电气自动化技术在煤矿机械设备的作用范文

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摘要：煤炭是中国能源结构的重要组成部分，也是促进中国经济发展的关键之一。分析目前煤矿机械设备电气自动化技术应用的现状和问题，总结电气自动化技术的具体应用策略，以期促进煤矿机械设备与电气自动化技术的有益结合，实现高效、安全的煤炭生产。

关键词：煤矿生产；机械设备；电气自动化

0引言

随着中国科学技术不断发展，越来越多的自动化设备被应用于工业领域，自动化为提高生产安全性和生产效率做出了巨大贡献，并且自动化控制的精度和自动化程度不断提高，中国自动化技术正在向功能多样化、知识密集化发展，计算机技术、现代控制技术和传感器技术综合利用成为自动化技术的发展趋势。煤矿生产的特点之一就是工作环境恶劣，使用的机械设备较多，但是煤炭行业设备自动化程度远远不及钢铁、石油等行业，提高煤矿机械设备电气自动化程度成为煤矿管理者必须重视的问题[1]。

1电气自动化技术对煤矿生产的促进作用

1.1提高煤矿生产安全管理的水平

矿井是煤矿行业生产活动的主要场所，而矿井环境一般都比较恶劣，并且存在很多危险因素，威胁煤矿生产人员的人身安全，因此煤矿企业始终要将安全生产放在首位，不论在何种情况下，第一要务都是保证井下作业人员的生命安全，这不仅需要先进的开采技术支持，还需要完善的安全管理工作。近年，机械设备被广泛应用于煤矿生产行业，不论是煤炭的挖掘、运输还是粉碎等，机械设备都是不可或缺的。而采取恰当的技术措施提高机械设备的电气自动化水平，不仅能够提高煤矿生产的稳定性和安全性，还能够减少井下工作人员和管理人员的数量，降低安全事故发生的概率，减少不安全因素可能造成的损失，保障工作人员的人身安全，提高煤矿企业的经济效益和社会效益。此外，运用电气自动化技术能够提高辨识危险源的准确度，提高控制水平，帮助管理人员从根本上杜绝危险的发生，提高煤矿安全生产的整体水平。

1.2提高煤矿机械生产的效率运用

电气自动化技术，管理人员在机房就能对机械设备进行远程控制和实时监控，管理者能够及时发现机械设备工作存在的问题，使用仪表快速定位故障所在并分析是否需要停工检修，这样不仅能够降低设备发生故障的几率，还能够有效减少检修和维护设备所用的精力和时间，提高机械设备的使用效率，仪表监测的精度显然要高于人工监测，避免了人工监测可能出现疏漏的问题，有利于煤矿企业提高经济效益和社会效益。

2煤矿机械设备电气自动化应用现状和问题

中国煤矿的机械设备电气自动化技术普及程度远不及钢铁、石油等行业，而煤矿作为中国的支柱资源之一，自动化水平却稍显落后。中国煤矿机械设备电气自动化技术的应用存在以下几个问题：a)电气自动化技术水平较低，与国外差异较大，虽然近年中国电气自动化技术发展成绩有目共睹，与世界先进水平的差距逐渐缩小，但是在煤矿机械设备中的应用水平与世界先进水平存在较大的差距。如中国采煤机的电气自动化最大牵引力功率为500kW，相应的牵引设备尚需进口，软件和硬件都非常依赖外国，独立发展水平很低；b)电气自动化技术的应用存在误区，煤矿应用电气自动化技术的前提是机械设备的稳定运行，在这个基础上通过加强对机械设备的控制和监测来实现安全高效生产。但是一些煤矿管理者对于电气自动化技术的应用认识不全面，将机械设备的稳定运行放在了经济效益之后，这与煤矿生产“安全第一”的理念相悖；c)电气自动化技术的应用发展速度很慢，能源危机是世界性的问题，煤矿要降低成本，提高效益，普及电气自动化技术不可或缺，但是电气自动化技术在中国煤矿生产中的应用普及速度很慢，需要几年甚至10a以上，并且效果不尽如人意，需要花费很长时间完善和优化，给煤矿企业的高速发展带来了不利影响[2]。

