導(dǎo)語(yǔ)：電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:得益于網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的持續(xù)革新，傳統(tǒng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式也在不斷變化，許多行業(yè)開(kāi)始實(shí)施自動(dòng)化升級(jí)技術(shù)。目前，自動(dòng)化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于煤礦開(kāi)采，能夠有效提高煤礦開(kāi)采效率和煤礦開(kāi)采安全性，從而實(shí)現(xiàn)煤炭企業(yè)和生產(chǎn)設(shè)施的現(xiàn)代化。基于此，本文分析了自動(dòng)控制技術(shù)在煤礦開(kāi)采中的重要性，對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦開(kāi)采中的具體應(yīng)用進(jìn)行了相應(yīng)的闡述。

關(guān)鍵詞:電氣自動(dòng)化;煤礦機(jī)械設(shè)備;分析研究

機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化自問(wèn)世以來(lái)就受到廣泛關(guān)注，通過(guò)使用自動(dòng)化、智能化、工程化的設(shè)備，按照既定的程序，從產(chǎn)品的加工階段到制造過(guò)程，可以實(shí)現(xiàn)在無(wú)人或人煙稀少的外部環(huán)境中工作，將生產(chǎn)工人從繁重的生產(chǎn)線中解放出來(lái)。電氣自動(dòng)化廣泛應(yīng)用，能夠在很大程度上提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)力，降低生產(chǎn)過(guò)程中的生產(chǎn)事故發(fā)生頻率，為企業(yè)樹(shù)立良好的信譽(yù)和形象，為企業(yè)發(fā)展奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

1煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用意義

1．1有利于提高安全生產(chǎn)管理

將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)械設(shè)備對(duì)煤礦開(kāi)采意義非凡，不僅可以提高煤炭企業(yè)生產(chǎn)管理的安全性，還可以提高工作效率。煤礦的起源是礦井，所有煤炭開(kāi)采均為地下煤礦作業(yè)，工作條件相對(duì)惡劣，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)極高，危險(xiǎn)的來(lái)源也很多。如果發(fā)生安全事故，后果非常嚴(yán)重。無(wú)論從事何種工作，員工安全都是重中之重，因此礦山的安全管理工作亟待提升。目前，我國(guó)的煤炭開(kāi)采很大程度上取決于機(jī)械和人工的結(jié)合。在危險(xiǎn)的工作條件下，保障人員的安全是比較困難的。在機(jī)械設(shè)備層面應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)不僅可以更好地控制礦山開(kāi)采和運(yùn)輸設(shè)備的使用，更好地發(fā)現(xiàn)危害隱患，減少事故出現(xiàn)的概率，確保操作人員的安全，還可以降低人工成本，提高礦山的生產(chǎn)效率。

1．2提升煤礦生產(chǎn)效率

在煤礦設(shè)備中采用電氣自動(dòng)化技術(shù)，不僅可以降低煤礦開(kāi)采生產(chǎn)中的潛在風(fēng)險(xiǎn)，還可以提升煤礦生產(chǎn)效率。一方面，引進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、大型數(shù)據(jù)庫(kù)、設(shè)備管理技術(shù)等先進(jìn)的現(xiàn)代煤礦開(kāi)采技術(shù)，可以促進(jìn)煤礦產(chǎn)業(yè)向機(jī)械化轉(zhuǎn)型。另一方面，可以更快速、更徹底地檢查和控制各種因素，減少不利因素的影響，提高煤炭的開(kāi)采效率。

2煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用存在的問(wèn)題

2．1電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用水平不足

雖然我國(guó)在電氣自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距正在縮小，但電氣自動(dòng)化在煤礦機(jī)械設(shè)備方面的相關(guān)應(yīng)用還存在較大差距，我國(guó)電氣自動(dòng)化的水平有待提高。比如我國(guó)當(dāng)前應(yīng)用的采煤機(jī)最大功率只有500kW，所使用的牽引設(shè)備大部分是進(jìn)口的，國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)的牽引設(shè)備很少［1］。不僅硬件方面需要第三方引入，軟件應(yīng)用方面也需要參考國(guó)外的設(shè)計(jì)，自主設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)軟件幾乎是不可能的。另外，我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛，而海外煤礦開(kāi)采是全自動(dòng)化的，相比而言我國(guó)的電氣自動(dòng)化應(yīng)用還不全面。

2．2電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用存在一定的誤區(qū)

在煤礦機(jī)械設(shè)備中采用電氣自動(dòng)化技術(shù)，可以確保煤炭資源的安全開(kāi)采，保障工人安全，提高采煤效率，加強(qiáng)設(shè)備管控，提高煤炭質(zhì)量，增加企業(yè)的盈利能力。但需要明確的是，只有保證機(jī)器和設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行，才能提高采煤效率。此外，部分企業(yè)過(guò)于片面，專注于謀求經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)，沒(méi)有采取有效手段保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。如果因此導(dǎo)致發(fā)生安全事故，不僅影響企業(yè)利潤(rùn)，還危及員工生命安全。因此，相關(guān)工作人員在使用電氣自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，需要科學(xué)合理地應(yīng)用，使電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)揮其真正的功效。

