導(dǎo)語：煤礦機(jī)電設(shè)備自動化控制優(yōu)勢與應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：中國煤礦基本實現(xiàn)了機(jī)械化開采，正在朝著自動化開采及智能化開采的方向發(fā)展。無論是自動化開采還是智能化開采，其關(guān)鍵都在于煤礦機(jī)電設(shè)備的自動化控制。分析了煤礦機(jī)電設(shè)備自動化控制的優(yōu)勢，并闡述了其在煤礦開采中的應(yīng)用，可為認(rèn)識自動化開采及智能化開采提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：煤礦開采；機(jī)電設(shè)備；自動化控制

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動化技術(shù)在各個行業(yè)中都得到了應(yīng)用，煤炭行業(yè)也不例外。目前，中國煤炭行業(yè)正處在從機(jī)械化開采向自動化開采及智能化開采轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵階段。無論是自動化開采還是智能化開采，其關(guān)鍵都在于煤礦機(jī)電設(shè)備的自動化控制。因此，非常有必要認(rèn)識煤礦機(jī)電設(shè)備自動化控制的優(yōu)勢[1-2]。自動化控制使機(jī)電設(shè)備按照預(yù)定的軌跡運(yùn)行，從而將人從重復(fù)的勞動中解放出來。本文圍繞煤礦機(jī)電設(shè)備自動化控制的優(yōu)勢展開，分析了機(jī)電設(shè)備自動化控制在煤礦開采中的應(yīng)用。

1煤礦機(jī)電設(shè)備自動化控制的優(yōu)勢分析

為了進(jìn)一步提高煤礦開采效率，自動化技術(shù)已被廣泛運(yùn)用到煤礦機(jī)電設(shè)備中。自動化技術(shù)是基于電子技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)和信息化技術(shù)發(fā)展起來的一種先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，其主要實現(xiàn)設(shè)備或生產(chǎn)的自動化運(yùn)行，減少人的干預(yù)[3]。下面將分析煤礦機(jī)電設(shè)備自動化控制的優(yōu)勢。1.1減少煤礦工人數(shù)量提高生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)的煤礦開采是勞動密集型產(chǎn)業(yè)，這不僅限制了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還極大地阻礙了煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著人力資源的成本不斷提高，煤礦企業(yè)面臨著巨大的壓力。為此，很多煤礦大力發(fā)展自動化技術(shù)，旨在提高煤礦生產(chǎn)效率，降低煤礦生產(chǎn)成本。機(jī)電設(shè)備采用自動化控制后，可大幅度減少煤礦工人的數(shù)量。這有助于提高工人的單人工效，還降低了工人體力勞動量，最大限度避免了設(shè)備運(yùn)行故障及安全事故隱患的發(fā)生，大大提升了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。1.2增強(qiáng)了煤礦生產(chǎn)的安全性。在煤礦機(jī)電設(shè)備采用自動化技術(shù)后，煤礦生產(chǎn)將變得更加安全。實現(xiàn)自動化控制的過程中需對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，若發(fā)生異常，則能更早地發(fā)現(xiàn)。這有助于更早地發(fā)現(xiàn)設(shè)備的安全隱患，從而減少事故發(fā)生或降低事故發(fā)生造成的危險性。很多自動化設(shè)備都自帶有危險報警功能，發(fā)生異常情況時能做出最有利的處理，這在很大程度上保證了工人的生命安全。此外，安裝在井下設(shè)備中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)能捕捉到工人的違規(guī)操作行為。這有利于規(guī)范工人的操作，使其養(yǎng)成正確操作設(shè)備的習(xí)慣，從而減少由誤操作引發(fā)的安全事故。隨著人工智能的發(fā)展，煤礦開采也將進(jìn)入智能化開采時代。工人可以在井上的煤礦智能化開采控制室中操作煤炭開采（見圖1），這極大地保護(hù)了工人的生命安全。而且，智能化開采的出現(xiàn)推動了煤礦夜班的取消。在煤礦夜班時，煤礦生產(chǎn)安全事故發(fā)生的可能性比白班大得多。1.3便于機(jī)電設(shè)備的管理。使用自動化技術(shù)后，機(jī)電設(shè)備的管理將更加容易。通過建立的煤礦生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)，可在井上對井下機(jī)電設(shè)備實施有效管理。這種管理可實現(xiàn)無人值守，大大降低了機(jī)電設(shè)備管理的復(fù)雜性[4]。在生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)上，可很方便地查看井下生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行情況及人員分布情況，例如采煤機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時的功率、皮帶輸送機(jī)的運(yùn)輸量等。采用系統(tǒng)自帶的設(shè)備管理日志，可清楚記錄設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)和維修記錄。這有助于對設(shè)備運(yùn)行過程中可能會出現(xiàn)的故障隱患進(jìn)行預(yù)測，大大降低了企業(yè)的設(shè)備維修成本。此外，在機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障或事故時，可在控制臺對有關(guān)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，從而減少故障或事故造成的損失。

