煤矿机械设备电气自动化技术的应用管窥

冯聪

[摘    要]当前的自动化控制技术的应用，实际上是根据网络信息系统的电子逻辑运算，以实现控制功能。煤矿机械电气设备的整体控制可以通过可编程逻辑控制器，根据不同的电子装置，存储器等来实现。可以很好地将不同信息进行收集分析，并且及时做出处理，最终再根据操作指令对设备运行进行控制。从最基础的结构上来看，煤矿机械设备电气自动化控制装置主要包括处理器输入输出模块、存储器、电源等多个部分;还需要一些地址总线、电源总线等来将不同的模块进行连接装配，通过对有效数据的分析和交换，实现机械不同使用性能之间的转换，将煤矿现有装置与自动化系统进行有效结合，进行统一控制。

[关键词]煤矿机械设备;电气自动化技术;应用要点

[中图分类号]F457 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）05–00–02

Application of Electrical Automation Technology in Coal Mine Machinery and Equipment

Feng Cong

[Abstract]The current application of automatic control technology is actually based on the electronic logic operation of network information system to realize the control function. The overall control of coal mine mechanical and electrical equipment can be realized through PLC， according to different electronic devices， memory， etc. It can collect and analyze different information， and deal with it in time， and finally control the operation of the equipment according to the operation instructions. From the most basic structure point of view， coal mine mechanical equipment electrical automation control device mainly includes processor input and output module， memory， power supply and other parts; Some address bus and power bus are needed to connect and assemble different modules. Through the analysis and exchange of effective data， the effective conversion between different mechanical performance can be realized， and the existing coal mine devices and automation system can be effectively combined for unified control.

[Keywords]coal mine machinery and equipment; electrical automation technology; application points

1 煤矿机械设备电气自动化控制优势

1.1 能够提高企业生产效率

我国的煤矿企业中的很多机械设備都已经融入了自动化和智能化的优点。不仅让煤矿机械设备电气设备的各项技术得到了优化，而且能够全过程更精准地对运行进行监管。在运行过程当中，将产生的数据进行分析、处理，工作人员可以通过这些数据信息对设备当前存在的一些隐患做出判断，将发生重大事故的可能性有效避免，为企业的安全生产做出最好的保障。

1.2 安全性

我国的能源开采行业经过了多年的发展之后已经进入了一个新的阶段，特别是在机械设备电气自动化应用到各个矿业企业后，对能源开采行业的发展有了更好的保证。机械设备电气自动化控制技术具有非常明显的安全优势，与传统的人工操作组比较，能够将矿山生产的很多工作安全地执行，自动化模块让生产的整个过程变得更加稳定。除了能够对工作进行全面监测之外，还能够通过监测到的一些数据来分析生产过程当中的异常问题。同时，将这些异常问题进行整理之后做出反馈，让相关的工作人员能够及时采取对应的措施进行解决，确保整个生产作业更加高效和稳定进行。煤矿开采的实际安全风险非常大，整个过程当中还有一些无法预料的问题存在，如果单纯依靠人力来进行工作，往往会对一些安全风险无法准确辨认。通过应用电气自动化之后，能够通过智能化技术有效监测矿山可能存在的风险问题，并制定行之有效的预防措施，让整个生产工作变得更加安全。

1.3 实现了对开采环节的集中控制

将自动化技术应用到煤矿企业的各个机械设备当中，可以让实际生产过程变得更为便利。能够将所有的机械设备电气设备连接起来，这样能够通过智能化技术的应用将所有设备做出统一的管控。 这就让煤矿开采实际过程中所有设备得到统一的监测，并且能够更好地减少开采过程中的工作量。不同类型的机械设备电气设备，通过应用自动化和智能化技术，可以确保每台机械设备电气设备的实际使用效率和性能达到最佳，不断提升开采效率。

2 煤矿机械设备电气工程管理中存在的问题

2.1 煤矿机械设备电气工程管理中人员的问题

煤矿业属于高危行业，存在工作环境较差，风险性较高等不利因素，这些因素也使得相当一部分具有高学历、良好专业技术水平的人员不愿选择煤矿领域的工作，而煤矿行业的发展却离不开高素质的专业人才。据调查显示，从事煤矿行业的人员，具有相关专业大专及大专以上学历的不足5%，这种情况致使煤矿机械设备电气工程管理团队的专业素质不足，农民工为主要组成群体，短期工比例较高，管理团队缺乏稳定性。从业人员的流动性大，专业素养不足，会导致设备过度使用，不注重维护和维修不及时等情况时有发生，不能及时排除隐患， 对于煤矿工作的开展十分不利。

2.2 煤矿机械设备电气工程设备的问题

目前，煤矿作业使用的设备有一部分仍然是20世纪中期留下的， 而煤矿行业一直在发展，对于技术与设备的要求也在不断提高，这些设备已经难以满足现阶段煤矿行业的生产作业需求，或是运行情况已经超出了设备的负荷。许多企业对于设备更新换代的资金投入不足，无法达到《煤矿安全规程》中对于设备的要求。我国对于煤矿设备及其配件的要求尚未制定统一的标准，当设备发生故障需要更换配件时，寻找匹配的零件具有一定的困难，十分耗时。并且对于设备的日常维护检修工作也不够到位，有些设备要连续长时间的作业，对设备的使用寿命带来了相当大的损耗，同时也导致了安全隐患的存在。

