浅析矿山机电设备中自动化控制技术的应用

韩孟

摘 要：近年来，我国市场经济得到快速发展，煤炭需求量逐步上升，煤炭企业想要满足市场需求，必须加强安全管理，提高生产效率。在煤矿生产过程中，机电设备作为重要组成部分，不仅能够替代传统的作业方式，提高生产效率，而且能够减少工人的劳动强度，提高岗位操作安全性，在企业发展中起到了重要作用。随着科技的不断进步，在煤矿机电设备中开始广泛应用自动化控制技术，以此减少岗位人员投入，降低事故的发生率，为安全和产量方面提供了有力保障。本文简要介绍了自动化控制技术的应用现状，重点分析了矿山机电设备中自动化控制技术的应用措施，仅供参考。

关键词：矿山机电设备；自动化控制；技术应用

在煤矿生产中，需要使用较多类型的机电设备，不同的设备在生产过程中发挥着不同的作用。自动化控制技术的广泛应用不仅能够使设备利用效率得到提高，而且能够使矿山开采效率大幅提升，同时在安全性与产量方面更有保障。煤矿的生产作业环境相对恶劣，生产技术手段比较繁琐，只有注重机电维修养护，不断提高操作技能，才能够确保机电设备安全稳定运行，为煤矿生产的正常运行创造有利的条件。

1 煤矿自动化控制技术的概述

所谓的自动化控制技术，主要是利用电子技术对机械设备的生产加工过程进行全面监控，从而使人力资源的投入大幅减少，自动化技术涉及自动化控制、电子技术、机械技术等多种学科，各种技术的交叉叠加起到取长补短的效果。随着老矿井生产条件的不断恶化，需要投入越来越多的机电设备，从而确保煤矿生产效率得到有效提高，解放人力资源，保障安全生产。自动化控制技术在煤矿生产中的应用，最明显优势就是生产效率得到较大提升，煤炭生产量大幅增加。与此同时，在煤矿机电设备中，自动化控制技术的应用也进一步提升了煤矿生产的安全性，井下劳动环境得到明显改善，并且能够通过信息化平台直接受矿调度室监督、指挥和管理。

2 自动化控制技术应用现状

1）煤矿一线具有自然条件恶劣、作业环境复杂以及人机分布密集等特点，严重影响了机电自动化控制系统的可靠性。因此，煤矿技术人员需要定期保养和检修机电设备，及时调整设备参数，更换老化零部件。现如今，虽然大部分煤炭企业已广泛应用自动化控制技术，但机电设备缺乏专业人员管理，技术经验存在不足，职工操作水平较低，从而导致机电设备故障频发。所以职教中心要对技术人员的理论知识加大培训力度，及时更新自动化控制系统，提升机电设备工作效率。

2）煤矿生产过程中，主要是以采煤机和掘进机为主，所以自动化控制技术在这两个机电设备中应用比较普遍。但是目前自动化生产没有完全被应用在矿井之中，很多区域只是实现局部环节的自动化。通过对煤矿供电系统的分析能够看出，它只能够满足地面供电系统的监控以及保护，对于井下的应用依旧存在问题。井下具有比较复杂的供电网络结构，它与采煤、掘进以及运输等设备的供电服务有着密切的联系，受到负荷种类繁多以及分布区域十分广泛、各种地质条件较为复杂等因素的影响，且故障原因不容易排查，导致井下供电系统全面自动化难以实现。

3 矿山机电设备中自动化控制技术的应用措施

1）在煤矿采掘设备中的应用。在煤矿生产中，采煤和掘进不仅是重要的作业步骤，而且是极其危险和繁重的作业。随着一些老矿井采深不断加大，作业环境日益恶劣，地质条件复杂多变，安全事故时有发生。而将自动化控制技术应用于采掘作业的机电设备中，不仅能够降低职工劳动强度，而且能够提高生产效率，有效解决了生产中存在的各种矛盾。通过长期实践能够看出，现代化采掘设备的引入能够为矿井安全生产保驾护航，例如目前比较常见的电牵引采煤机，在电牵引采煤机中应用自动化控制系统，能够使其具有良好的牵引特性，采煤机在前进过程中获得牵引力。一旦采煤机出现下滑现象，自动化控制系統能够对其进行发电制动。所以，电牵引采煤机在在实际作业中基本上不需要设置其他防滑装置，就能够在40°—50°倾斜度的大倾角煤层进行作业。

