論煤礦機械設備電氣自動化技術應用

摘要：眾所周知，煤礦企業的工作環境一般都十分復雜惡劣，尤其是煤井，有關的機械設備也比較多，更糟糕的是我國機械設備自動化的水平又比較落后，因此，加快煤礦設備電氣自動化技術的發展腳步是目前煤礦企業的關鍵任務。本文首先介紹了電氣自動化技術在煤礦地面生產系統中的應用，然后簡要闡述了煤礦運輸提升機械、煤礦安全以及監控系統中電氣自動化技術的應用。

關鍵詞：煤礦 機械設備 電氣自動化

隨著現代科技的發展，自動化技術也逐漸被認為是一個很有前景的發展方向，很多企業都在思考：如何將自動化技術投入到生產中？從而代替勞力，這樣不僅使得采集到的數據更加精確，也可以避免大量工人們深入到惡劣的環境中，更重要的是增加工人們的安全保障。本文就是針對煤礦企業機械設備電氣自動化技術的應用問題展開了探討，因為煤礦自動化將會是煤礦生產企業未來的必然發展目標。

一、 煤礦地面生產系統中電氣自動化

煤礦地面生產系統涉及的生產范圍包括破碎、篩分、緩沖以及運輸和存儲等，這個系統要負責的工作比較廣泛，例如：對原煤的加工和分類、存儲和裝車等，在這些過程中難免產生大量的灰塵和噪音，因此員工的工作環境相當惡劣，將電氣自動化技術應用到生產中來并且讓各種電氣設備在系統中可靠地運行是目前的重要任務。

通常意義上，主控設備是整個控制系統最為關鍵的核心部件，控制系統是否可靠、運行是否穩定的關鍵就取決于主控設備的構成。真正應用到實踐的的構成方式主要有三種，以下分別作簡要介紹。

（1）繼電氣控制方式。在八十年代以前，我國建成的煤礦區一般都采用繼電器控制方式作為電氣控制系統的主控設備。當時的科技水平比較低下，所以使用這種主控方式會有很多缺點，例如：系統龐大，接線復雜繁瑣導致難以查找故障點等，最難以讓人接受的缺點是它不能做到隨機應變，只能按照計劃中的控制程序運行下去，唯一的優點就是成本相對較低，因此適用的情況不太多。

（2）單片機構成的控制器。在八十年代中期，科學技術水平有所上升，當微型處理器出現后，有人發現了用軟件編程控制各類電氣設備控制中的邏輯關系，雖然解決了繼電氣控制方式中不能控制程序運行的重大缺點，但是這種方式抗干擾的能力非常不好，而且當時變成采用的還是機器語言，所以運用也不多就被淘汰出局了。

（3）可編程序控制器方式。在不斷地研究后，可編程控制器方式成為了現在電氣控制系統的主控方式，它是結合了前面兩種方式的控制思想，主要構成是幾種基本的模塊，分別是CPU、電源、接口和通信，因為這幾個模塊都是各自獨立的被封裝在一個比較小的盒子里面，所以抗干擾性強、可靠性高。更重要的是，它能夠根據實際情況和要求調整模塊的種類和數量組成不同的系統，而且軟件編程采用的是非常形象又易懂的梯形圖，所以這種控制方式大大提高了電氣設備控制系統的可靠性和可行性，應用非常廣泛。

二、煤礦提升機械設備電氣自動化

20世紀80年代以來，我國煤礦企業的開采量呈現出持續上升的良好發展局面，對于井下厚煤的運輸，一些比較大的煤礦企業都是使用膠帶運輸。在需求的緊逼下，膠帶運輸設備安裝完成后的工況監控系統的研制已經取得了很大的成果，它的應用也已經進入了較快的發展階段。由于計算機技術以及PLC技術的普及，單一的保護也逐漸被系統化、綜合化，DCS結構使得地面監控的目標成為現實。另外，有些高校研制出了膠帶機全數字直流調速系統以及膠帶集中監控系統，在投入使用后表現出的效果十分顯著，只是在膠帶設備安裝后自動化的相關保護問題上還不夠完美，所以還有待提高。

隨著電氣自動化技術的發展，交交變頻器的技術也日益成熟、壯大，進一步促進了調速系統的發展。有些在采煤方面比較先進的國家在提升機電控方面的研究和安裝已經大有收獲，他們已經開始將PLC作為中心控制器，從而實現提升工藝控制、同路行程控制以及安全回路監控等目標幾乎做到了全微機監控，進一步完善了提升機安全運行方面的問題。

在高科技文化蓬勃發展的今天，信息化設計在煤礦機械設備中的應用已經成為了一個必要的環節。目前，我國的煤礦事業與先進國家相比還處于比較落后的狀態，因此，國家必須制定有效的政策和給予足夠的技術扶持來發展壯大我國的信息化建設事業。隨著煤礦工業的迅速發展，國家對煤礦開采的安全性和煤礦機械設備的信息化建設提出了更高的要求，再加上煤礦企業自身為了謀求發展而進行的信息技術改革，使得信息化設計在煤礦設備中占據的地位變得越來越顯著。

三、煤礦機械設備安全，監控控制系統

我國煤礦機械設備安全監控系統以及制造技術雖然很多都是從先進的國家引進的，但與此同時也在自己的研究中，目前已經推出的有K195、KJ2、KJ4、AVI等，采用的大多是DCS結構，相對國際上其他國家而言，其技術已經有中上等的水平。

另外，在我國很多煤礦企業中，煤礦機械設備安全監控系統已經投入使用了，相關的監測裝置包括遙測儀、斷電儀、紅外線自動噴霧裝置等，這些足以應對我國煤礦生產的安全要求，不足的是我國相配的傳感器種類比較缺少，而且使用壽命也很短，其工作穩定性也比較差，但是需要維護的工作量卻很大，這些問題使得監控系統的工作缺乏安全和可靠，所以沒有得到充分的利用。從這個角度來看，煤礦企業現在該做的就是加大相關傳感器及其性能的研發，盡可能地為監控系統的工作提供可靠的安全保障。

總而言之，科學技術是第一生產力，要想促進煤礦企業的安全、快速地發展，提高煤礦機械設備電氣自動化水平是首要任務，只有掌握了煤礦企業發展的核心技術，才能使其與科學技術齊頭并進、互相促進發展，使我國在國際的行列上不再落后。

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