煤礦機械設備電氣自動化技術的應用

劉云鶴

摘 要：煤礦機械設備中電氣自動化技術的有效應用，能夠有效提升生產效率，還能為安全生產提供良好的保障，同時煤礦機械設備中運用電氣自動化技術還能加強煤礦企業的生產管理形式，從而使生產管理得到一定優化，向著現代化及科學化方向發展，進而為煤礦企業可持續性發展奠定良好基礎。

關鍵詞：煤礦機械設備;電氣自動化技術;應用

1 煤礦機械設備電氣自動化技術的應用概況

目前煤礦機械設備中電氣自動化技術的廣泛應用主要是在PLC控制系統基礎上實現的。現階段許多煤礦開采過程中應用的是電牽引采煤機，在機載式交流變頻基礎上實現無極調速，工作的電壓為3300V左右，通過銷軌形式實現無鏈牽引。在這個過程中，對機械運作情況進行實時監控能夠有效避免發生運作故障，在其中應用電氣自動化技術，指的是通過計算機控制及可視化漢字監控界面，實現控制運作。在電氣自動化基礎上建構的采煤機設備中電氣系統構成為電源、PLC控制單元以及端子板，主要分為主控制系統和調速系統。其中主控制系統可以分為操作站、電源以及主控制器。PLC控制系統作為主控制器中的部分核心，可以在預先設置步驟基礎上匯總處理控制信息，之后通過驅動電路將處理結果傳輸到執行部門，從而實現煤礦機械設備自動化控制。

2 煤礦機械設備應用電氣自動化技術重要性

2.1 促進煤礦安全管理質量的提升

由于現階段煤礦生產行業具有較高的危險性，同時大部分企業也較為注重煤礦的生產安全管理。而且在煤礦機械設備中，電氣自動化技術的應用，能夠有效提高煤礦安全生產管理質量。首先，電氣自動化技術的應用，可以有效實現機械設備的自動化，一定程度上降低人力以及物力，提高煤礦的安全生產。其次，電氣自動化技術的應用，同時還可以有效識別煤礦生產中的不安因素，并對其進行適當的控制以及管理。隨著煤礦機械設備電氣自動化技術的完善以及目標的實現，我國煤礦安全生產的事故發生率也在不斷降低。

2.2 提升煤礦生產效率

電氣自動化技術的應用主要是在煤礦工業生產中融合，計算機網絡技術以及理論控制技術等先進技術，一定程度上促進煤礦生產管理的安全，并同時還可以優化煤礦生產管理，使得煤礦生產中的檢測以及控制較為便利，一定程度上提高了煤礦生產效率。

3 電氣自動化技術在煤礦機械設備中的具體應用

在現代機械行業發展過程中，機電一體化逐漸發展成主流技術。要想不斷拓展煤礦安全監控的范圍，進一步優化實際生產效率，就必須要不斷地對煤礦機械設備的自動化功能進行改進。當前，在煤礦機械設備中已經融入了信息通信技術以及計算機網絡技術等技術，且有效改善了煤礦安全監控的質量與效果，為采煤工作的安全開展奠定了堅實基礎。在煤礦機械設備后期發展的過程中，也必然要實現電氣控制系統的自動化與集成化。在這種情況下，煤礦開采作業人員應當熟練掌握專業技能，特別是自動化設備的使用能力。最主要的原因就是，煤礦開采作業人員操作設備的能力直接影響工作效率，同樣在自身安全方面也發揮著重要的作用。

3.1 應用于煤礦采掘機械方面

近年來，在煤礦采掘作業中，電氣自動化技術得到了廣泛應用，實現了煤礦采掘效率的提升，也為安全生產奠定了堅實的基礎。目前，很多大型煤礦企業引入了若干電機驅動自動化控制措施，以期不斷提高采煤機的運作效率與安全水平，積極開展采煤工作。此種采煤方法具有較強的抗污染能力，且維護工作的難度明顯下降。對于電子自動化技術而言，其集中了眾多工況檢測技術與故障診斷系統，屬于新型計算機技術。通常情況下，在采煤機采煤期間，其牽引電機功率應設置成2×160kW，而牽引的速度為0～30m/min。另外，采煤機的總裝機功率高于1000kW，甚至達到1500kW。特別是計算機技術的進步與發展促進了煤礦機械設備的多樣化發展。在計算機技術的應用下，能夠合理監控工況，且絕大部分企業會采用雙速電機，提高了電機功率與效率。特別是雙速電機技術的普及應用，為煤礦輸送創新進步提供了必要保障，進一步優化了煤礦采掘的產量以及安全水平。

