技水平不斷發(fā)展的背景下，我國的煤礦機(jī)械電氣自動化水平將進(jìn)一步提升，并為煤礦企業(yè)安全、高效生產(chǎn)創(chuàng)造更加有利的條件。