2．3電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用速度較慢

在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展、能源嚴(yán)重短缺的環(huán)境下，煤炭資源對(duì)國(guó)家發(fā)展至關(guān)重要。因此，我國(guó)對(duì)煤炭開(kāi)采的效率的要求也在顯著提高。為了提高采煤效率，需要擴(kuò)大電氣自動(dòng)化在采煤設(shè)備中的應(yīng)用［2］。中國(guó)的電氣自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程較為緩慢，煤礦機(jī)械設(shè)備應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)，實(shí)際應(yīng)用的效果無(wú)法滿足相關(guān)企業(yè)的開(kāi)采要求，所以還需要優(yōu)化和完善電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，防止其限制煤炭行業(yè)的發(fā)展［3］。

3電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的主要應(yīng)用

3．1煤礦生產(chǎn)中采掘機(jī)械的電氣自動(dòng)化

煤礦采掘機(jī)械設(shè)備和系統(tǒng)的使用正逐漸接近自動(dòng)化，水平多電機(jī)驅(qū)動(dòng)常被用于煤礦開(kāi)發(fā)。在某些情況下，交流電牽引由于其高效性、可靠性和環(huán)保性，在維護(hù)時(shí)需要特別注意。在采掘技術(shù)中，主要是利用計(jì)算機(jī)作為關(guān)鍵設(shè)備，然后利用多種傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀況并執(zhí)行檢測(cè)設(shè)備故障的功能，同時(shí)在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中對(duì)煤礦開(kāi)采進(jìn)行詳細(xì)監(jiān)控。目前國(guó)內(nèi)采煤機(jī)多數(shù)為電力牽引，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，交流牽引已被用于薄煤層增產(chǎn)中，將采掘機(jī)械設(shè)備與計(jì)算機(jī)結(jié)合使用。隨著時(shí)間的推移，對(duì)PLC和微型計(jì)算機(jī)的自動(dòng)控制的研究逐漸流行起來(lái)，該技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提高采煤效率。

3．2煤礦運(yùn)輸提升機(jī)械電氣自動(dòng)化

隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)在井下厚煤層中的應(yīng)用，以及841電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展普及，統(tǒng)一的輸送形式正逐漸被系統(tǒng)化、集成化、全數(shù)字化的運(yùn)輸模式所取代，還使用了膠帶集中監(jiān)控系統(tǒng)。但是，該技術(shù)的應(yīng)用還需要改進(jìn)，以便為自動(dòng)化安裝提供保護(hù)措施。隨著運(yùn)輸能力的不斷提高，采用了交流變頻技術(shù)，進(jìn)一步發(fā)展了速度控制系統(tǒng)。以安全回路監(jiān)控為主，采用了繼電器和接觸器控制系統(tǒng)，直流提升機(jī)60%作為F－D單元驅(qū)動(dòng)［4］。我國(guó)自動(dòng)采煤領(lǐng)域有三十多臺(tái)直流提升機(jī)，該機(jī)械設(shè)備由PLC和SCR－D控制，在提升機(jī)后部引入了以計(jì)算機(jī)為核心的電氣保護(hù)裝置，進(jìn)一步確保了提升機(jī)的運(yùn)行安全。

3．3煤礦機(jī)械設(shè)備安全監(jiān)控控制系統(tǒng)

在我國(guó)煤炭行業(yè)，機(jī)械設(shè)備由安全管理系統(tǒng)和生產(chǎn)技術(shù)組成。煤礦開(kāi)采過(guò)程主要采用DCS結(jié)構(gòu)來(lái)提高開(kāi)采效率。然而，在煤礦機(jī)械設(shè)備中，由于煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的持續(xù)更新，遙感工具、斷電工具以及自動(dòng)噴霧等裝置正在被投入使用。在煤礦開(kāi)采中，需要擴(kuò)大相應(yīng)的傳感器和電氣裝置的研發(fā)，完善監(jiān)控系統(tǒng)，以確保煤礦安全高效生產(chǎn)。

3．4變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用

電力系統(tǒng)是采煤機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行動(dòng)力源，因此，引入變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)尤為關(guān)鍵。在35kV變電站工程中，主要電力設(shè)備為實(shí)現(xiàn)變電站保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的微機(jī)一體化自動(dòng)控制提供了保障。其次，是對(duì)一系列能夠應(yīng)對(duì)短路、過(guò)載和過(guò)流接地等危險(xiǎn)情況要求的變壓器保護(hù)裝置的研究。這樣就可以利用兩條母線的測(cè)量保護(hù)、絕緣監(jiān)測(cè)和投切，對(duì)兩條未連接母線的電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)和保護(hù)。最后，后臺(tái)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要由監(jiān)控保護(hù)、通信控制和后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)組成。信息統(tǒng)計(jì)、分析、測(cè)試、評(píng)估、顯示和記錄的整個(gè)過(guò)程都在一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中進(jìn)行［5］，這改進(jìn)了信息和生產(chǎn)控制的效率，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高性能數(shù)據(jù)的高效處理，進(jìn)一步提高了整個(gè)煤礦變電站的自動(dòng)化程度。

