探讨电气自动化控制技术在煤矿生产中的应用

曹辉 张一

摘  要：在煤矿企业减员增效的发展形势下，电气自动化控制技术的应用显得非常关键。并且，为了实现煤矿生产效率的提升，应积极发展煤矿智能化开采，而其根基也在于电气自动化控制技术。电气自动化控制技术渗透了传感器技术、通信技术、计算机技术、电气工程技术等，其设计理念在于使设备根据相应的规律工作。为此，本文主要分析了电气自动化控制技术在煤矿生产中的具体应用问题，以及电气自动化控制技术在煤矿生产中应用稳定性提升的对策。

关键词：电气自动化  煤矿生产  应用  对策

中图分类号：TD67;TM76                 文献标识码：A文章编号：1674-098X（2021）05（b）-0042-03

Discussion on the Application of Electrical Automation Control Technology in Coal Mine Production

CAO Hui  ZHANG Yi

（Jiangzhuang Coal Mine of Shandong Energy Zaozhuang Mining Group， Zaozhuang， Shandong Province， 277519  China）

Abstract： In the development situation of reducing staff and increasing efficiency in coal mining enterprises， the application of electrical automation control technology is very critical. In addition， in order to improve the production efficiency of coal mine， we should actively develop intelligent coal mining， and its foundation is electrical automation control technology. Electrical automation control technology permeates sensor technology， communication technology， computer technology， electrical engineering technology， etc. Its design concept is to make the equipment work according to the corresponding rules. Therefore， this paper mainly analyzes the specific application problems of electrical automation control technology in coal mine production， and the countermeasures to improve the stability of electrical automation control technology in coal mine production.

Key Words： Electrical automation; Coal mine production; Application; Countermeasure

煤礦生产效率与生产技术的关系非常密切，基于先进生产技术的应用、工业化发展能力的持续强化，煤矿生产不断进步和发展。当前时期煤矿生产中应用电气自动化控制技术，大大提升了生产效率，可以说，科技的发展推动了煤矿生产的高效、高质、安全发展[1]。作为煤矿生产自动化作业的一种技术形式，电气自动化控制技术是当前时期煤矿生产提高机械化、现代化发展水平的一个重要标志。电气自动化技术在煤矿生产安全、环境优化、成本减小等方面体现着非常关键的作用。鉴于此，探讨电气自动化控制技术在煤矿生产中的应用显得非常迫切和有意义。

1  电气自动化控制技术的应用优势

通过很多的生产实践证实，电气自动化控制技术的应用优势重点表现为以下几点。（1）可以集中控制生产，实现了生产效率的提升。因为电气自动化控制中应用通信技术，能够集中控制所有设备，从而使设备控制效率提升。（2）设备运行的稳定性提升。生产设备的自动化运行降低了人为干预量，能够防范人为操作导致的故障问题，以及可以防范控制过程中形成的振动现象。（3）节能效率高[2]。电气自动化控制技术结合设备的工作情况实施控制，可以实现最为理想的设备运行性能，从而显著减少了运行时存在的冗余情况，有利于节能目标的实现。（4）设备具备更高的安全系数。通常需要将报警电路与保护电路等安装在电气自动化控制电路中，这样当异常情况出现时可以向安全状态自动切换，进而确保安全生产的持续保持。煤矿开采行业十分特殊，其对电气自动化控制的标准比较高。基于煤矿生产现代化水平的提升，无论是通风机和输送机，还是采煤机和刮板输送机等，都要求开展电气自动化控制。应用电气自动化控制不但可以实现煤矿生产效率的提升，而且可以实现煤矿采掘安全系数的增加[3]。近年来，随着电气自动化控制技术在煤矿生产中的应用，智能发展思想被提出，这使煤矿电气自动化控制技术的发展活性提升，从而推动煤矿生产日益发展为智能化的方向。

