煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用

文/趙飛強(qiáng)

煤礦開采過程中傳統(tǒng)人工管理與操作煤礦機(jī)械方式，不僅生產(chǎn)效率低下，在惡劣的礦井生產(chǎn)環(huán)境中還容易發(fā)生安全事故，已經(jīng)無法滿足煤礦企業(yè)發(fā)展的各項(xiàng)需求。隨著煤礦資源的需求增加，現(xiàn)代化的發(fā)展，煤礦機(jī)械設(shè)備中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用也隨之廣泛。煤礦開采中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)能夠有效提高煤礦生產(chǎn)效率，在一定程度上降低安全事故發(fā)生的效率，從而為煤礦安全生產(chǎn)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

1 煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用概況

目前煤礦機(jī)械設(shè)備中電氣自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用主要是在PLC控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。現(xiàn)階段許多煤礦開采過程中應(yīng)用的是電牽引采煤機(jī)，在機(jī)載式交流變頻基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速，工作的電壓為3300V左右，通過銷軌形式實(shí)現(xiàn)無鏈牽引。在這個(gè)過程中，對機(jī)械運(yùn)作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控能夠有效避免發(fā)生運(yùn)作故障，在其中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，指的是通過計(jì)算機(jī)控制及可視化漢字監(jiān)控界面，實(shí)現(xiàn)控制運(yùn)作。在電氣自動化基礎(chǔ)上建構(gòu)的采煤機(jī)設(shè)備中電氣系統(tǒng)構(gòu)成為電源、PLC控制單元以及端子板，主要分為主控制系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)。其中主控制系統(tǒng)可以分為操作站、電源以及主控制器。PLC控制系統(tǒng)作為主控制器中的部分核心，可以在預(yù)先設(shè)置步驟基礎(chǔ)上匯總處理控制信息，之后通過驅(qū)動電路將處理結(jié)果傳輸?shù)綀?zhí)行部門，從而實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械設(shè)備自動化控制。

2 煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動化技術(shù)應(yīng)用的作用

2.1 有利于提高安全生產(chǎn)管理、

煤礦開采工作主要為井下生產(chǎn)，井下作為煤炭生產(chǎn)的主要場所，其生產(chǎn)環(huán)境惡劣，危險(xiǎn)源較多，存在較多的安全風(fēng)險(xiǎn)，而安全生產(chǎn)是礦井生產(chǎn)遵循的主要原則，在任何情況下，保證工作人員生命安全是首要任務(wù)，因此礦井安全生產(chǎn)管理水平應(yīng)較高。而目前礦井的井下開采、運(yùn)輸通常是通過機(jī)械設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用電子自動化技術(shù)對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有效控制，不僅能降低不穩(wěn)定因素的引發(fā)，有效減少安全隱患，還會減少礦井工作人員的數(shù)量，從根源上較少安全事故的發(fā)生，為煤礦安全生產(chǎn)提供保障。此外，煤礦機(jī)械設(shè)備中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)ΦV井危險(xiǎn)源進(jìn)行準(zhǔn)確的辨識及控制，有利于工作人員從根源上控制安全風(fēng)險(xiǎn)，將安全隱患消除在根源上，從而避免安全事故的出現(xiàn)，使礦井安全生產(chǎn)能力得到有效提升。

2.2 有利于生產(chǎn)效率的提升

煤礦機(jī)械設(shè)備中電氣自動化技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠?qū)C(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，同時(shí)及時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，這樣便于工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行故障，同時(shí)通過相關(guān)儀表對故障進(jìn)行快速分析，從而判斷檢修情況，是否必須停工，能夠有效降低設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重故障的效率，節(jié)省機(jī)械設(shè)備檢修維護(hù)的時(shí)間，從而使機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)效率得到有效提升，煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到提高。

3 煤礦機(jī)械設(shè)備中電氣自動化技術(shù)的有效應(yīng)用

3.1 應(yīng)用于采掘機(jī)械設(shè)備

目前煤礦機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，其主要應(yīng)用在煤礦采掘機(jī)械中，現(xiàn)階段許多煤礦在保證采掘的正產(chǎn)安全情況下，在煤礦采掘機(jī)械中廣泛應(yīng)用電氣自動化技術(shù)。目前在大型煤礦中，通常使用的是電機(jī)驅(qū)動的自動化控制系統(tǒng)運(yùn)作來實(shí)現(xiàn)煤礦采掘工作。通過觀察實(shí)際的應(yīng)用情況，在其中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，有利于采掘生產(chǎn)效率、維護(hù)便捷性及安全性的有效提升，同時(shí)能夠保障機(jī)械抗污能力。通常情況下，煤礦采煤機(jī)的總功率會高于1000kW，大型煤礦功率會達(dá)到1500kW，其中牽引機(jī)的功率在100kW，牽引速度在30m/s左右。

