煤矿机电设备的电气自动化改造及维护

马耀庭

23022319850119**** 黑龙江省鹤岗市 154100

摘要：随着我国近几年的快速发展，煤矿机电设备也得到了很大的提升，而且电气自动化技术发展快慢是能够直接影响到我国煤矿机电设备的未来走向。煤矿机械设备普遍应用电气自动化技术，并加强控制管理，可以节省大量的人力控制岗位，通过计算机远程控制，大大减少了人力操作失误的几率，提高了矿山安全生产水平。首先对电气自动化的基本原理进行了介绍，然后分析了矿山设备采用电气自动化技术的优势，随后分析了矿山设备中电气自动化技术的主要应用场景，以期对矿山设备的电气自动化控制研究提供一定的借鉴和参考。

关键词：煤矿机电；电气自动化；改造维护

中图分类号：TD67 文献标识码：A

引言

煤矿机电设备的投入使用不仅带动了我国煤矿工业发展，也方便了人们的生活，因此保证煤矿机电设备能够正常工作，减少故障的发生具有十分重要的意义。对煤矿机电设备的自动化进行改造与维护，可以推动机电设备行业的发展，于此同时也是机电设备在进步过程中的挑战。利用对煤矿机电设备维护能够节约很多社会经济资源，能够有效地减少机电设备发生故障的概率，进而提高煤炭采矿日常的工作效率。

1 电气自动化的优势

我国的自动化控制技术也取得了不断进步和发展，其现阶段已经广泛地应用在我国的众多行业中。近年来，自动化控制技术在我国的矿山企业中也取得了良好的应用效果。对矿山资源电气自动化技术进行应用，与之相匹配的管理制度也在不断健全。通过不断地优化和升级各种规模企业的矿山设备，充分地提升了其实际工作效率。此种提升和优化不断提升了矿山设备生产运行过程中的可靠性和稳定性，同时能够更加科学地管控矿山设备的每一个工作流程，进一步优化和健全矿山企业的各项管理制度。综上，矿山设备的自动化，对于矿山开采业务及矿山资源开采企业的管理制度优化均具有不可替代的作用。

2 电气自动化改造与维护问题

2.1 现场缺乏管控

采取电气自动化改造的过程中，经常会出现控制和管理不全面，以及在日常的设备维护工作中，出现维护不到位的问题。在进行煤矿电气自动化改造之前，应对机电设备周围施工环境进行预处理，煤矿机电设备的改造施工很容易引起周围环境发生火灾。并且在煤矿机电设备工作过程中由于缺乏管控措施，还可能导致现场信息的检测的疏漏，使得电气自动化数据平台因缺少实际有效的数据导致无法构建的问题，或者煤矿采掘现场检测的数据缺乏科学的管理而导致缺失，使得自动化检测系统无法在构建后进行有效的运行等。

2.2 欠缺规范标准

因为煤矿自动化平台在进行维护的过程中缺少一个固定的行业标准作为参考，所以导致大部分维护工作人员在进行设备维护的过程中粗心大意，在前几年我国某矿井的采矿设备因故障进行改造，但是因为缺少改造的具体标准，所以使采矿设备出现漏电问题，在开机不久之后设备因其电压过载造成采矿设备完全报废，使采矿行业遭受到巨大的经济损失。基于我国的煤矿电气行业基本现状，电气设备和电气平台的运行维护方法还不够完善，使得在进行维护的过程中只能对煤矿电气设备进行基本维护。并且对电气系统软件以及现场检查不够全面精细，检查结果不能够符合相关设备维护管理条例和电气平台的监测标准。

2.3 员工素质

由于每个人的素质的不同，运用电气自动化技术的熟练程度、经验、认识水平、敬业精神也不同，均会影响电气自动化技术的应用。技术生疏容易出现差错；没有责任心同样导致安全隐患；在具体操作中，工作多年的老师傅与刚上班的年轻人也有差别；因此，针对不同员工的素质和经验、知识水平，在生产操作中，充分发挥“传帮带”的作用，积极利用各类技术培训机会，充分提高员工应用自动化新技术的水平，提高素质，夯实安全生产的基础。

