煤機產品中的電氣自動化技術的應用探析

文/周瑜，淮北礦業集團安徽淮北

1 煤機產品電氣自動化的發展及價值

我國計算機技術水平的不斷提高，在電氣技術中融合PLC、IE C61131、Windows平臺等，使機械產品在實際的運用過程中發揮著重要作用。由于PLC產品種類很多，并且不同種類的產品都有屬于自己的編程語言與表達方式，因此，使用IEC61131將產品編程接口標準化，編程語言的時候就能夠定義語法，縮短編程周期，并使代碼的使用率得到提高。這樣一來就方便對程序的管理。隨著Windo ws平臺的推出，在自動化領域它憑借使用和維護方便的優勢，以及集成辦公平臺的優勢，逐步成為電氣自動化技術進行工業控制的平臺。

2 電氣自動化技術采煤

2.1 煤機產品中的電氣自動化技術裝備的優勢

由于煤礦井下工作主要屬于高效和集中化的生產，因此，要想完成高效和集中化生產就必須提高采煤工作面的綜合開采。以煤機工作幾率和煤礦井下開采強度為集中點，融入配套設備自動化技術，同時增加出煤點，減少因輔助工序影響到采煤時間，使綜合采煤系統與生產系統更具可靠性。實現單一長壁和放頂綜合采煤的高效生產的優勢。

利用新型的電氣自動化技術綜合采煤的裝備實現了在采煤工作面長期工作的高效生產。具有設備能力大、自動化以及電液控制的優勢。煤機電牽引的功率高于800kW，每小時能夠生產近1100到1300t以上，其它運輸機和破碎機每小時能夠生產近600到2100t以上，為了能夠達到快速采煤的效果，電氣自動化技術的應用使機械配備自動調高等功能，以實現煤機的自動控制性和高可靠性。

2.2 煤機電氣自動化技術綜合采煤

首先，煤機電氣自動化技術綜合采煤的方式有3種：短壁綜合采煤和長壁綜合采煤，以及短長壁綜合采煤。短壁綜合采煤主要是為了實現采煤工作面上下端的迅速工作與回采巷道的迅速挖掘。適合在小型礦緩傾斜的煤層中運用。長壁綜合采煤主要是通過對采煤工作面的加長，在保證回風和運輸平巷，以及開切眼和通風系統得到完善以后，利用減少工作切面加大煤機開采煤的量獲得高產量。以成本最低日產量最高為準對工作面的長度進行制約。而短長壁綜合采煤主要是通過在現有挖掘好的巷道內利用回采煤柱的方式布置長道采煤工作面。根據在63L短長壁綜合采煤工作面的實驗，可以得知，65d所采出煤炭量為110000t左右，平均每日能生產1400t左右，最高的時候每日能夠生產2100t左右，與以往的工作效率和采煤量相比有明顯的增高。

其次，在煤機產品中的電氣自動化技術綜合采煤工作面中，放頂煤開采主要是通過按照煤機進行2到3刀截煤以后，將截煤放入支架中的放煤窗口，直到頂煤放置結束，利用推移輸送機往前推送等流程來完成。

最后，隨著煤層的不斷開采，開采條件較好的煤層已經面臨枯竭的趨勢。進一步在薄煤層開采的工作逐漸被重視。由于薄煤層中的煤炭占有存儲量遠遠要高于中厚層。我國至少有85%的煤礦，在薄煤層的存儲量已經達到了625億t，是所有煤層存儲量的18%。

3 煤機產品中的電氣自動化技術的應用

3.1 電牽引采煤機

電牽引采煤機的部件主要是利用模塊的形式進行設計，運行起來靈活方便，使機械延長工作量的機會較少，同時工作的效率也得到了提高。在前行采煤和煤機下滑時，煤機利用牽引力完成阻力的克服進行移動，并利用發電制動將電能反饋給電網。由于采煤機進行工作的工作面非常復雜，容易遇上煤層傾角，因此，為了降低成本，電牽引煤機將防止下滑的制動器裝于牽引電動機軸中，以防止停機時出現機器下滑，以確保煤機不用安裝其它防滑裝置就能在工作面上正常運行。煤機在完成運行工作以后，通過檢查發現，被磨損的配件只有電動機中的電刷與整流子，其它的配件并沒有發現磨損，所以該煤機不僅減少了維修的工作量和故障的發生，而且還使工作更加可靠，使用的壽命更長。煤機中的電控系統主要完成對各種參數的調整，阻止煤機超載進行工作，確保了安全性。

3.2 人機工程學與電氣自動化的結合使采煤的過程更加人性化

在煤機產品設計中，設計者應該全方面思考，合理的運用電氣自動化技術再結合人機工程學使煤機產品會有更多的創新。礦下工作環境是十分惡劣的，是一個缺乏色彩的世界, 灰蒙蒙的巷道，工作空間狹窄、光線昏暗、工作時產生大量粉塵、瓦斯濃度過高、噪音異常等。惡劣的工作條件，給人一種單調感和壓抑感，在不知不覺中影響著工人的情緒和勞動生產率，同時也影響生產安全。這就要求在產品設計過程中，要充分考慮人機工程，使人與機器設備之間能夠相互適應。

三一重型裝備有限公司的煤機產品就充分的做到了這一點“人性化”。煤機產品形態簡潔，擁有人情味的線型表現出高新技術下生產出的煤機產品更加吸引用戶的眼球，摒棄了繁瑣的外觀造型與裝飾，把瑣碎的操作部件模塊化、宜人化。并結合人機工程的配合，強調實用美觀、技術與藝術的高度結合統一。人性化要求煤機產品更加安全可靠。用下述幾個方面為例說明：在急停開關等重要按鈕上采用發光材料，易識別，可降低故障發生率；提高噴水滅塵裝置效果，不要一味提高噴水量從而造成工作面泥弄；部件間要提高隔振、吸振、緩沖減振的能力；提高設備對井下氣體的分析能力；緩解工人長時間在昏暗工作條件下的壓抑和煩躁心理；對產品部件的分析應考慮位置是否合理；操作過程與習慣是否一致，操作距離是否合理，操作部件是否有對比等

4 結束語

電氣自動化技術在煤礦采、掘、運裝備的應用和推廣，極大地提升了我國煤礦生產的綜合實力，為實現高效、安全、潔凈、結構優化的煤炭工業生產打下了扎實的基礎。