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摘要：煤炭是中國能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分，也是促進(jìn)中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵之一。分析目前煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動化技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀和問題，總結(jié)電氣自動化技術(shù)的具體應(yīng)用策略，以期促進(jìn)煤礦機(jī)械設(shè)備與電氣自動化技術(shù)的有益結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高效、安全的煤炭生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：煤礦生產(chǎn)；機(jī)械設(shè)備；電氣自動化

0引言

隨著中國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，越來越多的自動化設(shè)備被應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，自動化為提高生產(chǎn)安全性和生產(chǎn)效率做出了巨大貢獻(xiàn)，并且自動化控制的精度和自動化程度不斷提高，中國自動化技術(shù)正在向功能多樣化、知識密集化發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)和傳感器技術(shù)綜合利用成為自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢。煤礦生產(chǎn)的特點(diǎn)之一就是工作環(huán)境惡劣，使用的機(jī)械設(shè)備較多，但是煤炭行業(yè)設(shè)備自動化程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及鋼鐵、石油等行業(yè)，提高煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動化程度成為煤礦管理者必須重視的問題[1]。

1電氣自動化技術(shù)對煤礦生產(chǎn)的促進(jìn)作用

1.1提高煤礦生產(chǎn)安全管理的水平

礦井是煤礦行業(yè)生產(chǎn)活動的主要場所，而礦井環(huán)境一般都比較惡劣，并且存在很多危險(xiǎn)因素，威脅煤礦生產(chǎn)人員的人身安全，因此煤礦企業(yè)始終要將安全生產(chǎn)放在首位，不論在何種情況下，第一要?jiǎng)?wù)都是保證井下作業(yè)人員的生命安全，這不僅需要先進(jìn)的開采技術(shù)支持，還需要完善的安全管理工作。近年，機(jī)械設(shè)備被廣泛應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)行業(yè)，不論是煤炭的挖掘、運(yùn)輸還是粉碎等，機(jī)械設(shè)備都是不可或缺的。而采取恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施提高機(jī)械設(shè)備的電氣自動化水平，不僅能夠提高煤礦生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性，還能夠減少井下工作人員和管理人員的數(shù)量，降低安全事故發(fā)生的概率，減少不安全因素可能造成的損失，保障工作人員的人身安全，提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。此外，運(yùn)用電氣自動化技術(shù)能夠提高辨識危險(xiǎn)源的準(zhǔn)確度，提高控制水平，幫助管理人員從根本上杜絕危險(xiǎn)的發(fā)生，提高煤礦安全生產(chǎn)的整體水平。

1.2提高煤礦機(jī)械生產(chǎn)的效率運(yùn)用

電氣自動化技術(shù)，管理人員在機(jī)房就能對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和實(shí)時(shí)監(jiān)控，管理者能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備工作存在的問題，使用儀表快速定位故障所在并分析是否需要停工檢修，這樣不僅能夠降低設(shè)備發(fā)生故障的幾率，還能夠有效減少檢修和維護(hù)設(shè)備所用的精力和時(shí)間，提高機(jī)械設(shè)備的使用效率，儀表監(jiān)測的精度顯然要高于人工監(jiān)測，避免了人工監(jiān)測可能出現(xiàn)疏漏的問題，有利于煤礦企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

2煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動化應(yīng)用現(xiàn)狀和問題

中國煤礦的機(jī)械設(shè)備電氣自動化技術(shù)普及程度遠(yuǎn)不及鋼鐵、石油等行業(yè)，而煤礦作為中國的支柱資源之一，自動化水平卻稍顯落后。中國煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用存在以下幾個(gè)問題：a)電氣自動化技術(shù)水平較低，與國外差異較大，雖然近年中國電氣自動化技術(shù)發(fā)展成績有目共睹，與世界先進(jìn)水平的差距逐漸縮小，但是在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用水平與世界先進(jìn)水平存在較大的差距。如中國采煤機(jī)的電氣自動化最大牽引力功率為500kW，相應(yīng)的牽引設(shè)備尚需進(jìn)口，軟件和硬件都非常依賴外國，獨(dú)立發(fā)展水平很低；b)電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用存在誤區(qū)，煤礦應(yīng)用電氣自動化技術(shù)的前提是機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，在這個(gè)基礎(chǔ)上通過加強(qiáng)對機(jī)械設(shè)備的控制和監(jiān)測來實(shí)現(xiàn)安全高效生產(chǎn)。但是一些煤礦管理者對于電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用認(rèn)識不全面，將機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行放在了經(jīng)濟(jì)效益之后，這與煤礦生產(chǎn)“安全第一”的理念相悖；c)電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展速度很慢，能源危機(jī)是世界性的問題，煤礦要降低成本，提高效益，普及電氣自動化技術(shù)不可或缺，但是電氣自動化技術(shù)在中國煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用普及速度很慢，需要幾年甚至10a以上，并且效果不盡如人意，需要花費(fèi)很長時(shí)間完善和優(yōu)化，給煤礦企業(yè)的高速發(fā)展帶來了不利影響[2]。

