煤矿机械设备电气自动化技术应用研究
时间：2021-02-11 04:02:35 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
[摘 要]中国拥有丰富的煤炭资源，同时煤炭也是中国能源结构中重要的组成部分，对于中国的国民经济建设和社会稳定都具有十分重要的意义，因此煤矿行业必须不断提高生产效率，提高开采质量和数量，才能满足不断增长的能源需求。煤矿企业传统的生产设备虽然实现了机械化作业，但仍多以人工操作方式为主，不仅影响了生产效率的提高，对于生产作业也会带来一定的安全风险。因此煤矿企业应积极应用自动化的相关技术，提高机械设备的自控水平，保证生产作业的安全。随着经济的发展，中国的科学技术水平也在不断提高，为煤矿企业的生产运营由机械化向自动化方向发展创造了良好基础。煤矿企业应对老旧设备及时进行改造或更新，不断提高机械设备操控的智能性和精细度，完善机械设备的电气自动化体系，在生产实践中融入先进的科学技术，才能推动煤炭行业的可持续性发展。
[关键词]煤矿机械设备；电气自动化技术；应用
中图分类号：TD63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）09-0090-01
1煤矿机械设备电气系统的主要应用特点
在现阶段的发展中，进行井下开采作业中主要应用的就是电牵引采煤机，就是通过多台电机的放置，利用机载模式的交流变频方式进行无极调速，其电源电压在实际中要保持在3300V，并且通过销轨的方式对其进行无链牵引。要想及时的了解及其运行的实际状态以及其可能会出现的各种故障问题，在整个过程中都是通过计算机的方式对其进行系统的控制，配置一些就有可视化特征的汉字监控界面。通过电子版、电源以及PLC控制单元等相关组织构成一个全新的电控系统，其主要就是通过控制系统以及调速系统两个内容。其中其主控制系统主要就是通过电源、主控制器以及操作站构成。其主控制器主要就是通过PLC控制系统构成，其主要的控制原理就是，基于预先设置的步骤流程对于操作站中相关传送的指令以及采集控制信息对其进行汇总处理，在利用驱动电路把其要处理的相关结果传送给相关部门。
2电气自动化技术在煤矿机械设备中的主要应用
2.1电气自动化技术在采掘机械设备中的应用
目前中国煤矿在采掘作业中所使用的主要机械设备包括掘进机和其他辅助性的相关配套设备。大多数煤矿的掘进機械都实现了电力控制驱动，特别是多电机的驱控系统，得到了越来越广泛的应用。为了适应中国在经济增长过程中对煤炭需求的不断扩大，煤矿掘进机械的电机容量在日益增加，现阶段单机电机驱控系统的牵引功率能达到120kW以上。电气驱控系统的应用明显提高了机械设备的工作效率，且其运行更加安全稳定，对于机械设备的操控更加精准高效，有效降低了设备故障的发生几率，从而降低了工作人员的劳动强度，也使设备的维修工作减少了成本投入。通过利用计算机等信息技术使机械操作实现了自控化后，机械设备对于数据的采集分析及对故障的诊断排除能力得到了明显提高，使机械设备在故障维修方面消耗的时间大大减少，从而有效保证了生产作业的连续性和稳定性。另外，由于自控系统能精准控制机械运行的各项参数，有效防止了由于参数控制失误或人为的操作失误所带来的安全风险，为煤矿的安全生产提供了更加可靠的保证。
2.2电气自动化技术在运输提升机械设备中的应用
煤矿被开采出来后需要运输机将其从矿井中运输出来，这就需要使用到运输提升设备，另外，矿井中的很多设备运输同样需要借助于提升设备完成，所以在整个煤矿开采过程中，运输提升机械设备是非常重要的。煤矿生产规模不断扩大，社会上对于煤矿的需求量也变得非常大，同时煤矿的生产量也有了大规模增加，因此胶带运输设备开始在一些大中型煤矿企业使用，一些由各大高校所研发出来的胶带机数字化直流调速系统也被运用到了煤矿生产过程中，计算机及工业电视胶带监控系统的使用大幅度提高了煤矿运输效率，使得大量煤矿能在相对短的时间内被运输到井上，以便满足对煤矿资源日益增加的需求。但煤矿胶带自动化仍存在一些问题，这在某种程度上也限制了中国煤矿行业的进一步发展。近年来，建立在计算机技术基础上的提升机电气保护装置获得了飞速发展，这也在很大程度上促进了提升机运行的安全性。另外，由于电子器件行业快速发展，很多具有高效率、高频率的斩波器被相继投入使用，由于这些电子电器产品的加入，使得煤矿生产运输提升设备的自动化控制精度有了进一步提高。在很多国家的煤矿行业中都用到了PLC（可编程逻辑控制器）技术，因为以PLC技术为控制核心能实现对煤矿运输安全回路的全面监测，对于提高煤矿工艺控制、实现同路行程控制都非常有利，此外，还有一些煤矿生产企业将双线回路推广到了其他安全部件中，在安全监控回路中引入了冗余技术，基本达到了全微机监控的效果，这对于保持煤矿提升机的安全、高效运行非常有利。
2.3电气自动化技术在安全保障机械设备中的应用
要想确保煤矿机械设备安全生产，就需具备专门的机械设备安全保障系统，将电气自动化技术引入到安全保障机械设备，可有效保证煤矿机械设备安全生产。数据是否可实时回传和实时分析，将会直接影响到安全保障机械设备能否及时发现安全隐患并采取有效措施给予解决。借助电气自动化技术可使煤矿机械设备更好地了解和掌握井下工作面各项数据，并对其进行远程控制，以更好地保障煤矿机械安全生产。
3中国煤炭行业在电气自动化应用方面的发展趋势
中国煤炭行业应加强自控技术在机械设备中的应用，并应逐步向智能化方面发展，从而进一步提高生产效率。另外，煤矿企业应加强对机械设备检修维护工作的重视程度。维修人员应对设备进行定期的检查和养护，从而及时发现设备在运行中的故障隐患，并立即对故障进行排除，从而减少机械故障的发生几率，保证机械设备的稳定运行。煤矿企业应对维护人员加强技术培训，帮助他们及时了解并掌握最新的养护检修技术，提高其专业技术能力和综合素质，使人们能结合设备运行的实际情况合理运用先进的科学技术，从而及时对设备故障进行维修排除，为机械设备的稳定运行创造良好的基础条件。另外煤矿企业应积极与相关的科研人员或机构相配合，加大技术研发的力度，并借鉴国内外的成功经验，对自动化技术进行大胆创新，从而增强中国自动化技术的自主性，更好地推动煤炭行业的持续发展。
4结语
煤炭行业应在开采运输等各个生产环节中积极利用计算机和设备装置等软硬件技术设施构建机械设备的电气自动化系统，并充分结合生产作业的实践经验，以提高机械设备自控运行的安全性和稳定性。同时煤矿企业还应积极引进国内外的先进技术和经验，对老旧设备及时进行更新改造，并与相关的研发单位合作，加大煤炭行业专业化设备的研发力度，对相关技术大胆创新，从而构建完善的自动化生产及安全监控体系，提高生产效率，并为煤矿企业的安全生产提供更加可靠的保障。只有这样才能增强煤矿企业的核心竞争力，在全球化的国际竞争中形成优势地位，增强企业的市场竞争能力，同时推动煤炭行业整体的进步与发展。
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