电气自动化在现代化煤矿中的应用探讨

沈 权

天地(常州)自动化股份有限公司

电气自动化在现代化煤矿中的应用探讨

沈 权

天地(常州)自动化股份有限公司

就煤矿生产而言，采煤工艺是否先进会直接影响到整个煤矿的生产能力，要使煤矿生产实现高产、高效，必须想方设法改进生产工艺。在机械自动化控制技术飞速发展的影响下，中国煤矿企业应用电气自动化技术越来越多，相关煤矿企业必须充分认清煤矿机械应用电气自动化的优势，借助电气自动化技术来规避部分风险，使设备与人员操作效率更高、运行更可靠等，并重视电气自动化在现代化煤矿中的应用，促进煤矿开采长期健康可持续发展。

电气自动化；煤矿；应用

1 电气自动化技术的概述

电气工程及其自动化技术应用的原理是在设备的运行过程中，没有人员对其进行相关的操作，设备依然能够根据已输入的程序，自行开展工作。电气工程及其自动化技术是一项设计学术领域较多的技术，从广泛的意义来讲，电气工程及其自动化技术的应用是重现人的动作。现阶段，这项技术已经在矿业、建筑业等领域得到了有效利用，在实际的生产活动中，它能够代替人进行危险性较高、强度较大的工作，从而提高工作人员的安全性工作效率，还能够起到一定的节能减排的作用，为促进我国科学技术不断改革和发展起到。因此，电气工程及其自动化技术的发展成为了全球共同研究的重要课题，一旦该技术的改革得到了完善和发展，便会普遍应用在各个领域当中。

2 电气自动化技术对于煤矿生产的积极作用

2.1 促进煤矿安全生产管理水平的提升

煤矿行业的生产活动大部分都要在矿井下完成，矿井下的生产环境往往十分恶劣，且存在着大量危险因素，井下开采作业人员常常要面临着较高的危险，而安全生产是煤矿生产的核心原则，无论在任何情况下，都应以保证井下作业人员的生命安全作为第一要务，这就需要高水平的安全生产管理来予以保障。现代煤矿生产主要是依靠各类机械设备进行采掘、运输等作业操作，对机械设备采取电气自动化的控制措施，不仅能有效降低人员操作所带来的不稳定因素，减少人为因素导致的安全隐患的发生几率，也能减少井下作业及操作管理人员的数量，降低矿井自然灾害诱发生产事故时所造成的人身伤害与损失，从而更好地保障煤矿生产的安全性。此外，电气自动化技术的应用还能提高危险源辨识与控制的有效性，这也能帮助煤矿生产管理人员更好地从源头处增强对风险的控制力度，降低事故的发生率，进而提高煤矿生产安全管理的水平。

2.2 提高煤矿机械生产的效率

电气自动化技术的应用能有效实现对机械设备的远程全面监控、远程即时操作，这就能帮助管理者及时发现煤矿机械生产运行中所出现的问题，并通过相应的监控仪表实施等对故障问题进行快速分析，也可根据设备整体情况判断是否需要停工检修，这样就能减少设备发生严重故障的几率，并减少设备检修维护所消耗的时间与资源成本，更有利于保障设备生产的效率，也能提高设备控制的精度，减少了依靠人工操作与管理过程中可能出现的疏漏情况，对于提升煤矿企业生产效益也有着积极的作用。

2.3 节约能源

作为自动化技术的基础和根本，在自动化设备的选购与使用中通常都会优先选择像高效电机和高效风机这样能耗低的机电装置。同时，为了节能还可在设备处于运行状态时根据实际情况进行相应调整，正因为自动化系统可根据系统实际负荷情况及时进行必要调整，使系统运行周期和运行状态得到优化，所以，在很大程度上避免或减少了不必要的能量损耗。如此一来设备在运行过程中就可少受电流、转矩等对其造成的冲击，进而减少设备发生故障的次数，缩短维修时间，使设备在规定年限内始终处于正常工作状态。

3 电气自动化技术在采煤中的应用

3.1 通风系统

由于煤矿井下生产环境通常比较恶劣，因此对于煤矿通风自动化系统的设计可借助分散、分层、冗余等方式进行，同时以太环形网络技术、多机备用技术及光纤传输技术在煤矿通风自动化系统中的应用，能更好地保障煤矿通风系统的可靠性，VC++与组态控制软件是煤矿通风自动化系统控制软件的主要实现方式，可有效控制煤矿通风，一般煤矿通风系统的自动化控制包含的功能应尽可能全面，要能实现遥感、遥测、遥控功能，并且应能记忆故障，实现现场越线报警等扩展功能。

3.2 排水系统

煤矿的自动化排水系统应包含下列功能：a)在无人操作的情况下，要根据现场实际情况，自动开停水泵，要合理调度排水机械设备，使排水工作更节能，工作效率更高；b)煤矿排水自动化系统应具备负压、过载、泄露等一系列保护功能；c)煤矿自动排水系统应具备向地面指挥中心实时传递泵房数据的功能，并显示设备运行工况，以便地面指挥中心可按照收到的信息，发送相关控制指令给泵房，以远程控制排水；d)应具备地面远程控制、手动控制及本地自动控制煤矿自动排水系统。此外控制煤矿自动排水的软件，应具备嵌入控制策略，以便依据系统实际情况，提出相应的管理决策，让煤矿自动排水系统更智能。

3.3 供电系统

综合保护器、地面集控中心、监控分站及传输通道是煤矿自动化供电系统主要包含的四个部分。其中，测控与保护供电线路、高压配电装置主要借助的是综合保护器，综合保护器应包含遥测、遥信、遥控、遥脉等功能，监控分站属于供电管理系统的一个中间环节，其作用主要是连接，并集成、转换现场设备信息，让它们实现协议统一，借助监控分站，可使综合保护器与地面分站实现通信与数据控制。地面集控中心具备的功能应包含：实时监控、监测，曲线与报表功能，分析与录波数据等。

结语

新时期煤矿企业要想实现可持续发展，煤矿企业必须逐步增强自身竞争力，矿井生产必须实现高产、高效。由于电子自动化技术在煤矿开采中的应用，不但能提高煤矿企业的生产效率，而且能更好地保障矿井安全生产，有利于促进煤矿企业经济效益与社会效益双丰收，因此，在现代煤矿生产中电气自动化技术值得推广与应用。

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[2]杨梓晗，于子轩，胡佳乐.电气自动化在煤矿生产中的应用探讨[J].内蒙古煤炭经济，2016，08：11+27.

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沈权(1982-)，男，工程师，2005年毕业于安徽理工大学自动化专业，现任天地(常州)自动化股份有限公司监控分院车辆辅助运输研究所副所长，主要从事矿山车辆运输的建设推广、应用和工程管理工作。