電氣自動化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用研究

楊文奇

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)和人民生活水平的提高，以及綜合國力的不斷增強(qiáng)。如今各行各業(yè)的多個領(lǐng)域都運(yùn)用到了電氣自動化技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用可以提高工作效率，保證工作又快又好的完成。在運(yùn)行過程中我們要保障設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣我們才可以高效的進(jìn)行工作。本文對電氣自動化技術(shù)的概況，以及在煤炭行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用和影響因素進(jìn)行了綜合的概括與分析。對電氣化水平的提高提出了相應(yīng)的建議，并且逐步的落實(shí)下去。

關(guān)鍵字：電氣自動化技術(shù);煤炭機(jī)械設(shè)備;生產(chǎn)效率;生產(chǎn)安全

煤礦企業(yè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備雖然實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化作業(yè)，但仍多以人工操作方式為主，不僅影響了生產(chǎn)效率的提高，對于生產(chǎn)作業(yè)也會帶來一定的安全風(fēng)險。因此煤礦企業(yè)應(yīng)積極應(yīng)用自動化的相關(guān)技術(shù)，提高機(jī)械設(shè)備的自控水平，保證生產(chǎn)作業(yè)的安全。煤企應(yīng)對老舊設(shè)備及時進(jìn)行改造或更新，不斷提高機(jī)械設(shè)備操控的智能性和精細(xì)度，完善機(jī)械設(shè)備的電氣自動化體系，在生產(chǎn)實(shí)踐中融入先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，才能推動煤炭行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

1電氣自動化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用價值

對煤礦的生產(chǎn)效率產(chǎn)生直接影響的另一主要因素是提升及運(yùn)輸設(shè)備的工作效率。由于中國煤礦大多為井下作業(yè)，必須利用提升和運(yùn)輸設(shè)備才能將采掘出來的原煤送至地面，以便后續(xù)的加工處理，規(guī)模較大的煤礦采用膠帶運(yùn)輸設(shè)備對原煤進(jìn)行輸送。隨著中國經(jīng)濟(jì)建設(shè)對于能源需求的急劇增加，煤炭產(chǎn)量也不斷提高，為了適應(yīng)這一新的發(fā)展形勢，中國加大了對膠帶運(yùn)輸運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控的系統(tǒng)研發(fā)工作，并獲得了成功。在這一監(jiān)控系統(tǒng)中通過對計算機(jī)及PLC技術(shù)的融合利用，使綜合性的系統(tǒng)保護(hù)得以實(shí)現(xiàn)，同時通過DCS結(jié)構(gòu)也實(shí)現(xiàn)了地面監(jiān)控，具體如圖1所示。

1.1有助于煤礦機(jī)械生產(chǎn)效率的提升

伴隨機(jī)械化采煤發(fā)展，在自動控制方面有新的要求，而電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，使得控制系統(tǒng)具備設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控功能，能夠?qū)崟r的掌握采煤機(jī)械的工況，還使煤礦生產(chǎn)機(jī)械具備了故障檢測以及遠(yuǎn)方遙控操作的能力。如此，煤礦設(shè)備操作人員能夠?qū)υO(shè)備實(shí)際故障做到及時發(fā)現(xiàn)，并且在電氣自動化技術(shù)幫助下具備了故障的自動分析功能，對煤礦機(jī)械故障可起到輔助決策的作用，進(jìn)而避免更嚴(yán)重的采礦事故。

1.2有助于煤礦安全管理水平的提升

當(dāng)前，煤礦生產(chǎn)主要集中在井下，而井下開采環(huán)境復(fù)雜且危險源眾多，對煤礦安全生產(chǎn)帶來較多不利因素，危害井下工作者的安全。保障煤礦生產(chǎn)安全始終是其核心管理目標(biāo)，這關(guān)系著井下工作者人身安全，這凸顯了煤礦安全管理的重要性。同時，由于井下煤礦開采中的采掘、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)通常采取機(jī)械操作的方式，而電氣化控制的實(shí)現(xiàn)，能夠顯著改善人工操作采煤設(shè)備的弊端，避免了人為操作失誤可能帶來的煤礦安全問題，還降低了井下工作者的勞動強(qiáng)度以及人員密度，這對于煤礦安全管理有積極意義。

2電氣自動化技術(shù)應(yīng)用問題分析

2.1整體應(yīng)用水平較低

電氣自動化技術(shù)在國內(nèi)煤礦生產(chǎn)機(jī)械中的應(yīng)用本身嚴(yán)重滯后于先進(jìn)國家，而且經(jīng)歷了較長時期的緩慢增長，盡管在后期有較快發(fā)展，但整體自動化采礦應(yīng)用水平較為有限。有的自動化采礦設(shè)備的核心技術(shù)依然來自國外，獨(dú)立自主研發(fā)的采礦設(shè)備在技術(shù)層次上還有差距，特別是在電氣自動化技術(shù)應(yīng)用上仍需加大研發(fā)力度。

