煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

劉國超

摘要：自動(dòng)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(dòng)社會(huì)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(dòng)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(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用情況及發(fā)展趨勢(shì)，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(dòng)化技術(shù)提供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦生產(chǎn);電氣自動(dòng)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(dòng)化技術(shù)也逐漸被認(rèn)為是一個(gè)很有前景的發(fā)展方向，很多企業(yè)都在思考：如何將自動(dòng)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(dòng)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(dòng)，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。控制技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，由多種傳感器的工況監(jiān)測(cè)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(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行工況的監(jiān)測(cè)技術(shù)。液壓支架使用以計(jì)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(dòng)化技術(shù)相對(duì)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(cè)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(cè)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(jì)算機(jī)對(duì)掘進(jìn)機(jī)的自動(dòng)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(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用類型

機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)是一種運(yùn)用儀器儀表、計(jì)算機(jī)、控制理論和其它信息技術(shù)，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、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(dòng)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(dòng)化控制系統(tǒng)大多采用FCS（現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用措施

3.1自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)自動(dòng)控制技術(shù)，有效提高了采礦機(jī)械的安全性，同時(shí)大大提高了采煤效率，方便了維修與保養(yǎng)，對(duì)環(huán)境的污染程度也日益減少。電氣自動(dòng)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(cè)技術(shù)，將其集中于計(jì)算機(jī)技術(shù)當(dāng)中，推動(dòng)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(shì)，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(dòng)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(shí)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(dòng)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(shí)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(dòng)化的健康發(fā)展，所以我國在上述各個(gè)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(dòng)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(dòng)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(shí)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(shí)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(shí)到煤礦運(yùn)輸中自動(dòng)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(duì)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(dòng)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(shì)，不能及時(shí)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(shí)間、提高安全性，要重視上述各個(gè)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(dòng)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(shí)到的是，目前我國煤礦機(jī)械的電氣自動(dòng)化水平仍然不高，在自動(dòng)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(dòng)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。