3電氣自動化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用

3.1在采掘設(shè)備中的應(yīng)用

采掘設(shè)備是煤礦生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，除了核心掘進(jìn)和開采機(jī)械設(shè)備外，還需要一系列輔助設(shè)備。煤礦采掘作業(yè)中，電能是核心動力，目前的采掘設(shè)備廣泛應(yīng)用多電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。隨著煤礦開采規(guī)模擴(kuò)大和開采速度加快，多電機(jī)系統(tǒng)的容量也在不斷增加，單機(jī)牽引功率已經(jīng)達(dá)到了120kW以上。將電能作為主要驅(qū)動力，能夠提高采掘設(shè)備的作業(yè)穩(wěn)定性和作業(yè)效率，提高設(shè)備的使用質(zhì)量，減少設(shè)備的檢修和維護(hù)成本。電氣自動化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的運(yùn)用需要依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)能夠?qū)Σ删蛟O(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，采集作業(yè)數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理和分析，技術(shù)人員能夠通過數(shù)據(jù)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的故障，不斷提高機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量和自動化程度。除了采掘設(shè)備的電氣自動化，輔助設(shè)備的電氣自動化同樣重要，如煤炭輸送設(shè)備，傳統(tǒng)輸送設(shè)備承載力不強(qiáng)、功能不夠豐富，難以滿足不斷發(fā)展的煤礦生產(chǎn)需求，而運(yùn)用電氣自動化技術(shù)，能夠提高輸送設(shè)備的承載能力，豐富輸送設(shè)備的功能。國外已經(jīng)率先使用雙速電機(jī)，通過對輸送設(shè)備的實(shí)時(shí)調(diào)整提高輸送效率。此外，在煤礦安全生產(chǎn)作業(yè)中不可或缺的液壓支架同樣要實(shí)現(xiàn)電氣自動化，促進(jìn)高壓供液自動化和電液控制自動化的實(shí)現(xiàn)，提高液壓支架的工作穩(wěn)定性，確保煤炭開采的安全作業(yè)。

3.2電氣自動化技術(shù)在提升設(shè)備中的應(yīng)用

20世紀(jì)80年代是中國煤炭產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的開端，中國經(jīng)濟(jì)水平的提高加大了能源需求量，采煤量攀升需要功率更大的提升設(shè)備的支持。中國應(yīng)用較為普遍的提升設(shè)備之一是膠帶運(yùn)輸機(jī)，為了進(jìn)一步促進(jìn)膠帶運(yùn)輸機(jī)的升級發(fā)展，有煤礦企業(yè)設(shè)計(jì)開發(fā)了作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的成效。作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)綜合運(yùn)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)和PLC編程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了膠帶運(yùn)輸機(jī)安全運(yùn)行的綜合化和系統(tǒng)化。基于分散式PLC技術(shù)的自動化控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備的分散控制，提高控制系統(tǒng)的容錯(cuò)能力[3]。變頻技術(shù)是電氣自動化衍生出的技術(shù)之一，變頻技術(shù)在暖通空調(diào)領(lǐng)域已經(jīng)有所運(yùn)用，將其應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)能夠優(yōu)化機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率，降低能耗，避免機(jī)械設(shè)備長時(shí)間大功率運(yùn)行，延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命，降低煤礦開采的成本。如變頻技術(shù)和提升機(jī)或運(yùn)輸機(jī)的結(jié)合，能夠根據(jù)輸送煤量靈活調(diào)整功率，使設(shè)備始終在最佳狀態(tài)運(yùn)行，降低設(shè)備能耗。

3.3電氣自動化技術(shù)在通風(fēng)排水系統(tǒng)中的應(yīng)用

礦井瓦斯是造成安全事故的一大因素，因此良好的通風(fēng)條件至關(guān)重要。電氣自動化技術(shù)在通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用需要從兩個(gè)方面著手：a)做好井下環(huán)境監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)粉塵或瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)要及時(shí)發(fā)出警報(bào)；b)實(shí)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)的自動化控制，根據(jù)情況調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，將粉塵、瓦斯等有害物質(zhì)的濃度控制在安全范圍內(nèi)。電氣自動化技術(shù)在排水系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是實(shí)現(xiàn)自動給排水等。

4結(jié)語

隨著煤礦生產(chǎn)對效率和安全性需求的增加，電氣自動化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用將會不斷普及。要正確認(rèn)識電氣自動化技術(shù)并解決存在的問題，提高設(shè)備自動化程度，切實(shí)保證生產(chǎn)安全性。

參考文獻(xiàn)：

［1］康旭花.煤礦機(jī)械電氣設(shè)備自動化調(diào)試技術(shù)應(yīng)用及研究［J］.能源與節(jié)能，2016(4)：67.

［2］劉英瑞.論述機(jī)械工程設(shè)備中電氣自動化控制技術(shù)的應(yīng)用［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015(3)：51.

［3］葉浩.煤礦企業(yè)電氣自動化中數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用［J］.科技風(fēng)，2015(14)：97.

作者：賈亮 單位：大同煤礦集團(tuán)鐵峰煤業(yè)有限公司