煤矿机械设备电气自动化技术的应用

刘云鹤

摘 要：煤矿机械设备中电气自动化技术的有效应用，能够有效提升生产效率，还能为安全生产提供良好的保障，同时煤矿机械设备中运用电气自动化技术还能加强煤矿企业的生产管理形式，从而使生产管理得到一定优化，向着现代化及科学化方向发展，进而为煤矿企业可持续性发展奠定良好基础。

关键词：煤矿机械设备;电气自动化技术;应用

1 煤矿机械设备电气自动化技术的应用概况

目前煤矿机械设备中电气自动化技术的广泛应用主要是在PLC控制系统基础上实现的。现阶段许多煤矿开采过程中应用的是电牵引采煤机，在机载式交流变频基础上实现无极调速，工作的电压为3300V左右，通过销轨形式实现无链牵引。在这个过程中，对机械运作情况进行实时监控能够有效避免发生运作故障，在其中应用电气自动化技术，指的是通过计算机控制及可视化汉字监控界面，实现控制运作。在电气自动化基础上建构的采煤机设备中电气系统构成为电源、PLC控制单元以及端子板，主要分为主控制系统和调速系统。其中主控制系统可以分为操作站、电源以及主控制器。PLC控制系统作为主控制器中的部分核心，可以在预先设置步骤基础上汇总处理控制信息，之后通过驱动电路将处理结果传输到执行部门，从而实现煤矿机械设备自动化控制。

2 煤矿机械设备应用电气自动化技术重要性

2.1 促进煤矿安全管理质量的提升

由于现阶段煤矿生产行业具有较高的危险性，同时大部分企业也较为注重煤矿的生产安全管理。而且在煤矿机械设备中，电气自动化技术的应用，能够有效提高煤矿安全生产管理质量。首先，電气自动化技术的应用，可以有效实现机械设备的自动化，一定程度上降低人力以及物力，提高煤矿的安全生产。其次，电气自动化技术的应用，同时还可以有效识别煤矿生产中的不安因素，并对其进行适当的控制以及管理。随着煤矿机械设备电气自动化技术的完善以及目标的实现，我国煤矿安全生产的事故发生率也在不断降低。

2.2 提升煤矿生产效率

电气自动化技术的应用主要是在煤矿工业生产中融合，计算机网络技术以及理论控制技术等先进技术，一定程度上促进煤矿生产管理的安全，并同时还可以优化煤矿生产管理，使得煤矿生产中的检测以及控制较为便利，一定程度上提高了煤矿生产效率。

3 电气自动化技术在煤矿机械设备中的具体应用

在现代机械行业发展过程中，机电一体化逐渐发展成主流技术。要想不断拓展煤矿安全监控的范围，进一步优化实际生产效率，就必须要不断地对煤矿机械设备的自动化功能进行改进。当前，在煤矿机械设备中已经融入了信息通信技术以及计算机网络技术等技术，且有效改善了煤矿安全监控的质量与效果，为采煤工作的安全开展奠定了坚实基础。在煤矿机械设备后期发展的过程中，也必然要实现电气控制系统的自动化与集成化。在这种情况下，煤矿开采作业人员应当熟练掌握专业技能，特别是自动化设备的使用能力。最主要的原因就是，煤矿开采作业人员操作设备的能力直接影响工作效率，同样在自身安全方面也发挥着重要的作用。

3.1 应用于煤矿采掘机械方面

近年来，在煤矿采掘作业中，电气自动化技术得到了广泛应用，实现了煤矿采掘效率的提升，也为安全生产奠定了坚实的基础。目前，很多大型煤矿企业引入了若干电机驱动自动化控制措施，以期不断提高采煤机的运作效率与安全水平，积极开展采煤工作。此种采煤方法具有较强的抗污染能力，且维护工作的难度明显下降。对于电子自动化技术而言，其集中了众多工况检测技术与故障诊断系统，属于新型计算机技术。通常情况下，在采煤机采煤期间，其牵引电机功率应设置成2×160kW，而牵引的速度为0～30m/min。另外，采煤机的总装机功率高于1000kW，甚至达到1500kW。特别是计算机技术的进步与发展促进了煤矿机械设备的多样化发展。在计算机技术的应用下，能够合理监控工况，且绝大部分企业会采用双速电机，提高了电机功率与效率。特别是双速电机技术的普及应用，为煤矿输送创新进步提供了必要保障，进一步优化了煤矿采掘的产量以及安全水平。