3电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用

3.1在采掘设备中的应用

采掘设备是煤矿生产的关键设备，除了核心掘进和开采机械设备外，还需要一系列辅助设备。煤矿采掘作业中，电能是核心动力，目前的采掘设备广泛应用多电机驱动系统。随着煤矿开采规模扩大和开采速度加快，多电机系统的容量也在不断增加，单机牵引功率已经达到了120kW以上。将电能作为主要驱动力，能够提高采掘设备的作业稳定性和作业效率，提高设备的使用质量，减少设备的检修和维护成本。电气自动化技术在煤矿机械设备中的运用需要依靠计算机技术，运用计算机技术和信息技术能够对采掘设备进行实时监控，采集作业数据并进行处理和分析，技术人员能够通过数据分析结果发现设备存在的故障，不断提高机械设备的运行质量和自动化程度。除了采掘设备的电气自动化，辅助设备的电气自动化同样重要，如煤炭输送设备，传统输送设备承载力不强、功能不够丰富，难以满足不断发展的煤矿生产需求，而运用电气自动化技术，能够提高输送设备的承载能力，丰富输送设备的功能。国外已经率先使用双速电机，通过对输送设备的实时调整提高输送效率。此外，在煤矿安全生产作业中不可或缺的液压支架同样要实现电气自动化，促进高压供液自动化和电液控制自动化的实现，提高液压支架的工作稳定性，确保煤炭开采的安全作业。

3.2电气自动化技术在提升设备中的应用

20世纪80年代是中国煤炭产业快速发展的开端，中国经济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设备的支持。中国应用较为普遍的提升设备之一是胶带运输机，为了进一步促进胶带运输机的升级发展，有煤矿企业设计开发了作业监控系统，在实际应用中取得了良好的成效。作业监控系统综合运用了计算机技术和PLC编程技术，实现了胶带运输机安全运行的综合化和系统化。基于分散式PLC技术的自动化控制系统，能够实现对设备的分散控制，提高控制系统的容错能力[3]。变频技术是电气自动化衍生出的技术之一，变频技术在暖通空调领域已经有所运用，将其应用于煤矿生产能够优化机械设备的运行效率，降低能耗，避免机械设备长时间大功率运行，延长机械设备的使用寿命，降低煤矿开采的成本。如变频技术和提升机或运输机的结合，能够根据输送煤量灵活调整功率，使设备始终在最佳状态运行，降低设备能耗。

3.3电气自动化技术在通风排水系统中的应用

矿井瓦斯是造成安全事故的一大因素，因此良好的通风条件至关重要。电气自动化技术在通风系统中的应用需要从两个方面着手：a)做好井下环境监测，发现粉尘或瓦斯浓度超标要及时发出警报；b)实现通风系统的自动化控制，根据情况调整通风系统运行状态，将粉尘、瓦斯等有害物质的浓度控制在安全范围内。电气自动化技术在排水系统中的应用主要是实现自动给排水等。

4结语

随着煤矿生产对效率和安全性需求的增加，电气自动化技术在煤矿生产中的应用将会不断普及。要正确认识电气自动化技术并解决存在的问题，提高设备自动化程度，切实保证生产安全性。

参考文献：

［1］康旭花.煤矿机械电气设备自动化调试技术应用及研究［J］.能源与节能，2016(4)：67.

［2］刘英瑞.论述机械工程设备中电气自动化控制技术的应用［J］.建筑工程技术与设计，2015(3)：51.

［3］叶浩.煤矿企业电气自动化中数字技术的应用［J］.科技风，2015(14)：97.

作者：贾亮 单位：大同煤矿集团铁峰煤业有限公司