電氣自動化技術在煤礦機械設備中的應用研究

楊文奇

摘要：隨著我國科學技術和人民生活水平的提高，以及綜合國力的不斷增強。如今各行各業的多個領域都運用到了電氣自動化技術。這項技術的應用可以提高工作效率，保證工作又快又好的完成。在運行過程中我們要保障設備的運轉，這樣我們才可以高效的進行工作。本文對電氣自動化技術的概況，以及在煤炭行業領域的應用和影響因素進行了綜合的概括與分析。對電氣化水平的提高提出了相應的建議，并且逐步的落實下去。

關鍵字：電氣自動化技術;煤炭機械設備;生產效率;生產安全

煤礦企業傳統的生產設備雖然實現了機械化作業，但仍多以人工操作方式為主，不僅影響了生產效率的提高，對于生產作業也會帶來一定的安全風險。因此煤礦企業應積極應用自動化的相關技術，提高機械設備的自控水平，保證生產作業的安全。煤企應對老舊設備及時進行改造或更新，不斷提高機械設備操控的智能性和精細度，完善機械設備的電氣自動化體系，在生產實踐中融入先進的科學技術，才能推動煤炭行業的可持續性發展。

1電氣自動化技術在煤礦機械設備中的應用價值

對煤礦的生產效率產生直接影響的另一主要因素是提升及運輸設備的工作效率。由于中國煤礦大多為井下作業，必須利用提升和運輸設備才能將采掘出來的原煤送至地面，以便后續的加工處理，規模較大的煤礦采用膠帶運輸設備對原煤進行輸送。隨著中國經濟建設對于能源需求的急劇增加，煤炭產量也不斷提高，為了適應這一新的發展形勢，中國加大了對膠帶運輸運行情況進行實時監控的系統研發工作，并獲得了成功。在這一監控系統中通過對計算機及PLC技術的融合利用，使綜合性的系統保護得以實現，同時通過DCS結構也實現了地面監控，具體如圖1所示。

1.1有助于煤礦機械生產效率的提升

伴隨機械化采煤發展，在自動控制方面有新的要求，而電氣自動化技術的應用，使得控制系統具備設備狀態的監控功能，能夠實時的掌握采煤機械的工況，還使煤礦生產機械具備了故障檢測以及遠方遙控操作的能力。如此，煤礦設備操作人員能夠對設備實際故障做到及時發現，并且在電氣自動化技術幫助下具備了故障的自動分析功能，對煤礦機械故障可起到輔助決策的作用，進而避免更嚴重的采礦事故。

1.2有助于煤礦安全管理水平的提升

當前，煤礦生產主要集中在井下，而井下開采環境復雜且危險源眾多，對煤礦安全生產帶來較多不利因素，危害井下工作者的安全。保障煤礦生產安全始終是其核心管理目標，這關系著井下工作者人身安全，這凸顯了煤礦安全管理的重要性。同時，由于井下煤礦開采中的采掘、運輸等環節通常采取機械操作的方式，而電氣化控制的實現，能夠顯著改善人工操作采煤設備的弊端，避免了人為操作失誤可能帶來的煤礦安全問題，還降低了井下工作者的勞動強度以及人員密度，這對于煤礦安全管理有積極意義。

2電氣自動化技術應用問題分析

2.1整體應用水平較低

電氣自動化技術在國內煤礦生產機械中的應用本身嚴重滯后于先進國家，而且經歷了較長時期的緩慢增長，盡管在后期有較快發展，但整體自動化采礦應用水平較為有限。有的自動化采礦設備的核心技術依然來自國外，獨立自主研發的采礦設備在技術層次上還有差距，特別是在電氣自動化技術應用上仍需加大研發力度。

2.2技術轉化為生產力的效率較慢

盡管技術落后的煤礦機械的使用，會導致生產效益及煤礦采出率低下，但對許多中小礦企來說，煤礦機械設備的電氣自動化改造往往是得不償失的，不僅增加了采礦設備成本，而且還會導致煤礦開采的短期停滯，技術轉化為生產力的效率較低，這無疑限制了電氣自動化技術的應用與推廣。但煤礦機械有必然向著自動化方向發展，只有解決好技術成本的矛盾，才能更快的實現煤礦精細化、現代化管理的目標。

2.3實際應用中存在誤區

有的礦企僅關注于電氣自動化改造所能帶來的經濟效益，對采礦安全重視不足，特別是對于礦井安全保障系統沒有較多的投入，保效益而棄安全，這會使采礦安全失去保障，甚至帶來煤礦企業信譽及效益的損失。

3煤礦機械設備中電氣自動化技術的具體應用

3.1用于采掘機械設備

電力驅動控制在機械設備中比較常見，甚至已經出現了更為先進的多電機驅動系統。隨著社會經濟的發展，原有的煤礦產量已經很難滿足人們的正常需求，在某種程度上大大促進了電機系統容量的發展，目前牽引功率甚至超過了120千瓦，并且相對于原有的驅動方式而言，電力驅動的穩定性更強，工作效率得到了顯著提升，能夠實現對設備的有效控制，同時不容易受到外界因素的干擾，大大降低了損壞概率，減少了相應的維修保養成本。在自動化控制過程中，計算機技術發揮了至關重要的作用，獲取數據的可靠性和和時效性大大提高，有效縮短了分析時間，并且分析結果精確度更高，減少了人為因素的干擾，有效排除了安全隱患，采掘過程的安全性大大提高。

3.2用于運輸提升機械設備

當開采煤礦的規模較大時，帶式輸送機是比較常見的輸送設備。為了提高運輸效率，我國結合實際工況，開發出一種新型監控系統，實現對運輸工況的有效監控，在系統中引入了PLC技術和計算機技術，系統的綜合性大大加強，能夠適應多種復雜工況，在對地面進行監控時，采用了分布式控制的方法，大大提高了運輸效率。全數字直流調速系統也是一種比較先進的技術，取得了不錯的效果。隨著科技的發展和進步，交流變頻技術也已經用于煤礦開采，從運輸、調度等方面有效提高了煤礦開采的工作效率，其中PLC技術在控制過程中起到了核心作用，能夠同時控制多個設備工作，運輸過程的自動化水平大大提高，并且減少運輸設備不必要的損耗，提高了運輸設備的使用壽命。

3.3用于安全保障設備

為了提高煤礦生產的安全性，相關部門一定要重視監管工作并做好保障措施，切實保證井下作業的安全性。例如在井下安裝能夠測量溫度、濕度和電流的裝置。在安裝監測和感應裝置的過程中，一定要保證裝置獲取數據的時效性，有利于相關人員對施工狀況進行合理分析，在很短的時間內發現安全隱患并能夠及時采取有效措施避免安全事故的發生。將電氣自動化技術用于機械設備，能夠有效實現上述目標，在一定范圍內還可以進行遠程操作，煤礦生產的安全性得到有效保障。

4結束語

總之，盡管電氣自動化技術能夠為煤礦開采企業帶來機械生產效益以及安全管理水平的提升，然而在整體應用水平、技術轉化效率以及實際應用效果等問題依然存在，為此礦企要轉變生產管理模式，加大電氣自動化技術應用力度，實現效益及安全的全面提升。

參考文獻：

[1]曹以歆.電氣自動化技術在煤礦機械設備中的應用與管理[J].內燃機與配件，2020（04）：198-199.