電氣自動化在煤礦生產中的應用探討

楊 宏

（武漢鐵路職業(yè)技術學院，湖北 武漢 430205）

0 引言

電氣自動化是新時代的產物，可以為生產提供自動化等多種好處。通過電氣自動化，煤礦企業(yè)的生產得到了更加安全且有效的保障，而人們也因為電氣自動化實現(xiàn)了更好地生活。電氣自動化通過提供自動化項目系統(tǒng)，為煤礦企業(yè)的生產進行安全有效的自動化過程，大大提升了生產效率。因此，許多煤礦企業(yè)都使用了電氣自動化技術來進行生產。

1 電氣自動化系統(tǒng)

好的電氣自動化系統(tǒng)可以為企業(yè)提供程序設計開發(fā)，調試維修等多種自動化過程，這有利于企業(yè)的生產可持續(xù)性，保障企業(yè)生產的安全，同時也減輕企業(yè)工作人員的工作難度。除此之外，企業(yè)還可以用電氣自動化來實現(xiàn)時間和費用的設置，以便為企業(yè)合理設置符合需求和經濟效益的電氣自動化技術支持。根據項目特點，以及用戶需求，電氣自動化的相關軟件會統(tǒng)一下載適合的運行代碼，并且可以實現(xiàn)不同企業(yè)之間的信息共享和互操作性，從而降低經濟費用和成本，實現(xiàn)信息的互通，促進煤礦生產的自動化和高效益。

2 電氣自動化技術在煤礦機械采煤中的應用

電氣自動化在采煤的過程中有兩個用處，一是可以使整個采煤更加自動化，從而減少員工采煤的難度，實現(xiàn)企業(yè)的人性化。另一個則是在采煤機中的不斷完善，使整個煤礦生產更加具有高強力，大功率，從而實現(xiàn)企業(yè)的最大化經濟效益。

在采煤機的采煤工作中，一般都是先從厚煤層開始，然后再開采中煤層，甚至薄煤層。對于許多企業(yè)而言，薄煤層的開采非常困難。尤其是薄煤層的開采量，因為占比比較大，企業(yè)便不得不使用大量人力和資源對薄煤層進行開采。而通過電氣自動化技術的應用后，對于薄煤層的開采工作則變得更加容易了。通過電氣自動化技術，可以實現(xiàn)大功率，高強力的開采過程。而采煤機也因為使用了電氣自動化技術，可以從有鏈牽引、無鏈液壓牽引方式發(fā)展到電磁滑差無鏈電牽引和變頻調速無鏈電牽引。而在采煤中的液壓支架高度，也漸漸從原先的薄煤層逐漸變?yōu)橹泻衩簩拥胶衩簩?，支架型式由占主導的掩護式，逐漸發(fā)展到有四柱支撐式低位放頂煤、兩柱掩護式低位放頂煤液壓支架等多種架型。這些電氣自動化技術發(fā)展的技術成果，為我國的煤礦企業(yè)工作開采創(chuàng)造了許多便利。目前，液壓支架電液控制系統(tǒng)在許多國家都得到了普遍的應用，液壓支架電液控制系統(tǒng)也是煤礦企業(yè)開采中的重要技術組成，因此，煤礦企業(yè)應該積極使用電氣自動化技術，從而實現(xiàn)煤礦企業(yè)生產過程中的高產高效的目標，促進我國煤礦企業(yè)發(fā)展到新的技術階段。