3.2 應用于煤礦安全機械方面

隨著煤礦企業的穩定發展，煤礦安全機械的重要性逐漸突顯出來。在煤礦安全機械中引入自動化技術，可以有效監控煤礦生產的安全性。當前，很多檢測系統在國內的很多煤礦企業中都得到了應用，同時也加裝了斷電儀、瓦斯遙控器與風電閉鎖裝置等。而且，我國的安全監控系統已經能夠基本適應煤礦的安全生產需求。但是，傳感器的種類不多且穩定性不理想，加之維護實際工作量較大，都嚴重制約了煤礦生產的電氣自動化發展。長此以往，監控系統運行可靠性也將受到影響，實際工作效率下降。在這種情況下，要想有效保障煤礦生產的安全性，就必須要大力研發礦用傳感器，只有這樣，才能夠改進監控系統自身的可靠性能。目前，已經有部分大型的煤礦企業，將紅外線自動噴霧裝置安裝在工作環境中，一旦存在安全隱患，此裝置就會自動發送示警信號，有效監控并控制煤礦的生產過程，推進煤礦的安全生產。

3.3 應用于煤礦運輸機械方面

目前階段，煤礦開采量不斷增多，國內很多大中型煤礦企業開始選擇使用帶式輸送設備完成井下輸送作業。特別是部分企業引入了數字調整系統，對網絡技術與PLC技術進行了推廣應用。另外，在煤礦生產中，也開始應用效率較高的轉播器，基于PLC技術的電控提升機同樣得到了普及應用，在一定程度上優化了工藝控制性能。在此基礎上，基于全微機監控技術的協作，進一步改進了提升機的可靠性。國內很多煤礦輸送機械設備當中的提升機均開始應用交流提升方式，而轉子串電阻也成為主要的調速方式。由此可見，在煤礦輸送方面應靈活應用PLC等相關技術，為煤礦生產的推進與進行提供必要幫助。

3.4 應用于運輸提升機械設備

運輸提升機械設備的安全運行狀況直接影響著煤礦開采的效果及效率，因此煤礦企業應嚴格把控運輸提升設備的運行情況。為了滿足社會發展需求，在運輸提升設備中應用了新型監控系統，即膠帶運輸工況的監控系統，這個系統是計算機技術結合PLC技術，實現綜合化、系統化的保護功能，同時應用分布式的控制系統（DCS）合理監控地面。DCS系統能夠有效監控運輸提升機械設備，使其發生故障的概率得到一定程度的降低。同時在運輸提升設備實際運作過程中也應用了膠帶機全數字的直流調速系統以及膠帶機監控系統，通過監控系統全面掌握運輸提升設備的運作情況，使設備發生意外問題的概率降低，為煤礦開采提供重要的技術支撐，從而完成煤礦開采目標。在科技快速發展的過程中，電氣自動化技術得到了完善，交流變頻技術也就應運而生，將其應用到運輸提升機械設備中，能夠有效提升機械設備的運行效率及自動化控制水平，結合PLC技術共同使用，能夠增加中心控制的功能，在一定時間能能夠完成多項控制工作，如采礦工藝控制、安全回路控制以及同路形成控制等，從而保障運輸提升機械設備的安全運行。

4 結束語

煤礦開采過程中傳統人工管理與操作煤礦機械方式，不僅生產效率低下，在惡劣的礦井生產環境中還容易發生安全事故，已經無法滿足煤礦企業發展的各項需求。隨著煤礦資源的需求增加，現代化的發展，煤礦機械設備中電氣自動化技術的應用也隨之廣泛。煤礦開采中應用電氣自動化技術能夠有效提高煤礦生產效率，在一定程度上降低安全事故發生的效率，從而為煤礦安全生產奠定技術基礎。

參考文獻

[1]曹振華.煤礦機械設備電氣自動化技術應用研究[J].機械管理開發，2018，33（08）：221-222.

[2]魏鑫.試析煤礦機械設備電氣自動化技術的應用[J].企業科技與發展，2018（08）：173-174.