2.3 煤矿机械设备电气工程管理及监督力度的不足

煤矿机械设备电气工程管理具有较强的专业性，所涉及的相关知识面也较广，由于近些年科学技术发展速度较快，煤矿生产技术与设备的更新也较快，管理人员必须跟上技术与设备更新的脚步，掌握相关的理论与操作技能。但目前的实际情况是，多数煤矿管理人员所具备的专业知识不足，这也造成了煤矿机械设备电气工程管理人员对安全管理的意识较差，在执行管理工作时的监督管理力度不足，并且也不够全面，最终导致煤矿机械设备电气工程管理达不到相关部门提出的要求。

3 煤矿机械设备电气自动化技术的应用要点

3.1 在提升设备中的应用

在煤礦企业的生产过程中，提升机可以帮助工作人员安全地下降到井下，主要发挥着维护工作人员生命安全和保障整个工作流程正常开展的作用，甚至还可以对煤炭的运输做出一定的促进作用。由于整个煤炭生产有着长时间且连续不断的特征，这就对提升机的质量和效率提出了更高的要求，不仅需要保障工作人员的生命安全，还需要提高整个运行效率。对于提升设备的可持续发展应用而言，自动化技术的加入在一定程度上可以提高其质量和效率。

3.2 自动化技术在液压支架中的应用

支护工作对于煤炭生产的安全性而言极为重要，顶板支护质量与矿井发生安全事故的概率呈现反比状态，一旦支护措施发生异常，就可能会造成后续工作无法正常顺利开展，严重时可能会拖延整个工作的时间和进程，对煤炭生产企业形成较大的威胁和经济损失。为了有效提高煤炭生产能力，在支护操作中，主要利用自动化设备来提高液压支架的效率，从而可以提高整个工作面的安全性和稳定性，减少外界环境的干扰，保证开采工作面的安全性。其中所使用的液压支架的自动化技术主要包含控制器和计算机技术，不仅可以增强整个液压支护技术的科技含量，还可以提高其承压能力。要想使得我国液压支架技术能够得到更为持久且长远的发展，仍然需要研究人员对其作出细致且详尽的研究。

3.3 矿井安全监控系统中自动化技术的应用

当前我国很多煤矿企业都在矿井之下建立了对应的监测系统，整个系统当中也运用了自动化技术，监测系统的实际功能相对比较完善，可以在整个安全系统管控内容当中做出有效的监测。 比如对于工作人员的监控， 对设备运行状况的监控，对有害气体含量产生的监控，以及对于电网实际应用情况的监控等。在确保了操作工作人员安全的同时，能够将煤矿资源的实际开采效率极大提高。在矿井安全监控系统当中，应用自动化技术能够实时监测井下工作人员的实际状况，如果发生了安全问题或者安全事故，能够及时发出报警提示。尽可能地将采矿工作人员的人身安全进行保障。整个系统还会对可能发生的风险做出提前预估，而且做好一系列风险预防的措施，确保了煤矿开采不同环节当中的各项工作能够顺利进行。如果出现了安全问题，整个监控系统也能够在第一时间实施营救方案，对正处于危险环境当中的工作人员及时进行营救。

3.4 集成化系统

在网络信息技术的支持下，可建立集成化系统对机械设备电气设备进行监督与管理，这不仅可以在一定程度上降低管理成本，同时也能最大程度地提高监督管理效率，为企业创造出更大的经济利益。在具体应用过程中，可以利用网络技术实时监测各个矿区的实际作业情况，并且实现所有监督管理信息的共享。一旦外界环境出现异常，控制管理中心就可以在集成系统的作用下及时发现，然后采取有针对性的措施进行解决。除此之外，集成化系统可以进一步提高各种抗风险能力，能够在不同的网络信息资源之间建立多维拓扑网络结构，一旦某一条通信网络出现故障，那么会立即开启其他传输渠道，确保整个网络集成化系统的有效运行。

3.5 自动化技术在运输机中的应用

当前的煤矿开采一定离不开煤矿运输机的有效作用。煤矿运输机在当前开采任务中主要负责煤矿的上下井运输，然而目前我国多数煤矿运输机需要驱动器的帮助和支持。但是过度依赖驱动器就会造成许多问题，多数驱动器的启动往往伴随着一定的辅助工具，举例来说，液力耦合器就是驱动器开始工作的重要助力设备，但是每一次启动使用都会产生一定的电流冲击，从而让当前的机器设备面临短暂的电压威胁，长此以往就会让机器设备的内部零件出现一定损坏。在煤矿生产过程中离不开资源的运输，胶带是组成运输机的重要器械，然而在长时间的运行过程中胶带与机器之间会产生大量的摩擦，而摩擦会产生一定的热能，因此当热能散发过多温度进一步提高就会威胁到胶带的使用寿命，增加煤矿企业的生产成本。煤矿自动化系统的有效运用，可以让运输机合理规避各种损耗。除此之外， PLC系统的有效发展，也能减少胶带与机器之间的摩擦阻力，实现平稳的运输。

4 结束语

随着科学技术的发展，自动化技术的广泛普及已是必然趋势。自动化技术在煤矿机械设备电气设备中的应用是多方面的，它可以有效提高煤矿生产效率，给企业创造更多的经济效益。在未来的发展中，自动化技术还将不断优化煤矿机械设备电气设备的各项系数，给煤矿企业带来更多的效益，为我国煤矿企业的可持续发展提供强有力的支撑。

参考文献

[1] 乔晓峰.自动化技术在煤矿机械设备电气设备中的应用[J].电子技术与软件工程，2020（9）：113-114.