2）在胶带运输机中的应用。盘式控制系统一般包括三个方面：一是液压站，二是制动系统，三是机电控制系统。这三个方面直接影响着煤炭运输的效率，因此需要通过自动化控制技术有效控制胶带运输机的电流。其工作原理就是通过PLC技术有效控制电流，随后控制油压，最终实现减速或制动。当PLC系统接收到的运行值超过设备运行标准值时，电流就会被控制降低，随后实现对胶带运输机的速度控制，当电流逐渐恢复后，制动自动解除，从而实现胶带运输机的智能化控制。

3）在矿山提升设备中的应用。在矿山生产过程中，提升设备不仅是最基础的设备，而且也是使用频率最高的设备，其主要用于对矿山机电设备、生产材料以及作业人员的运输。在使用提升设备时，首先要确保其安全性，检测其稳定运行情况，避免生产效率受到影响。在生产过程中，提升设备每天都会用到，具有较高的使用频率和较大的损耗。将自动化控制技术应用于矿山提升设备中，能够实现数字化自动控制，从而使设备的运输效率得到有效提升。例如，提升设备的控制器可以通过PLC进行编程，能够实现调节及控制的监控功能。采用分布式的控制方式，能对各个独立的控制器进行控制，通过总线就能实现各个控制器之间的通讯。在自动化技术的作用下，不仅能够实时控制和监测电控系统，而且能够提高变频调节的准确性，同时能够加强通讯的及时性。

4）在矿山监控设备中的应用。随着矿井开采过程不断移动，作业环境不断改变和恶化，安全管理逐渐受到人们的重视。想要使职工人身安全得到有效保障，需要加强生产期间的安全监测，扩大监测范围，加大监测力度，从而使矿山生产作业的整体安全性得到有效提高。自动化控制技术在监测过程中发挥着非常重要的作用，不仅能够全面监测机电设备的运转情况，而且能够监测作业人员的安全情况。例如，井下机电设备面对的环境比较复杂，在矿山监控监测设备中应用自动化控制技术，能够对矿井中的地理信息快速获取，特别是应用自动通讯技术后，能够使环境信息的准确性大幅提高，使作业人员能够根据井内环境合理的安排自己的工作，确保自身的安全。调度人员在自动通讯技术下，能够对生产作业情况全面掌握和控制，从而提升设备和人员管理水平。

5）在矿山安全管理中的应用。在煤矿作业中，安全事故是无法避免的，为了减少安全事故的发生率，只有通过自动化设备进行控制，从而减少人力资源的投入，使复杂的地质问题由自动化机电设备代替职工进行高危作业。针对部分地质条件复杂情况，自动化设备可以适应于多种不同的地质环境，并且不断地提高机械设备的开采，减少人工投入，从而提升安全管理水平，促进矿山安全生产。

6）在矿山其他设备上的应用。随着科技的不断发展，在很多大型煤矿中，井下采煤机也在及时更新，它所采用的先进技术是将液压控制技术与计算机技术进行结合。智能化的采煤机能够实现自动移驾模式，脱离人的操作进行作业，提高了生产效率。与此同时，自动化控制技术能够应用于电力控制系统中，为生产作业提供比较稳定的电力，满足采矿过程中机电设备对大功率电能的需求。

4 结束语

综上所述，在煤矿机电设备中，自动化控制技术是提升生产效率的重要保障。随着机械化设备的更新换代，将自动化控制技术应用于机电设备中，不仅能够更好地提升生产效率，而且能够保障安全生产。煤矿技术人员要注重矿山机电设备中自动化技术的科学运用，加大创新力度，努力实现与各类新技术的融合，实现矿山高产高效，推动煤炭企业健康可持续发展。