3 在通風系統(tǒng)中的應用

電氣自動化在煤礦企業(yè)的應用非常廣泛。在通風系統(tǒng)中，因為實際生產的各個流程和環(huán)境非常復雜，這導致企業(yè)的通風系統(tǒng)也變得尤為重要。尤其是在施工過程中，通風不好，很可能會導致不良的事故發(fā)生。因此，引進電氣自動化，通過冗余、分散以及分層等各種各樣不同的方式。促進自動化通風系統(tǒng)的便利性和安全性，可以更好地保證煤礦企業(yè)的順利生產過程。目前，電氣自動化通過以太網、多機備用以及光纖傳輸?shù)燃夹g，來真正確保煤礦企業(yè)生產中的安全性和可靠性。一般而言，電氣自動化系統(tǒng)中的主、分站控制軟件，都是以組態(tài)軟件或者VC++的程序來實現(xiàn)的，很大程度上可以控制煤礦的良好通風。一般而言，企業(yè)自動化通風系統(tǒng)會在以下幾個方面進行可靠安全的控制：①工作人員能夠手動操作；或者整體全自動控制；②可以半自動；③具備三遙功能、故障記憶等多種功能；④具有報警功能；⑤擁有冗余和拓展功能。

4 電氣自動化在供電系統(tǒng)中的應用

在煤礦企業(yè)的自動化過程中，其相應的供電系統(tǒng)非常重要，不僅擔任著整個煤礦生產中的供電，也是自動化系統(tǒng)的重要組成部分。一般而言，供電系統(tǒng)可以分為四個部分：綜合保護器，傳輸通道，監(jiān)控分站，集控中心。綜合保護器可以實現(xiàn)煤礦企業(yè)對供電線路，甚至煤礦企業(yè)的高壓配電裝置等的測控與保護。具體而言，則是對煤礦企業(yè)中電路的遙測，遙信，遙脈四個功能的實現(xiàn)和有效控制。

監(jiān)控分站連接了整個供電系統(tǒng)，是煤礦企業(yè)供電系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)。通過運動監(jiān)控分站，煤礦企業(yè)可以將所有收集的信息進行快速轉換，并通過電氣自動化技術使其變?yōu)榻y(tǒng)一的協(xié)議數(shù)據。之后，自動化技術中以太網便可以將統(tǒng)一的數(shù)據傳送給控制中心。這樣將綜合保護器與控制中心進行及時有效的聯(lián)結，可以最終實現(xiàn)煤礦企業(yè)數(shù)據的控制與通信。

傳輸通道則是聯(lián)結監(jiān)控中心與光纜的。通過反應系統(tǒng)的運行情況，以及對于視頻音頻等多種形式數(shù)據的傳輸，加上對于網絡穩(wěn)定性的保證，傳輸通道可以有效實現(xiàn)煤礦企業(yè)的網絡傳輸。對于煤礦企業(yè)而言，因為煤礦生產過程中有許多爆破等帶有危險性的施工過程，所以可以利用傳輸通道，來實現(xiàn)供電系統(tǒng)中的防爆防塵以及抗干擾的過程。這不僅僅使整個供電系統(tǒng)具有較強的可管理性，同時也為煤礦企業(yè)的供電系統(tǒng)提供了配置、報警、等擴展的功能，從而真正實現(xiàn)對于供電系統(tǒng)電路故障的有效排除，使電路系統(tǒng)的網絡使用性能得到優(yōu)化。

5 煤礦運輸過程中電氣自動化技術的應用

20世紀80年代后，我國的民用等用電大大增加，這也造成了大部分煤礦企業(yè)產量的巨幅提高。許多的大中型煤礦，因為缺乏成熟的電氣自動化技術，井下煤礦的施工過程中主要采用膠帶作為煤礦生產中運輸設備。隨著技術的發(fā)展，煤礦企業(yè)的膠帶運輸設備也漸漸使用了運輸監(jiān)控系統(tǒng)，這極大地提升了煤礦企業(yè)施工中運輸?shù)陌踩透咝?。之后，隨著計算機等技術的不斷成熟和發(fā)展，包括我國DCS結構系統(tǒng)的結構實現(xiàn)，我國的煤礦企業(yè)礦井安全生產系統(tǒng)漸漸變得更加安全有效，更好地保障了煤礦企業(yè)員工的人身安全以及企業(yè)的財產安全。