2煤礦機(jī)電設(shè)備自動化控制的應(yīng)用分析

為了更好地說明自動化技術(shù)在煤礦開采中應(yīng)用的優(yōu)勢，下面將具體分析煤礦機(jī)電設(shè)備自動化控制的應(yīng)用，主要包括在礦井提升機(jī)、皮帶輸送機(jī)及礦井通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用。2.1自動化控制在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用。礦井提升機(jī)是煤礦開采的重要設(shè)備，其主要負(fù)責(zé)向井下輸送材料和設(shè)備。通常情況下，礦井提升系統(tǒng)的慣性大、控制程序復(fù)雜且對速度控制比較嚴(yán)格。提升機(jī)在工作時，需要頻繁地啟動和停止。若采用普通的機(jī)械式開關(guān)來進(jìn)行控制，則對提升機(jī)的控制系統(tǒng)會產(chǎn)生較大的沖擊。因此，很多礦井的提升機(jī)都進(jìn)行了自動化改造，如圖2所示。將變頻技術(shù)應(yīng)用于提升機(jī)的啟停控制，可實現(xiàn)提升機(jī)的平穩(wěn)啟停，從而提升了提升機(jī)使用的安全性。此外，提升機(jī)可根據(jù)提升或下放的重物質(zhì)量，自動調(diào)節(jié)運(yùn)行速度，使得提升機(jī)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。自動化控制技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步優(yōu)化了礦井提升機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，保證了提升機(jī)的整體性能，使得設(shè)備的安裝和操作也變得簡單。PLC.可編程邏輯控制器。2.2自動化控制在皮帶輸送機(jī)中的應(yīng)用。皮帶輸送機(jī)是煤礦井下重要的運(yùn)輸設(shè)備，其正常運(yùn)行對工作面的產(chǎn)量有著直接影響。傳統(tǒng)的皮帶輸送機(jī)在運(yùn)行時需要工人不斷地檢查其運(yùn)行狀態(tài)，例如是否出現(xiàn)跑偏、斷帶等問題。皮帶機(jī)的輸送距離比較長，這給工人帶來了很大的勞動量，且不能及時發(fā)現(xiàn)皮帶輸送機(jī)出現(xiàn)的故障。因此，很多煤礦的輸送機(jī)都已進(jìn)行了自動化改造。在自動化改造后，可對皮帶機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自動監(jiān)測，遇到異常情況時會自動報警。同時，還可以使得皮帶輸送機(jī)更加節(jié)能，根據(jù)皮帶輸送機(jī)運(yùn)行的重物來調(diào)節(jié)運(yùn)行速度。經(jīng)過統(tǒng)計可發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)過自動化改造后，皮帶輸送機(jī)斷帶現(xiàn)象明顯減少，且節(jié)能30%左右。2.3自動化控制在礦井通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用。礦井通風(fēng)機(jī)是礦井通風(fēng)的主要動力源，不僅要保證其運(yùn)行的可靠性，還應(yīng)保證其運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。一般情況下，礦井通風(fēng)機(jī)消耗的電能占礦井總消耗的50%左右。因此，必須保證礦井通風(fēng)機(jī)處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，否則會有大量的電能浪費(fèi)。在過去，礦井通風(fēng)機(jī)的工況點是通過風(fēng)機(jī)的葉片安裝角來調(diào)節(jié)的，調(diào)節(jié)所用時間較長，十分不方便。很多時候，礦井通風(fēng)阻力的測定幾個月甚至半年進(jìn)行1次，而在這個周期內(nèi)大量電能會被白白浪費(fèi)。而礦井通風(fēng)機(jī)經(jīng)過自動化改造后，通過煤礦井下安裝的傳感器可實時測得礦井局部通風(fēng)阻力，根據(jù)礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)就可確定礦井的實時通風(fēng)阻力。在確定礦井通風(fēng)阻力后，調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就可實現(xiàn)對通風(fēng)機(jī)工況點的動態(tài)調(diào)節(jié)。這有助于在滿足礦井安全運(yùn)行的前提下節(jié)省大量的電能。

3結(jié)語

自動化控制是一種先進(jìn)的生產(chǎn)力，其在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用能減少煤礦工人數(shù)量，提高生產(chǎn)效率，增強(qiáng)煤礦生產(chǎn)的安全性，且便于機(jī)電設(shè)備的管理。因此，需要在煤礦機(jī)電設(shè)備中充分應(yīng)用自動化控制技術(shù)。通過分析自動化控制在礦井提升機(jī)、皮帶輸送機(jī)及礦井通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用可發(fā)現(xiàn)，其能有效提高設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性。研究可為認(rèn)識煤礦機(jī)電設(shè)備自動化控制提供一定的參考。

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［4］周川.煤礦機(jī)電自動化控制技術(shù)優(yōu)勢及應(yīng)用分析［J］.科技風(fēng)，2020(13)：25.

作者:劉寧 單位:山西西山晉興能源有限責(zé)任公司