3.2 应用于煤矿安全机械方面

随着煤矿企业的稳定发展，煤矿安全机械的重要性逐渐突显出来。在煤矿安全机械中引入自动化技术，可以有效监控煤矿生产的安全性。当前，很多检测系统在国内的很多煤矿企业中都得到了应用，同时也加装了断电仪、瓦斯遥控器与风电闭锁装置等。而且，我国的安全监控系统已经能够基本适应煤矿的安全生产需求。但是，传感器的种类不多且稳定性不理想，加之维护实际工作量较大，都严重制约了煤矿生产的电气自动化发展。长此以往，监控系统运行可靠性也将受到影响，实际工作效率下降。在这种情况下，要想有效保障煤矿生产的安全性，就必须要大力研发矿用传感器，只有这样，才能够改进监控系统自身的可靠性能。目前，已经有部分大型的煤矿企业，将红外线自动喷雾装置安装在工作环境中，一旦存在安全隐患，此装置就会自动发送示警信号，有效监控并控制煤矿的生产过程，推进煤矿的安全生产。

3.3 应用于煤矿运输机械方面

目前阶段，煤矿开采量不断增多，国内很多大中型煤矿企业开始选择使用带式输送设备完成井下输送作业。特别是部分企业引入了数字调整系统，对网络技术与PLC技术进行了推广应用。另外，在煤矿生产中，也开始应用效率较高的转播器，基于PLC技术的电控提升机同样得到了普及应用，在一定程度上优化了工艺控制性能。在此基础上，基于全微机监控技术的协作，进一步改进了提升机的可靠性。国内很多煤矿输送机械设备当中的提升机均开始应用交流提升方式，而转子串电阻也成为主要的调速方式。由此可见，在煤矿输送方面应灵活应用PLC等相关技术，为煤矿生产的推进与进行提供必要帮助。

3.4 应用于运输提升机械设备

运输提升机械设备的安全运行状况直接影响着煤矿开采的效果及效率，因此煤矿企业应严格把控运输提升设备的运行情况。为了满足社会发展需求，在运输提升设备中应用了新型监控系统，即胶带运输工况的监控系统，这个系统是计算机技术结合PLC技术，实现综合化、系统化的保护功能，同时应用分布式的控制系统（DCS）合理监控地面。DCS系统能够有效监控运输提升机械设备，使其发生故障的概率得到一定程度的降低。同时在运输提升设备实际运作过程中也应用了胶带机全数字的直流调速系统以及胶带机监控系统，通过监控系统全面掌握运输提升设备的运作情况，使设备发生意外问题的概率降低，为煤矿开采提供重要的技术支撑，从而完成煤矿开采目标。在科技快速发展的过程中，电气自动化技术得到了完善，交流变频技术也就应运而生，将其应用到运输提升机械设备中，能够有效提升机械设备的运行效率及自动化控制水平，结合PLC技术共同使用，能够增加中心控制的功能，在一定时间能能够完成多项控制工作，如采矿工艺控制、安全回路控制以及同路形成控制等，从而保障运输提升机械设备的安全运行。

4 结束语

煤矿开采过程中传统人工管理与操作煤矿机械方式，不仅生产效率低下，在恶劣的矿井生产环境中还容易发生安全事故，已经无法满足煤矿企业发展的各项需求。随着煤矿资源的需求增加，现代化的发展，煤矿机械设备中电气自动化技术的应用也随之广泛。煤矿开采中应用电气自动化技术能够有效提高煤矿生产效率，在一定程度上降低安全事故发生的效率，从而为煤矿安全生产奠定技术基础。

参考文献

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[2]魏鑫.试析煤矿机械设备电气自动化技术的应用[J].企业科技与发展，2018（08）：173-174.