煤礦機(jī)械設(shè)備中，采掘機(jī)是直接接觸煤礦的機(jī)械，同時(shí)也是在惡劣環(huán)境中工作的機(jī)械，因此應(yīng)有效監(jiān)測及故障診斷采掘及運(yùn)作情況，是煤礦安全生產(chǎn)中的重要工作。采機(jī)中充分使用了電氣自動化技術(shù)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上，對煤礦采掘機(jī)進(jìn)行故障診斷及工況檢測，應(yīng)用電氣自動化技術(shù)中的信息技術(shù)、自動化技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能給個(gè)全面檢測及故障診斷采掘機(jī)運(yùn)作情況，從而使煤礦采掘生產(chǎn)環(huán)境的安全穩(wěn)定性及效率得到有效提升。

3.2 應(yīng)用于安全機(jī)械設(shè)備

為了使煤礦生產(chǎn)安全得到有效提升，煤礦企業(yè)應(yīng)合理的設(shè)置監(jiān)控以及保障系統(tǒng)。如溫濕度裝置，井下瓦斯氣體的檢測等，通過設(shè)置這些裝置，工作人員能夠全面掌握及了解礦井中的數(shù)據(jù)信息，為制定與開展工作計(jì)劃奠定良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。感應(yīng)及檢測裝置的數(shù)據(jù)的傳輸直接影響著煤礦后續(xù)工作，在其中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)能夠保障信息數(shù)據(jù)的傳輸，在收集完成數(shù)據(jù)信息后能夠及時(shí)傳輸給中心控制室，工作人員在分析數(shù)據(jù)信息后及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，從而完成遠(yuǎn)程控制。在這個(gè)過程中能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并及時(shí)做出相應(yīng)的處理措施，有利于提高煤礦機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行，從而使采礦效率及效果得到有效提升。

3.3 應(yīng)用于運(yùn)輸提升機(jī)械設(shè)備

運(yùn)輸提升機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行狀況直接影響著煤礦開采的效果及效率，因此煤礦企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格把控運(yùn)輸提升設(shè)備的運(yùn)行情況。為了滿足社會發(fā)展需求，在運(yùn)輸提升設(shè)備中應(yīng)用了新型監(jiān)控系統(tǒng)，即膠帶運(yùn)輸工況的監(jiān)控系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合PLC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)綜合化、系統(tǒng)化的保護(hù)功能，同時(shí)應(yīng)用分布式的控制系統(tǒng)（DCS）合理監(jiān)控地面[2]。DCS系統(tǒng)能夠有效監(jiān)控運(yùn)輸提升機(jī)械設(shè)備，使其發(fā)生故障的概率得到一定程度的降低。同時(shí)在運(yùn)輸提升設(shè)備實(shí)際運(yùn)作過程中也應(yīng)用了膠帶機(jī)全數(shù)字的直流調(diào)速系統(tǒng)以及膠帶機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，通過監(jiān)控系統(tǒng)全面掌握運(yùn)輸提升設(shè)備的運(yùn)作情況，使設(shè)備發(fā)生意外問題的概率降低，為煤礦開采提供重要的技術(shù)支撐，從而完成煤礦開采目標(biāo)。在科技快速發(fā)展的過程中，電氣自動化技術(shù)得到了完善，交流變頻技術(shù)也就應(yīng)運(yùn)而生，將其應(yīng)用到運(yùn)輸提升機(jī)械設(shè)備中，能夠有效提升機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率及自動化控制水平，結(jié)合PLC技術(shù)共同使用，能夠增加中心控制的功能，在一定時(shí)間能能夠完成多項(xiàng)控制工作，如采礦工藝控制、安全回路控制以及同路形成控制等，從而保障運(yùn)輸提升機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行。

4 電氣自動化技術(shù)應(yīng)用到煤礦機(jī)械設(shè)備中的展望

目前，煤礦機(jī)械設(shè)備中廣泛應(yīng)用了電氣自動化技術(shù)，使機(jī)械設(shè)備的控制工作向著自動化、智能化方向發(fā)展，能夠使煤礦開采效率得到有效提升。為了充分發(fā)揮出其作用，煤礦企業(yè)應(yīng)重視機(jī)械設(shè)備的維修養(yǎng)護(hù)工作，安排專業(yè)人員對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查維護(hù)，排除已經(jīng)存在的安全隱患及故障，從而保障機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行。為了使維修養(yǎng)護(hù)效果得到提升，煤礦企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對維修人員的專業(yè)化培訓(xùn)，使其掌握及了解新型的維修技術(shù)，在掌握后將其科學(xué)合理的應(yīng)用到實(shí)際維修養(yǎng)護(hù)工作中，及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)安全隱患及故障，從而煤礦開采工作提供保障。在新時(shí)代發(fā)展中，對電氣自動化設(shè)備的要求也隨之提升，因此相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)對電氣自動化技術(shù)的研究及創(chuàng)新，為之后的煤礦開采工作提供技術(shù)支持。

5 結(jié)束語

綜上所述，煤礦機(jī)械設(shè)備中電氣自動化技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠有效提升生產(chǎn)效率，還能為安全生產(chǎn)提供良好的保障，同時(shí)煤礦機(jī)械設(shè)備中運(yùn)用電氣自動化技術(shù)還能加強(qiáng)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)管理形式，從而使生產(chǎn)管理得到一定優(yōu)化，向著現(xiàn)代化及科學(xué)化方向發(fā)展，進(jìn)而為煤礦企業(yè)可持續(xù)性發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。