煤机产品中的电气自动化技术的应用探析

文/周瑜，淮北矿业集团安徽淮北

1 煤机产品电气自动化的发展及价值

我国计算机技术水平的不断提高，在电气技术中融合PLC、IE C61131、Windows平台等，使机械产品在实际的运用过程中发挥着重要作用。由于PLC产品种类很多，并且不同种类的产品都有属于自己的编程语言与表达方式，因此，使用IEC61131将产品编程接口标准化，编程语言的时候就能够定义语法，缩短编程周期，并使代码的使用率得到提高。这样一来就方便对程序的管理。随着Windo ws平台的推出，在自动化领域它凭借使用和维护方便的优势，以及集成办公平台的优势，逐步成为电气自动化技术进行工业控制的平台。

2 电气自动化技术采煤

2.1 煤机产品中的电气自动化技术装备的优势

由于煤矿井下工作主要属于高效和集中化的生产，因此，要想完成高效和集中化生产就必须提高采煤工作面的综合开采。以煤机工作几率和煤矿井下开采强度为集中点，融入配套设备自动化技术，同时增加出煤点，减少因辅助工序影响到采煤时间，使综合采煤系统与生产系统更具可靠性。实现单一长壁和放顶综合采煤的高效生产的优势。

利用新型的电气自动化技术综合采煤的装备实现了在采煤工作面长期工作的高效生产。具有设备能力大、自动化以及电液控制的优势。煤机电牵引的功率高于800kW，每小时能够生产近1100到1300t以上，其它运输机和破碎机每小时能够生产近600到2100t以上，为了能够达到快速采煤的效果，电气自动化技术的应用使机械配备自动调高等功能，以实现煤机的自动控制性和高可靠性。

2.2 煤机电气自动化技术综合采煤

首先，煤机电气自动化技术综合采煤的方式有3种：短壁综合采煤和长壁综合采煤，以及短长壁综合采煤。短壁综合采煤主要是为了实现采煤工作面上下端的迅速工作与回采巷道的迅速挖掘。适合在小型矿缓倾斜的煤层中运用。长壁综合采煤主要是通过对采煤工作面的加长，在保证回风和运输平巷，以及开切眼和通风系统得到完善以后，利用减少工作切面加大煤机开采煤的量获得高产量。以成本最低日产量最高为准对工作面的长度进行制约。而短长壁综合采煤主要是通过在现有挖掘好的巷道内利用回采煤柱的方式布置长道采煤工作面。根据在63L短长壁综合采煤工作面的实验，可以得知，65d所采出煤炭量为110000t左右，平均每日能生产1400t左右，最高的时候每日能够生产2100t左右，与以往的工作效率和采煤量相比有明显的增高。

其次，在煤机产品中的电气自动化技术综合采煤工作面中，放顶煤开采主要是通过按照煤机进行2到3刀截煤以后，将截煤放入支架中的放煤窗口，直到顶煤放置结束，利用推移输送机往前推送等流程来完成。

最后，随着煤层的不断开采，开采条件较好的煤层已经面临枯竭的趋势。进一步在薄煤层开采的工作逐渐被重视。由于薄煤层中的煤炭占有存储量远远要高于中厚层。我国至少有85%的煤矿，在薄煤层的存储量已经达到了625亿t，是所有煤层存储量的18%。

3 煤机产品中的电气自动化技术的应用

3.1 电牵引采煤机

电牵引采煤机的部件主要是利用模块的形式进行设计，运行起来灵活方便，使机械延长工作量的机会较少，同时工作的效率也得到了提高。在前行采煤和煤机下滑时，煤机利用牵引力完成阻力的克服进行移动，并利用发电制动将电能反馈给电网。由于采煤机进行工作的工作面非常复杂，容易遇上煤层倾角，因此，为了降低成本，电牵引煤机将防止下滑的制动器装于牵引电动机轴中，以防止停机时出现机器下滑，以确保煤机不用安装其它防滑装置就能在工作面上正常运行。煤机在完成运行工作以后，通过检查发现，被磨损的配件只有电动机中的电刷与整流子，其它的配件并没有发现磨损，所以该煤机不仅减少了维修的工作量和故障的发生，而且还使工作更加可靠，使用的寿命更长。煤机中的电控系统主要完成对各种参数的调整，阻止煤机超载进行工作，确保了安全性。

3.2 人机工程学与电气自动化的结合使采煤的过程更加人性化

在煤机产品设计中，设计者应该全方面思考，合理的运用电气自动化技术再结合人机工程学使煤机产品会有更多的创新。矿下工作环境是十分恶劣的，是一个缺乏色彩的世界, 灰蒙蒙的巷道，工作空间狭窄、光线昏暗、工作时产生大量粉尘、瓦斯浓度过高、噪音异常等。恶劣的工作条件，给人一种单调感和压抑感，在不知不觉中影响着工人的情绪和劳动生产率，同时也影响生产安全。这就要求在产品设计过程中，要充分考虑人机工程，使人与机器设备之间能够相互适应。

三一重型装备有限公司的煤机产品就充分的做到了这一点“人性化”。煤机产品形态简洁，拥有人情味的线型表现出高新技术下生产出的煤机产品更加吸引用户的眼球，摒弃了繁琐的外观造型与装饰，把琐碎的操作部件模块化、宜人化。并结合人机工程的配合，强调实用美观、技术与艺术的高度结合统一。人性化要求煤机产品更加安全可靠。用下述几个方面为例说明：在急停开关等重要按钮上采用发光材料，易识别，可降低故障发生率；提高喷水灭尘装置效果，不要一味提高喷水量从而造成工作面泥弄；部件间要提高隔振、吸振、缓冲减振的能力；提高设备对井下气体的分析能力；缓解工人长时间在昏暗工作条件下的压抑和烦躁心理；对产品部件的分析应考虑位置是否合理；操作过程与习惯是否一致，操作距离是否合理，操作部件是否有对比等

4 结束语

电气自动化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广，极大地提升了我国煤矿生产的综合实力，为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。