2  电气自动化控制技术在煤矿生产中的具体应用

2.1 电气自动化控制技术煤矿生产采煤中的应用

煤矿生产流程比较繁琐和复杂，仅仅凭借人力实现煤矿生产难以适应现代化发展的要求。而煤矿生产的一个发展方向在于自动化开采。具体来讲，一是大大提高采煤机械设备的装机容量，将若干个电机加入其中。二是在设计煤矿生产自动化机械设备中应用电机横向布置的形式。在具体情况中，不少设备可以实现1000kW的煤矿生产总装机功率，其中具备更高性能的设备的功率大概是1500kW，以上种类的采煤机械设备被普遍地应用于我国的一系列煤矿生产中。另外，国内的煤矿生产控制的基础是计算机技术的应用，以及在各种传感器的引导下，可以实时监控煤矿生产的整个过程，这也属于电气自动化控制技术的发展趋势，煤矿生产自动监控系统的故障诊断功能良好，可以确保煤矿生产的顺利开展[4]。鉴于此，煤矿开采中电气自动化控制技术的应用，不但实现了工作效率的提升，而且确保了煤矿生产的安全性和稳定性。

2.2 电气自动化控制技术在煤矿生产运输中的应用

煤矿生产运输中应用电气自动化控制技术始于20世纪80年代，电气自动化控制技术在煤矿生产运输中的应用，实现了煤矿产量的显著增加。初期的应用是将胶带运输方式应用于大中型煤矿生产运输设备上，可以确保及时运输井下煤炭至地面，并且基于监控系统的應用下，煤矿生产运输安全性提升。伴随科技的不断进步，煤矿生产中逐步应用与推广DCS结构系统、PLC技术、计算机技术，其跟煤矿生产安全系统有效统一、彼此配合开展工作，可以实时监控矿井生产运输，大大提升了运输效率与监控技术水平[5]。此外，变频拖动调速系统、焦点统一监控系统、胶带机全数字直流调速系统、斩波器等的不断发展和进步推动了煤矿生产运输水平的提升，不但增加了产能，而且提升了运输的安全性。鉴于此，煤矿生产运输中电气自动化控制技术的应用兼具增加煤矿产能与安全系数的价值。

2.3 电气自动化控制技术在煤矿生产安全监控中的应用

在煤矿生产中，安全问题是非常关键的一个组成部分。只有严格监控煤矿生产中各个流程的安全性，才可以保障煤矿生产的安全、有序、高效运行。[6]以往的监控方式难以实时指导和监督场地情况，造成频繁发生安全事故，从而面临严重的财产损失以及人员伤亡。基于自动化安全监控系统模式下，煤矿生产的运输、开采等一系列流程都能够被监控和监督，从而有效地防范了安全事故的形成。立足于自动化安全监控系统的应用，能够在第一时间监控煤矿井下瓦斯的排放浓度，进而防范瓦斯浓度太高导致的安全隐患。其中，对于煤矿安全监控系统而言，其连接了若干地面交换机与井下交换机，再连接中央控制室监控中通信，从而跟客户端相连建构为一个闭合的以太网，确保动态化监控井下和地面。

3  电气自动化控制技术在煤矿生产中应用稳定性提升的对策

3.1 优化自动化机械设备运行的环境条件

为了实现自动化设备应用效率的提升，需要优化设备的工作环境。具体来讲，需要做到下面几点：（1）在应用设备时搞好外部防护工作，在可控范围之内有效控制设备的运行环境条件，确保自动化设备可以运行的稳定与安全[7]。（2）有效管控自动化设备运行环境的温度条件，重点体现在控制低温或高温环境，实现自动化设备散热功能的优化，例如在高温运行环境条件下，设备形成较大的噪音，以及设备存在被烧毁和信号失真的隐患，这种情况下煤矿有关工作者需要搞好散热工作，以减小设备附近的环境温度，降低高温形成的消极影响。（3）提高自动化设备的密封性水平。煤矿生产条件非常特殊，从而造成自动化机械设备常常处在恶劣的环境中。因此，只有搞好密封工作，才可以很好地确保自动化设备的顺利工作，可以实现其应用年限的延长，防范自然条件下的恶劣环境、电磁波、辐射波等对自动化机械设备形成的损害。