3．5通風(fēng)控制系統(tǒng)和排水自動(dòng)控制系統(tǒng)

由于煤礦的工作環(huán)境惡劣，自動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在生產(chǎn)過(guò)程中十分關(guān)鍵。通風(fēng)控制系統(tǒng)通常采用光纖傳輸、環(huán)網(wǎng)、多機(jī)冗余來(lái)保證可靠性。設(shè)置該系統(tǒng)的功能時(shí)，需要滿足以下要求:半自動(dòng)和全自動(dòng)控制、手動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)控制、故障記憶功能、警報(bào)功能和其他功能。礦井排水自動(dòng)控制系統(tǒng)必須滿足以下要求:第一，無(wú)需干預(yù)，水泵即可自動(dòng)啟停，排水系統(tǒng)能夠智能規(guī)劃，這樣既能夠提高排水效果，又可以節(jié)約能源。第二，系統(tǒng)需要搭載針對(duì)過(guò)熱、過(guò)載保護(hù)和軸溫?fù)p失等因素的多種保護(hù)措施，確保生產(chǎn)可靠性。第三，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸顯示，還可以遠(yuǎn)程接受控制。第四，控制整個(gè)排水系統(tǒng)的方法應(yīng)包括人工控制和自動(dòng)控制，以確保手動(dòng)控制能夠禁用自動(dòng)控制。自改革開(kāi)放后，我國(guó)煤礦機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化程度明顯提高。自動(dòng)化應(yīng)用于煤炭開(kāi)采和采礦的各個(gè)方面，但要全面推進(jìn)自動(dòng)化還有很多工作要做。首先，計(jì)算機(jī)是自動(dòng)化的主要設(shè)備，同時(shí)它會(huì)隨著科技的發(fā)展變得越來(lái)越強(qiáng)大。高性能、高安全性、小體積的計(jì)算機(jī)能更好地適應(yīng)煤礦開(kāi)采環(huán)境，因此應(yīng)當(dāng)?shù)玫礁鼜V泛的應(yīng)用。其次，盡快提高我國(guó)自動(dòng)化電氣設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化水平，避免不必要的資源浪費(fèi)。最后，推進(jìn)煤礦安全監(jiān)測(cè)傳感器的研發(fā)，促進(jìn)其應(yīng)用周期的延長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備向智能化、數(shù)字化方向的轉(zhuǎn)型。

4電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

4．1應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域都與機(jī)械設(shè)備的電氣自動(dòng)化有關(guān)，其有助于我國(guó)科學(xué)技術(shù)的革新，能夠有效降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，有助于我國(guó)煤炭開(kāi)采和機(jī)械裝備的發(fā)展。我國(guó)電氣自動(dòng)化基于國(guó)外先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，是集智能化、集成化、安全化、大眾化于一體的體現(xiàn)，具有不可替代的市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿Α?/p>

4．2應(yīng)用發(fā)展方向

當(dāng)前，很多人意識(shí)到電氣自動(dòng)化對(duì)企業(yè)發(fā)展非常重要，很多自動(dòng)化設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)中得到了廣泛使用。然而，它的廣泛使用也帶來(lái)了一些潛在的問(wèn)題，例如:有些產(chǎn)品不是真正的自主開(kāi)發(fā)，使用自動(dòng)化設(shè)備不能滿足生產(chǎn)要求，阻礙了電氣自動(dòng)化的發(fā)展。在電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)一步的發(fā)展中，自動(dòng)中央控制與液壓支護(hù)的結(jié)合具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

5結(jié)論

綜上所述，在目前機(jī)械設(shè)備不斷發(fā)展的階段，機(jī)電一體化逐漸成為機(jī)械設(shè)備發(fā)展的主要方向，而機(jī)械設(shè)備的不斷發(fā)展也有助于提高煤礦設(shè)備的自動(dòng)化程度，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，保證機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程的安全。在煤礦機(jī)械設(shè)備中引入微機(jī)、信息和通信等技術(shù)，可有效推動(dòng)電氣控制系統(tǒng)向自動(dòng)化方向轉(zhuǎn)變革新，從而有效實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械設(shè)備的整體轉(zhuǎn)型進(jìn)步。

參考文獻(xiàn):

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［5］毛帥．電氣自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)備工程中的應(yīng)用［J］．集成電路應(yīng)用，2021，38(01):128－129．

作者：王皓 單位：國(guó)家能源集團(tuán)神東煤炭集團(tuán)