煤礦開采作業中電氣自動化控制技術的運用

張冬卉

鐵法煤業（集團）有限責任公司 遼寧鐵嶺 112700

現代科學技術的迅猛發展，為社會各行業技術發展提供了重要基礎。在煤炭工業發展過程中，通過運用先進技術，有效提升了煤炭工業發展水平。隨著社會快速發展，在煤礦開采作業中，要求在保障開采質量的同時，確保煤礦開采作業的安全性與經濟性。電氣自動化控制技術是以計算機技術、通信技術、傳感器等先進技術為基礎的現代化生產技術，其在工業生產中的應用大幅提升了生產效率與生產安全，電氣自動化控制技術在煤礦開采作業中的運用具有必要性。同時，現代智能化技術發展過程中，有效落實電氣自動化控制技術在煤礦開采作業中的應用，為實現煤礦開采作業智能化發展奠定了重要基礎。因此，加強電氣自動化控制技術在煤礦開采作業中運用的探討是非常必要的。

1 電氣自動化控制技術概述

1.1 電氣自動化控制技術內涵

電氣自動化控制技術是信息化時代發展背景下，電氣自動化領域發展的重要分支，是通過對計算機技術、網絡技術、通信技術、傳感器等多種先進技術的結合，運用儀器儀表控制和信息技術監控，實現優化控制工業生產過程的一種現代化技術手段。電氣自動化控制技術具體構成部分主要包括自動化軟硬件、自動化系統等。在煤礦生產中，電氣自動化控制技術的應用是推進煤礦工業化生產的重要技術，其應用時間雖然較短，但發展速度迅猛，在煤礦生產各個環節中，電氣自動化控制技術均實現了廣泛應用與普及，為提高煤礦生產效率與生產安全發揮著重要作用。

1.2 電氣自動化控制技術發展分析

從電氣自動化控制技術產生至今，經歷了許多重要發展階段，隨著當前計算機科學技術的快速發展，電氣自動化控制技術通過與計算機技術的有效結合，不斷向智能化方向發展，順應智能工業化發展的趨勢。在煤礦開采作業中，電氣自動化技術的發展與應用在提升煤礦生產效率，提高操作機械設備精密性，促進煤礦生產智能化方面具有顯著優勢，同時電氣自動化控制技術發展也逐漸向集成化和知識密集化發展。在此背景之下，煤炭行業必須要加強對電氣自動化控制技術的應用，加強與先進技術的創新融合，全面提升煤礦生產技術與設備，實現降本提質增效。

1.3 電氣自動化控制技術特點及運行影響因素

現階段，電氣自動化控制技術在各行業領域的推廣與應用不斷深入，尤其是在機械制造生產中的應用，大幅提升了其生產工作質量和工作效率，為推進工業生產現代化技術深入改革發揮重要作用。因此，未來電氣自動化控制技術在工業生產中的應用將會占據更為重要的地位。電氣自動化控制技術與電氣信息技術結合并充分發揮其優勢，其系統構成通常需要根據自動化機械作業環境特點實現在特定領域的具體應用。因此，相關技術人員需要不斷進行技術的優化與改進，從而提高技術應用效果。隨著現代科技的快速發展，當前電氣自動化控制技術領域仍舊存在較多的問題，并且對其精密程度與運行效率提出了更高的要求。

電氣自動化控制技術在實際運用過程中，相關設備會受到電力自動化設備的影響，從而對其正常運行造成障礙，同時 由于環境變化，部分設備還可能出現不摁釘現象，從而導致設備內部結構受到損傷，形成一系列電氣設備故障，嚴重還可能造成整個設備正常運行受阻。此外，在實際工作中，電氣自動化控制設備還會受到振動、離心力等力量的影響，進而導致設備中的一些精細零部件故障，影響設備運行；自然電磁波還會對自動化控制裝置造成影響，進而造成自動化控制裝置運行穩定受到干擾。

2 煤礦開采作業運用電氣自動化控制技術的實際意義

就目前而言，我國中大型煤礦生產企業在實際運行中，對機械化開采工藝的應用普及程度已經非常高。機械化煤礦開采工藝并不是在單一生產環節運用機械化生產，而是實現系統化、多元化的生產過程。現階段，我國煤礦行業在機械化煤礦開采發展中取得了較大的進步，但相較于西方先進國家仍舊存在較大的差距。對于電氣自動化控制技術在煤礦開采作業中的應用，我國仍舊處于初級開發階段，因此需要正確認識電氣自動化控制技術在煤礦開采作業中運用的重要意義，提高相關部門及煤礦企業的重視[1]。

2.1 提升煤礦開采工作效率

在煤礦開采作業中，加強對電氣自動化控制技術的應用，相較于人工操作作業，大幅提升了開采作業的時間效率確定性和穩定單位時間內的開采效率，并且有效避免了人工作業誤差導致的開采損失，提高開采工作效率。

2.2 促進煤礦生產產能的提升

在煤礦開采作業中運用電氣自動化控制技術，大大提高了開采作業的效率，并持續保障單位時間的產量，使得煤礦生產整體產量得到有效保障，從而為煤炭行業的穩定快速發展奠定重要基礎。

2.3 加強煤炭開采作業的安全

電氣自動化控制技術在煤礦開采作業中的應用，為其生產安全性帶來重要保障。運用電氣自動化控制技術，有效避免了人工誤操作可能造成的安全事故，同時利用技術還可以實現在危險區域作業面中的有效運用，降低了煤礦開采作業人員的安全風險，有效保障生產安全[2]。