3 煤矿机电中电气自动化改造维护措施

3.1 供电系统

1）综合保护设备包括遥测、遥信、遥控、遥脉等部分，不但能对电路信号和功率进行监测，也能远程控制开关阀和定值，或者开展远程通信。其作用是对矿井中的高压配电设备和供电线路进行一定的保护。2）监控分站属于全新的嵌入式控制体系，其可以采集诸多信号，并且进行远程通信。在进行供电的过程中，其将操作运行的数据和信息集合在一起，再进行科学合理的转化，从而使其成为运行统一的参数。借助相应的网络，将监控获得的相应参数传递至地面操控中心，实施操控中心反馈的命令。同时随时进行报警，发出断电的信息，从而使得地面控制中心和综合保护设备之间实现信息的共享。3）传输通道则需要借助互联网、光纤来连接各个中心站、操作中心，实现信息的共享。其主要具有如下功能：可以体现出供电系统运行过程中的实际情况，避免受到干扰和影响，提高稳定性与安全性。此外，还增加了预警、统计等功能，从而能更好地分析故障。4）地面操作系统，这是一个大型服务中心，其功能是开展数据监控，展示数据，记录和处理、计算数据等。

3.2 动态监控

通过此项技术的使用，不仅对矿山上合并的生产运行状况进行了优化，而且实现了对监控和管理流程的动态化管控。随着信息技术的不断发展，信息技术已经实现了对设备的远程管理，能够实时并且全面地管理矿山设备的工作情况，并及时地记录、分析、整理，以及存储设备运转的各项参数信息。在应用流程管理方面，此项技术能够作为矿山设备管理员的使用工具，提升其对设备异常的监管效率，以及对设备故障的处置效率。

3.3 PLC控制系统

首先，该类型系统采用双PLC系统设计，实现“双线制”控制保护效果。诸如安全电路，减速回路等关键电路部分采用软硬件冗余设计和多样化设计。如果在具体操控过程中出现等速超速，减速超速、过卷等故障，可以通过软硬件冗余设计来对设备系统进行二重或三重保护。第二，主要技术参数。在主控PLC操作系统中，安装配备了配置不同的SIEMENS公司的S7-300系列可编程序控制器，能够对提升机的运行中的关键信号部分进行二重或三重保护，并且各个功能的控制也已实现相互的监视。主控PLC操作系统能够根据具体的生产作业情况来自由灵活的完成提升机手动、半自动、自动、检修及故障开车等各种控制功能。监控系统采用工控机，可以完成对多个画面的实时监控，可以实时的掌握系统设备的运行状况，如果系统设备出现故障，将能够第一时间发现并报警；监控系统能够在WINDOWS操作系统的应用下进行编程，相关信息可以在工控机上实现全汉化显示。整个电控系统的操作功能非常人性化，考虑到了多个安装场景，从而为后期的操作维护提供了充分便利。

4 结束语

矿山设备电气自动化技术的研究会持续深入，矿山设备的智能化将是未来的主要研究方向。通过电气自动化控制技术，能够很好地提升设备的自动化和智能化程度，对于实现企业的可持续发展具有重要意义。电气自动化技术在管理和监控矿山设备运行状态中发挥了积极作用，为矿山资源的生产效率提升提供了一定指导。

参考文献：

[1] 殷振淮.煤矿电气自动化控制系统的优化设计研究[J].内蒙古煤炭经济,2020(08):177.

[2] 白建军.电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用探讨[J].内蒙古煤炭经济,2020(08):138+140.

[3] 余涛,梁浩栋.煤矿机械设备电气自动化技术应用研究[J].建材发展导向,2020,18(08):71-72.

[4] 王衡,王先科.探析煤矿机械设备电气自动化技术的应用[J].内蒙古煤炭经济,2020(05):177+179.

[5] 曹以歆.电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用与管理[J].内燃机与配件,2020(04):198-199.