煤矿机械设备电气自动化技术应用

煤矿机械设备电气自动化技术应用

肖玉峰

黑龙江矿安安全技术有限公司 黑龙江省哈尔滨市 150000

摘要：随着社会发展，人们生活水平提高，对能源的需求量不断增加。现阶段，煤炭作为最重要的能源之一，不论是在技术还是设备上均实现了全面的创新应用，大大提升了工作速度与质量，保证了生产的连续性。当前，煤炭生产电气自动化技术越来越成熟，在生产过程中，起到了重要的推动作用。只有全面推动自动化生产模式，才能有效提高煤炭开采能力，满足社会经济发展对能源的需求。文章就煤矿生产中自动化技术应用存在的问题进行分析，全面提出电气自动化技术在煤矿机械设备中的主要应用。

关键词：电气自动化；电气技术；煤矿机械设备

引言

在煤炭行业的现代发展历程中，将电气自动化技术应用于煤矿机械设备中是必然趋势，也是矿区机械设备发展的目标之一。电气自动化技术经过长时间的开发与应用，取得了显著的采矿成果。其不仅能改善现有机械设备工作的薄弱环节，使采矿流程更加规范化与自动化，提高采矿生产效率，还能加强安全管理。

1机械设备电气自动化技术应用前景

随着社会的发展，我国企业对生产设备的需求正在逐渐增加。该技术的应用在减轻员工工作量的同时提高了制造的安全性。但是，就设备在我国煤矿行业的应用而言。还存在一些问题。比如机电兼容都是比较大型的机械设备，但实际工作环境并不是所有的机械设备都是大型设备，所以并不是所有的设施都能用这种自动化技术来控制系统。为了更好地推动机械设备电器自动化技术的应用发展，应该着手提高机械设备电器自动化技术。首先，投入产品研发的力度，研发属于我国特有的技术，减少工业设备进口总量，以保持技术自主的目标。其次，要考虑我国生产型企业的具体情况，提高机械设备电器自动化技术与生产设备的结合程度，通过改进设施提高生产质量和效率。最后，也是最重要的一点，提高机械设备管理人员和操作人员的技术水平，减少故障的发生，提高设施的效率。

2电气自动化技术在煤矿机械设备中的主要应用

2.1在煤矿采掘工作中的应用

借助电气自动化控制技术可进一步提升采煤机性能，保证开采量满足日益增长的煤炭需求。例如可将中厚煤层采煤机改造为滚筒式采煤机；运用电气自动化控制技术将液压支架升级为四柱式掩护，调整液压支架高度使其与煤层厚度相适应；逐渐普及利用电气自动化控制支架系统，升级牵引系统为变频调速与电磁滑差无链电牵引等。通过电气自动化控制技术的具体应用，不断优化采煤机运作方式，完善煤炭开采系统，实现最佳的开采效率和收益。

2.2设备选型优化

在系统详细设计阶段，为保证系统达到更优性能，应做好设备选型优化。根据开采区域规模，应选择适合的设备，如在矿井瓦斯浓度检测方面，对较大空间范围进行检测，需选择高灵敏度的设备，确保及时发现瓦斯超限情况，向系统发出预警，自动启动风机进行抽排。在矿井电气设备较多时，需要控制的设备较多，面向海量数据，为做到高效收集和处理，需要配备大型的PLC控制设备。除了做好硬件设备选型，也应当合理选择编程工具。如手持编程器使用的语句表通用性较差，仅适用于小型PLC控制器。针对煤矿自动化控制系统，应采用梯形图编程器等图形工具，做到直观显示数据处理流程，达到较高编程效率。此外，根据煤矿自动化控制需求，应合理选择I/O点类型和数量。如对浅层煤矿进行开采，对软件结构无过严要求，可以采用少量简化I/O点。但深层煤矿环境复杂，需要选择高性能的I/O点，并做好数量统计，确保留有余量，为系统功能扩展提供支持。

2.3在煤矿运输系统中的应用

电气自动化技术的应用需要借助PLC技术、分布式控制系统（DistributedControlSystem，DCS）实现。整个电气自动化控制系统以PLC技术为控制核心，设计具体的用户管理界面和工业监管系统进行自动化控制。系统运行过程中发挥连锁功能，具体体现在皮带运输系统的连锁停止，单机控制或集中控制的工作方式，上位机的检测预警连锁，电气设备与变频器、电软启动设备的灵活配合。以胶带运输机为例进行分析。胶带运输机作为重要的运输工具，其与电气自动化技术的完美结合无疑是提升运输效率的关键。胶带运输机的自动化应用要依据PLC进行主控控制，实现联锁功能。具体体现在以下几点：a)工作面与主皮带机之间的连锁功能可以规避紧急停车的难题；b)连锁功能可以检测出堆煤、打滑、跑偏问题，并调整单机、集控，开展维修；c)皮带运输机能以相对平稳的加速进行运输，这主要是借助变频器、电软启动装置及CST仿真软件包等的密切配合，也能在重启时实现软停车与皮带软启动。

2.4在排水系统中的应用

煤矿井地处低洼地带，极易集水。因此，必须健全煤炭行业的排水管道和通风系统，确保煤矿开采人员的安全。随着科技的发展，电气自动化技术可以应用于煤炭行业的排水设备中，基于实时监控和反馈煤矿的排水状况，从而使管理人员可以随时了解排水设备的运行情况。当出现情况时，要根据具体情况及时采取应对措施，优化煤炭排水系统，提高排水管道的效率，确保煤炭行业的生产安全。

2.5在煤矿监控工作中的应用

建立监控系统、完善监控工作是保证安全采矿的重要前提。借助电气自动化控制技术可实现对采矿设备的全过程、全环节监控。如果采矿流程中断电仪、风电闭锁装置、瓦斯遥测仪或红外线自动喷雾等设备传递出异常信号，可提醒相关工作人员进行处理。需要特别注意的一点是为保证传感器信号的有效传递，应定期对传感设备进行维修与保养，更换升级新的部件，增添新功能，从而保证煤矿监控工作的精确化、完善化、体系化。

3煤矿机械设备电气自动化技术应用改进措施

为扩大电气自动化技术的应用范围、提升电气自动化技术应用水平，企业应不断优化采煤场地、运输巷道等作业环境，对不同的部件做到保护储存，防止其腐蚀、潮湿等。例如潮湿环境下做好防潮通风，震动环境下保持部件的平稳固定。另外，电气自动化技术需要工作人员进行调控和检测，因此要配备精通电气自动化技术规范并能将技术与实际开采经验相结合的专业的高素质人员。要注重对电气自动化技术系统及设备的及时维修，以免影响采矿作业。时代在不断地向前发展，势必要求电气自动化技术不断升级调整。相关研究人员应积极借鉴国内外先进经验，分析电气自动化技术发展问题，探讨电气自动化技术进一步发展的策略。

结语

我国煤炭开采企业在电气自动化技术应用上有好有差。一般来说，做得差的企业就是一些产量偏低、交通不便的小矿，这类企业更应该加大应用电气自动化技术，减小成本。而在电气自动化应用得好的企业中，也不是各个环节都应用得好，有些环节还是比较薄弱。这类企业应该大力支持帮扶国产设备的发展，努力追上世界先进水平。煤炭产业是我国最重要的能源产业之一，煤炭产业在未来继续保障我国的经济高速发展，非常重要。要大力提升我国煤炭机械设备的电气自动化应用水平，努力提高煤炭产业的生产效率。

参考文献

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