2.4 實現煤礦開采作業的人性化設計

在煤礦開采作業中，電氣自動化控制技術的運用，能夠實現作業環境特點與作業機電設備的有效結合，從而為實現煤礦開采作業的人性化設計提供了重要的技術支持，為煤礦開采設備的高速穩定運轉發揮重要促進作用。通常情況下，煤礦開采作業中采煤機等進機械設備的開采進度會受到煤層硬度等外在條件的影響，而電氣自動化控制技術在煤礦開采作業中的運用，能夠實現根據煤層硬度、實際環境特點等對采煤機的開采速度進行合理化調節，確保開采作業穩定、安全，并且更具有人性化。基于此，煤礦開采作業中，煤礦企業應當重視加強對電氣自動化控制技術的運用，實現對煤礦開采作業機械設備的優化改良，提升煤礦開采作業中機械設備的自動化控制水平，實現作業人性化設計。

3 煤礦開采作業中電氣自動化控制技術的實際運用

3.1 電氣自動化控制技術在礦井提升機中的運用

煤礦開采作業中，運輸設備是作業必需機械設備，礦井提升機則是在開采作業中負責重要材料和人員運輸的主要設備。實際作業中，礦井提升機運行頻繁，需要反復啟動停止，提升機運行控制的穩定性對生產安全十分重要[3]。電氣自動化控制技術的運用，能夠有效保障提升機運行控制的穩定性。通過PLC控制可穩定控制提升機運行狀態（如圖1），同時也可以通過變頻器控制，其核心是調整設備的電機速度。

圖1 礦井提升機PLC電氣自動化控制

礦井提升機運用電氣自動化控制技術，能夠實現提升機運行的無極連續調速，并降低對鋼絲繩的沖擊。運用電氣自動化控制技術，還可以有效降低系統的故障率，主要是因為運用電氣開關可以降低其在運行中的磨損。提升機運行速度、位置等運行狀態信號可以通過傳感器來實現信號的傳輸，從而確保對設備運行狀況的精準控制，降低機電安全事故的發生。另外，在礦井提升機中運用電氣自動化控制技術，可以使設備運行保持最佳狀態，從而節約電能，降低煤礦開采作業的生產成本[4]。

3.2 電氣自動化控制技術在皮帶輸送機中的運用

礦井開采作業中，皮帶輸送機是井下主要煤炭運輸設備，在其運行過程中，加強對其運行狀態的監測是非常必要的。一般皮帶輸送機的運行距離都比較長，并且需要依靠人工進行運行狀態的巡視，不僅加大的生產人員工作量，并且工作效率難以提升。電氣自動化控制技術的運用，能夠對皮帶輸送機的電機運行速度進行調整，并監測其運行狀態。在設備控制中，可運用PLC與變頻器結合的方式進行控制。

電氣自動化控制技術在皮帶運輸機的運用，一方面實現了對設備運行全過程的實時監測，及時檢測異常情況，一旦發現運行異常，則又控制系統及時發出警報并采取相關動作，降低安全事故發生率。另一方面，皮帶輸送機的自動化控制有利于節能降耗，提升設備運行經濟性。在實際運行中，自動化控制系統可以根據輸送機運輸每臺質量進行速度調整，盡可能降低設備功率浪費[5]。

3.3 電氣自動化控制技術在井下水泵中的運用

井下水泵主要用于井下排水。在煤礦開采作業中，需要加強對水泵運行時間的控制。井下水泵工作中，根據水倉內的水達到一定深度，才開始抽水作業；如果水倉內的水未達到相應深度，則抽水泵會停止工作。同時，井下水泵工作還需要充分考慮水倉進水量，當水倉進水量較大，則需要增加水泵工作時間。電氣自動化控制技術在井下水泵中的運用，則可以實現水泵工作的自動化控制，不需要人工值守，并且有效保障水泵運行的安全穩定。

井下水泵運用電氣自動化控制技術，一是可有效降低煤礦開采作業中的水害發生，通過自動化控制技術實現對水倉水位的實時監測，并以監測結果作為控制信號，大幅提升水泵排水工作的精確性；二是有效降低安全事故發生。在抽水工作中，當水倉水位低于水泵工作水位，容易出現水泵損壞，應用電氣自動化控制技術則可以實時監測這種情況，確保水泵狀態穩定。

3.4 電氣自動化控制技術在煤礦監控體系中的運用

煤礦開采作業中，為確保開采作業安全，需要加強對生產過程的全面監控。當前，煤礦生產企業普遍投入監控系統，降低開采作業中一些不必要的安全隱患，為開采作業順利進行提供保障，從而降低企業損失，保障煤礦生產人員的人身安全。在煤礦監控系統中運用電氣自動化控制技術，可將監控系統擴散到煤礦開采各個環節，同時通過安裝斷電儀、風電閉鎖裝置、紅外自動噴霧等設備，通過傳感器進行信號傳輸，實現對煤礦開采作業全過程的有效監控。但是，傳感器應用具有一定的安全性問題，其長時間應用存在一定限制。因此，監控設備應用中需要進行定期維護檢修，確保設備運行安全穩定。相關技術人員還需要重視加快傳感器設備的升級改造，進一步完善自動化控制在煤礦監控系統中的有效運用。

4 結語

當前，煤礦開采作業加強對電氣自動化控制技術的應用，已經成為煤礦行業技術發展的重要方面，在提高煤礦生產質量和效率方面發揮重要作用。電氣自動化控制技術的運用改進了開采作業中存在的技術性缺陷，并實現了人工開采作業向機械設備開采作業的重要變革。因此，未來煤礦行業的發展需要加強對電氣自動化控制技術的運用研究，充分發揮其在煤礦生產中的重要作用。