煤礦井下電氣設備自動化控制應用與優化

袁俊英

摘要：計算機、網絡、信息等與自動化控制技術的緊密融合，促進了煤礦井下電氣設備自動化水平的有效提升。信息技術的迅速發展以及自動化控制技術的不斷完善，自動化控制技術在煤礦井下開采作業中的推廣和應用，不但促進了煤礦井下開采效率和質量的有效提升，而且確保了煤礦井下開采作業的安全順利進行。

關鍵詞：煤礦;井下電氣設備;自動化

分類號：TD63;TP273

引言

煤礦資源作為主要能源之一，其重要性不言而喻，近年來，越來越多的煤礦被開發，由于部分煤礦企業安全防護措施不到位，導致各種安全事故層出不窮，其中由于電氣設備使用所造成的安全事故也是主要原因之一。由于電氣設備使用本身就具有一定的危險因素，同時相較于常規工作環境，井下作業的生產環境以及工作條件較差，如果在使用過程中電氣設備發生問題，會對相關工作人員的生命財產安全產生直接威脅。在井下電氣設備使用中最常見的事故發生原因有人員觸電、設備漏電或者短路等。所以為了保證煤礦生產井下作業可以更好的完成，需要不斷的提高電氣設備的安全性能，做好維修與保障工作，當出現故障時要及時制定處理方案，只有如此才可以最大程度保證人們的生命財產安全。

一、電氣自動化控制系統的應用特點

1） 現階段兼容性強，我國煤礦開采活動已經從淺層開采向著深層開采推進，相較于淺層作業環境，深層開采環境的復雜程度更高，需要借助更可靠的電氣設備來輔助開采活動的推進。不同電氣設備的運行時長、運行功率存在著較大差異，為了滿足電氣設備運行狀態的靈活調整，確保煤礦開采活動的順利推進，會借助電氣自動化控制系統來輔助整控制，而系統本身的兼容性較強，可以滿足不同類型電氣設備的控制要求，并且在端口協議方面還具備較高的開放性，這也為控制內容多元化發展奠定了堅實的基礎。2）集成化煤礦的開采流程涉及到煤層探查、煤層開采、資源對外輸送、安全防護管理等多個應用流程，每一組模塊在正常運行的過程中，都會涉及到一項或多項自動化技術，如PLC技術、人機界面交互技術、數據信息采集技術等。

二、煤礦井下電氣設備自動化控制應用與優化

1.采用本質安全電路

在引入高科技設備時，例如使用人工智能系統、自動化控制系統以及通信系統等對井下設備工作狀態進行全面監控控制，避免在電氣設備運行過程中出現電流火花或者電弧，盡量采取本質安全電路。本質安全電路通俗講就是電路電壓以及電流值都限制在安全值以內，非常的小不足以引起火花或爆炸，一般用在傳感器、儀表以及通訊設備上較多。

2.電氣設備定期檢修

電氣設備的檢修有相關規定，因此在檢修的時候要嚴格遵守，制定合理檢修計劃，在此基礎之上對重點設備進行檢修。同時需要注意的是整個檢修過程要制定詳細的檢修檔案，與歷年檢修所成立檔案相對比，將數據有效集中在一起，方便為日后檢修工作提供寶貴的資料。不論是檢修何種設備，只要在中間過程存在交接工作，必須在第一時間辦理交接手續。此外注意交接資料的完整性，防止在檢修、驗收、安裝的時候出現矛盾。作為接收方應該對整批設備進行詳盡的檢查，只有雙方做好監督工作才可以真正發揮檢修作用，保障設備的穩定運行。

3.選型的優化

目前，市場上應用的電氣自動化控制PLC系統種類繁多，且不同種類和品牌在實際應用過程中的性能方面也存在很大的差異。所以，煤礦企業在選擇和使用電氣自動化系統設備時，應該充分考慮以下幾方面的問題。①明確礦井下電氣自動化系統的構建模式。煤礦企業在選擇礦井電氣設備自動化系統時，必須以礦井開采作業的實際情況為基礎，在明確系統規模的基礎上，選擇符合要求的電氣設備型號。比如，有些礦井開采作業中常用西門子PLC系統，煤礦企業在監測礦井下瓦斯涌出量時，應該根據煤礦企業生產的實際情況，選擇和使用SIEMENS-S7-200等微型PLC控制系統。在檢測礦井下水文變化數據時，工作人員科研通過調控水泵房設備運行狀態的方式，掌握煤礦井下水文變化的數據信息。由于煤礦礦井下電氣自動化控制系統的運行環境復雜程度較高，所以煤礦企業應該根據實際情況選擇SIEMENS-S7-300等中型PLC控制系統作為電氣設備自動化控制系統。②明確I/O點類別。煤礦企業構建電氣自動化控制系統時，應該根據煤礦礦井開采生產過程中系統使用要求和被控制對象的難易程度，確定I/O點類別和數量，并以此為基礎制定相應的設備使用清單，然后根據系統控制量，預留相應的軟硬件余量，避免因為出現設備后期擴容浪費等情況，影響電氣設備自動化控制系統運行的效果。

4.采購符合相關要求標準的防爆電氣設備

在采購防爆電氣設備過程中，其供應商必須要具備的條件包含但不限于品種規格相對較全、產品性能可靠、型號、出廠標準、防爆參數、設備的安裝與調試等等。除了產品本身的質量性過關以外，還需要充分的考慮其經濟性，這就需要采購人員需要對整體的市場價格有一個較為全面的了解，貨比三家，在質量滿足相關設計要求的前提下，能夠保證礦產企業安全生產的前提下，擇價低采購。最后一點是需要根據煤礦井下工作環境進行選擇防爆電氣設備，確保采購的防爆電氣設備能夠在實際工作環境中發揮其性能，且與相關技術匹配。

結語

總之，科學技術的不斷發展和進步，電氣設備自動化控制技術在礦井井下開采作業中的推廣和應用，促進了煤礦開采效率和質量的全面提升。但是由于當前我國的煤礦井下電氣設備自動化控制系統在實際應用過程中仍然存在著很多問題。所以，煤礦企業必須合理運用科學技術手段，積極的進行煤礦井下電氣設備自動化控制系統的優化和完善，才能在促進電氣設備自動化控制水平穩步提升的基礎上，確保煤礦井下開采生產的安全順利進行。

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