后來隨著相關高校對于電氣自動化技術的不斷研究，也努力發(fā)明出了膠帶機全數(shù)字直流調速系統(tǒng)，這在煤礦企業(yè)的運用中，極大地提升了煤礦的生產效率。同時，計算與工業(yè)電視也漸漸主要對于監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應用，加強對于煤礦企業(yè)中監(jiān)控的質量提升，這也極大地促進了我國的煤礦事業(yè)的發(fā)展。但即使這樣，煤礦企業(yè)監(jiān)控技術也由于安全性能不足，仍然無法很好地滿足企業(yè)對于安全的需求，對于煤礦企業(yè)的經濟效益依舊保證不夠。

目前，我國國內的技術也在逐漸創(chuàng)新和發(fā)展，國內自行開發(fā)生產的新型脈沖調速裝置也漸漸投入了煤礦企業(yè)的運行中去。在煤礦企業(yè)的自動化裝置中，因為我國大部分的脈沖調速裝置都采用晶閘管器件來構成裝置中必備的斬波器，這使得我國的煤礦運輸系統(tǒng)變得更加高效。隨著這項新技術在煤礦企業(yè)運輸系統(tǒng)中的發(fā)明和推廣使用，加上高效率的斬波器的配置，我國的煤礦運輸變得更加高效，且具有很大的穩(wěn)定性，很好地促進了我國煤礦企業(yè)技術的提升和經濟效益的保證。更關鍵的，這一項技術發(fā)展，也加速PLC技術的應用成熟，使PLC技術漸漸成為煤礦企業(yè)生產過程中的核心新型系統(tǒng)。

在我國如今的煤礦企業(yè)中，一些新型變頻技術也開始漸漸發(fā)展。在煤礦企業(yè)中的交頻同步拖動調速系統(tǒng)也漸漸在生產中投入使用，這大大促進了我國煤礦企業(yè)生產技術的效率提升和質量提升。目前，大部分的先進采煤企業(yè)和國家都十分重視PLC技術，并努力將其運用在電控系統(tǒng)中，逐漸成為整個煤礦企業(yè)生產過程中的主要核心技術。這使得提升機的安全得到了更好的保障，且也日漸趨于標準化。

6 監(jiān)控系統(tǒng)中電氣自動化技術的應用保障了煤礦安全

大中型煤礦企業(yè)都會使用安全監(jiān)控系統(tǒng)來保證煤礦安全。比如，許多企業(yè)都配備了瓦斯遙測儀、紅外線噴霧裝置等等，這些自動化設備都大大提升了煤礦企業(yè)的安全性，為工作人員的工作提供了安全保證，滿足了企業(yè)生產的需求。

在檢測煤礦生產中的數(shù)據時，企業(yè)的自動化系統(tǒng)會自動記錄下瓦斯?jié)舛鹊扰c生產過程相關的數(shù)據參數(shù)，并且自動地以曲線等方式顯示出來。這不僅有利于企業(yè)人員對于煤礦生產進行及時的監(jiān)控，也有利于工作人員作出相應的措施去保證煤礦生產的安全和有效。

7 結束語

總而言之，隨著我國科技的進步，煤礦生產中漸漸使用了電氣自動化，且電氣自動化的應用十分廣泛。通過使用電氣自動化，我國煤礦企業(yè)的安全性得到了更好地保證，且也降低了企業(yè)的生產成本。通過使用電氣自動化，煤礦企業(yè)的開采環(huán)節(jié)，通風系統(tǒng)，安全性能，監(jiān)控運輸?shù)?，都得到了更好的保證，這不僅有利于企業(yè)的煤礦生產，同時也促進了煤礦企業(yè)的經濟效益。煤礦企業(yè)應該加大對于電氣自動化技術的重視，盡量使用電氣自動化技術提高生產安全性和效率質量等，從而實現(xiàn)企業(yè)核心競爭力的提升，為我國煤礦企業(yè)的發(fā)展也做出一定的貢獻。