浅谈煤矿机械设备电气自动化技术的应用

赵亮

摘要：在煤炭生产中，对煤矿机械设备的性能要求相对较高，为了有效提升煤矿机械设备的实际生产率，可以将自动化技术引入其中。文章从电气自动化技术对煤矿生产的影响谈起，就煤矿机械设备电气自动化技术的应用进行了详细探讨，希望通过相关技术研究，能够为国内煤炭事业的发展带来帮助。

关键词：煤矿机械设备;电气自动化;影响;应用

随着科学技术的进步，各种煤矿开采设备逐渐完善，煤矿机械设备的功能逐步向集成化、多元化的方向发展，机械设备的自动化技术也逐渐趋于精细化和智能化，两者联系越来越紧密，因此，如果煤矿进行开采时，机械设备没有完善，不能形成一个统一的体系，就会严重影响煤矿电气自动化水平的提高。为此，各煤矿企业必须及时淘汰旧设备，更换新的生产设备和技术。在未来的发展过程中，应当将先进技术与实际生产有效结合起来，从而带动整个煤矿企业的发展。

一、采煤机械设备电气系统的应用特点

目前，井下开采多采用电牵引采煤机，其总体架构就是并排放置多台电机，通过机载式的交流变频进行无级调速，电源电压为3300V，并以销轨的方式进行无链牵引。为实时反馈机器运行状态及可能发生的故障，整个过程将通过计算机进行控制，并配置可视化的汉字监控界面。由端子板、电源、PLC控制单元等组成最新型的电控系统，其主要分为主控制系统和调速系统两部分。其中，主控制系统由电源、主控制器和操作站组成。而主控制器又由PLC控制系统组成，其对采煤机的控制原理为：根据预先设置的相关步骤对由操作站传送的指令和采集的控制信息进行汇总处理，再通过驱动电路将处理的最终结果传送至各个相关执行部门。

二、电气自动化技术对煤矿开采的影响

（一）对安全管理的影响

煤矿开采具有很大的危险性，在煤矿生产中，企业的经济效益与生产安全息息相关。将电气自动化技术应用于实际的煤矿生产中，可以有效确保工人生产安全。所以说，煤矿机械设备中的电气自动化技术对于煤矿企业的安全生产有着重要影响。煤矿安全的本质是指在一定范围之内对存在的安全风险进行合理的控制。比如，根据危险辨识来对危险源进行区分，同时在生产中严格管理与掌控存在的不安全因素，做到从根本上解决安全隐患。因此，在煤矿生产中，电气自动化技术具有很重要的价值。

（二）对生产效率的影响

当前的国内煤矿生产机械设备中，其使用的技术主要有计算机网络技术、理论控制技术以及仪表控制技术等，将这些技术用于煤矿开采，不仅可以最大化的提升煤炭的开采效率，确保煤矿开采的安全，还可以帮助煤矿工业进行专业化生产管理、检测与控制。随着当前技术的不断发展，国内的煤炭开采效率仍会进一步提升，也会促进国家经济的进一步发展。

三、电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用

（一）电气自动化技术在采掘设备中的应用

采掘设备是煤炭的开采过程中十分重要的设备，它包括核心的掘进设备以及一些辅助设备。目前在采掘设备中，我们已经使用了多电力驱动系统，而且我们对这个系统的应用范围在逐渐扩大。同时我们也在不断提升多电力系统的容量，目前它的功率已经可以达到120kW，主要使用电力来作为采掘设备的动力，这样可以极大提升设备的工作效率，减少对于设备的维护，优化了采掘的工作。最重要的是，我们在采掘设备中使用了计算机网络技术，实现了对于数据的采集，处理以及分析等内容。在这个过程中对于一些辅助设备也应用了电气自动化技术，比如对于输送设备的改进。传统的输送设备存在功能单一，承载力较低等问题。而电气自动化技术的应用则完全解决了这些问题，目前的输送设备正在向功能多、承载力充足的方向发展。

（二）电气自动化技术在提升设备中的应用

在煤炭开采过程中主要的提升设备是胶带运输机，为了提高运输机的运行效率，我们在其中使用了工况监控系统，并且取得了很好的成效。工况监控系统主要使用了PLC编程技术和计算机技术，实现了胶带运输机运行的系统化和综合化。同时我们还研制了DCS自动化控制系统，加强了对于设备的分散化控制，提高了系统的容错水平。而全数字直流调速系统的使用则极大加强了我们对于工作流程的监控，提高了设备的运行效率。同时通过我们对于电气自动化技术的研究，还加强了对于变频技术的使用，这样可以增强我们对于设备的维护，提高设备的使用寿命和工作效率，降低采煤设备的运行成本。

（三）电气自动化技术在通风系统及排水系统中的应用

通风系统是煤炭开采过程中的重要系统，而且通风系统中包含的设备比较复杂。因此在通风系统中应用电气自动化技术时要注意检测好井下的环境，及时检测井下的瓦斯浓度以及粉尘浓度等因素。其次我们还要对通风系统进行自动化控制，我们要根据监测到的数据及时调整通风系统的运行状态，确保瓦斯浓度以及粉尘浓度等因素不会对煤炭的开采造成影响。对于排水系统来讲，我们则要注意实现排水系统的自动排水和给水，同时控制排水量和给水量。我们还要做到当排水系统出现问题时，可以及时发现问题，并且可以对故障进行处理，保证工作的安全性。最后自动化技术还要能够统计排水系统运行的各项信息，并及时将其汇入总数据库，以便于我们进行查阅和控制。

（四）电气自动化技术在煤矿安全系统中的应用

目前我国及时引入了国外的制造技术和安全监控技术，同时还自主研制了煤矿的安全监控系统，并且取得了很好的效果。而且在一些大型煤矿企业中，还设置了许多检测系统，安装了瓦斯遥控仪、风电闭锁装置、断电仪以及红外线自动喷雾装置等。但是在我国的安全系统中由于传感器存在一系列的问题，使得系统仍然存在运行效率低、可靠性不高等问题，所以还要进一步改进相关的技术，加强对矿用传感器的开发，以提高安全监控系统的稳定性。

四、结语

电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用对于提高煤矿生产的效率非常重要。虽然随着科学技术的快速发展，目前我国煤矿机械电气自动化技术也得到了很大的发展，但与发达国家相比还比较落后，而且在煤矿机械设备电气自动化推进的过程中还存在着各方面的技术运用问题，因此，我国应在积极引进和借鑒国外先进电气自动化技术及系统的同时，要加大研发力度，投入更多的资金、人才和技术，促进煤矿机械设备电气自动化的进一步完善。

参考文献：

[1]卢成飞. 煤矿机械设备电气自动化技术的应用研究[J]. 中国高新区， 2017（20）：14+16.

[2]孔泉. 煤矿机械设备电气自动化技术的应用[J]. 内燃机与配件， 2018（7）：106-107.

（作者单位：山东省滕东生建煤矿）