2.2技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的效率較慢

盡管技術(shù)落后的煤礦機(jī)械的使用，會導(dǎo)致生產(chǎn)效益及煤礦采出率低下，但對許多中小礦企來說，煤礦機(jī)械設(shè)備的電氣自動化改造往往是得不償失的，不僅增加了采礦設(shè)備成本，而且還會導(dǎo)致煤礦開采的短期停滯，技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的效率較低，這無疑限制了電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用與推廣。但煤礦機(jī)械有必然向著自動化方向發(fā)展，只有解決好技術(shù)成本的矛盾，才能更快的實(shí)現(xiàn)煤礦精細(xì)化、現(xiàn)代化管理的目標(biāo)。

2.3實(shí)際應(yīng)用中存在誤區(qū)

有的礦企僅關(guān)注于電氣自動化改造所能帶來的經(jīng)濟(jì)效益，對采礦安全重視不足，特別是對于礦井安全保障系統(tǒng)沒有較多的投入，保效益而棄安全，這會使采礦安全失去保障，甚至帶來煤礦企業(yè)信譽(yù)及效益的損失。

3煤礦機(jī)械設(shè)備中電氣自動化技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1用于采掘機(jī)械設(shè)備

電力驅(qū)動控制在機(jī)械設(shè)備中比較常見，甚至已經(jīng)出現(xiàn)了更為先進(jìn)的多電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，原有的煤礦產(chǎn)量已經(jīng)很難滿足人們的正常需求，在某種程度上大大促進(jìn)了電機(jī)系統(tǒng)容量的發(fā)展，目前牽引功率甚至超過了120千瓦，并且相對于原有的驅(qū)動方式而言，電力驅(qū)動的穩(wěn)定性更強(qiáng)，工作效率得到了顯著提升，能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備的有效控制，同時不容易受到外界因素的干擾，大大降低了損壞概率，減少了相應(yīng)的維修保養(yǎng)成本。在自動化控制過程中，計算機(jī)技術(shù)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，獲取數(shù)據(jù)的可靠性和和時效性大大提高，有效縮短了分析時間，并且分析結(jié)果精確度更高，減少了人為因素的干擾，有效排除了安全隱患，采掘過程的安全性大大提高。

3.2用于運(yùn)輸提升機(jī)械設(shè)備

當(dāng)開采煤礦的規(guī)模較大時，帶式輸送機(jī)是比較常見的輸送設(shè)備。為了提高運(yùn)輸效率，我國結(jié)合實(shí)際工況，開發(fā)出一種新型監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對運(yùn)輸工況的有效監(jiān)控，在系統(tǒng)中引入了PLC技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)，系統(tǒng)的綜合性大大加強(qiáng)，能夠適應(yīng)多種復(fù)雜工況，在對地面進(jìn)行監(jiān)控時，采用了分布式控制的方法，大大提高了運(yùn)輸效率。全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)也是一種比較先進(jìn)的技術(shù)，取得了不錯的效果。隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，交流變頻技術(shù)也已經(jīng)用于煤礦開采，從運(yùn)輸、調(diào)度等方面有效提高了煤礦開采的工作效率，其中PLC技術(shù)在控制過程中起到了核心作用，能夠同時控制多個設(shè)備工作，運(yùn)輸過程的自動化水平大大提高，并且減少運(yùn)輸設(shè)備不必要的損耗，提高了運(yùn)輸設(shè)備的使用壽命。

3.3用于安全保障設(shè)備

為了提高煤礦生產(chǎn)的安全性，相關(guān)部門一定要重視監(jiān)管工作并做好保障措施，切實(shí)保證井下作業(yè)的安全性。例如在井下安裝能夠測量溫度、濕度和電流的裝置。在安裝監(jiān)測和感應(yīng)裝置的過程中，一定要保證裝置獲取數(shù)據(jù)的時效性，有利于相關(guān)人員對施工狀況進(jìn)行合理分析，在很短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)安全隱患并能夠及時采取有效措施避免安全事故的發(fā)生。將電氣自動化技術(shù)用于機(jī)械設(shè)備，能夠有效實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，在一定范圍內(nèi)還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，煤礦生產(chǎn)的安全性得到有效保障。

4結(jié)束語

總之，盡管電氣自動化技術(shù)能夠?yàn)槊旱V開采企業(yè)帶來機(jī)械生產(chǎn)效益以及安全管理水平的提升，然而在整體應(yīng)用水平、技術(shù)轉(zhuǎn)化效率以及實(shí)際應(yīng)用效果等問題依然存在，為此礦企要轉(zhuǎn)變生產(chǎn)管理模式，加大電氣自動化技術(shù)應(yīng)用力度，實(shí)現(xiàn)效益及安全的全面提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹以歆.電氣自動化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用與管理[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（04）：198-199.