3.2 提升有关工作者的综合素质和专业技能

在电气自动化设备的运行中，人的因素是非常关键的一个组成部分。为了提升有关工作者的综合素质和专业技能，需要做到下面两点。（1）强化培训。针对固有的工作者，煤矿企业组员定期开展培训工作，以“电气自动化设备操控水平的提升”为主旨，定期组织交流会与座谈会等，让具备丰富经验和较强能力的工作者参与其中，由各个视角提高工作者的机械设备知识水平，并且培养相关工作者的维护检修、编程、安装拆卸、综合操作等能力，从而提升自动化机械设备的应用效率和质量。（2）实现煤矿企业管理制度的创新[8]。基于机械设备自动化运行的条件下，一些员工可能存在消极工作的情况，认为机械设备能够自主运行，自己可以干点私活。鉴于此，煤矿企业需要创建和健全管理制度，对员工的行为进行规制，例如针对消极工作而造成自动化设备运行存在故障或失误的员工进行相应的惩罚，能够应用罚款的形式，也能够应用其它的一些制约性惩罚措施;而针对努力工作、认真负责的员工，能够实施相应的奖励，例如加薪、褒奖、发奖金等，从而以利益诱导的形式减小操作者出错的概率，实现设备运行稳定性和安全性的提升[9]。

3.3 提高设备元件的采购质量以及维护与保养水平

为了实现煤矿生产自动化控制效率的提升，需要搞好自动化机械设备的采购及维护工作。为此，有关工作者需要做到下面两点。（1）由于市场上的元件非常繁杂，因此有关部门及其工作者在购置设备时务必懂得基本的设备知识和采购技巧，再选择适宜的供货商，兼顾供应商的信誉、设备质量、生产效率、生产模式、发展规模等，从而选择最优质的供货商，以确保设备及其元件的质量达标。（2）实现电气自动化设备的定位维护与保养。[10]有关工作者需要定期维护与保养自动化机械设备，能够以老员工带新员工的形式强化员工的整体实践技能，如此一来不但可以实现新员工维护与检修能力的提升，而且以老员工的经验能够提升维护与检修效率、质量，避免自动化机械设备“带病”工作，大大优化了其应用的安全性。

4  结语

综上所述，作为一种先进生产力，电气自动化控制技术可以应用于煤矿生产采煤、运输、安全监控中，电气自动化控制技术的应用可以集中控制生产过程，不但提升了生产效率和质量，而且降低了人为干预、降低了人工成本支出。为此，为了提升电气自动化控制技术在煤矿生产中应用稳定性，需要优化自动化机械设备运行的环境条件、提升有关工作者的综合素质和专业技能、提高设备元件的采购质量以及维护与保养水平。

参考文献

[1] 张晓东.电气自动化控制技术在煤矿生产中的应用分析[J].中国设备工程，2019（20）：90-91.

[2] 韩春旭.电气自动化控制技术在煤矿开采作业中的应用[J].产业创新研究，2018（12）：123-124.

[3] 谭国林.电气自动化控制技术在煤矿生产中的应用[J].山西煤炭管理干部学院学报，2015（3）：78-79.

[4] 王永坤.电气自动化控制技术在煤矿生产中的应用探讨[J].科技创新与应用，2015（15）：67-68.

[5] 刘浩民.电气自动化控制技术在煤矿生产中的应用分析[J].科技经济导刊，2020（29）：107-108.

[6] 徐耀晖.煤矿电气自动化控制系统的设计[J].科技创新与应用，2020（28）：92-93.

[7] 栗靖，董小波，黄泉清，等.电气自动化控制技术在煤矿开采作业中的运用研究[J].内蒙古煤炭经济，2019（15）：132-133.

[8] 任慧超. 电气自控技术在工厂的应用分析[D].济南：山东大学，2019.

[9] 刘浩民.电气自动化控制技术在煤矿生产中的应用分析[J].科技经济导刊，2020（29）：58-59.

[10] 赵东方.基于工作流的电气自动化设备管理系统的设计与实现[D].北京：华北电力大学，2016.