煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化運(yùn)用

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摘要：分析了煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的必要性，著重探討了電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的具體應(yīng)用，涉及煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)、變電站系統(tǒng)等，指出了煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)械設(shè)備；電氣自動(dòng)化技術(shù)

在煤炭行業(yè)的現(xiàn)代發(fā)展歷程中，將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)械設(shè)備中是必然趨勢(shì)，也是礦區(qū)機(jī)械設(shè)備發(fā)展的目標(biāo)之一。電氣自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)過長時(shí)間的開發(fā)與應(yīng)用，取得了顯著的采礦成果。其不僅能改善現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備工作的薄弱環(huán)節(jié)，使采礦流程更加規(guī)范化與自動(dòng)化，提高采礦生產(chǎn)效率，還能加強(qiáng)安全管理。因此，企業(yè)應(yīng)重視電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用，給予資金、技術(shù)、人力等方面的支持，擴(kuò)大電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍。

1煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的必要性

1.1提升煤礦機(jī)械作業(yè)效率

借助電氣自動(dòng)化技術(shù)可提高煤礦開采產(chǎn)量和效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦機(jī)械系統(tǒng)的準(zhǔn)確控制，監(jiān)控作業(yè)流程實(shí)施情況，分析診斷故障問題，有效避免各類工程問題。

1.2提高煤礦安全生產(chǎn)和管理水平

煤礦安全事故的發(fā)生不僅會(huì)損害工人的身體健康，也會(huì)導(dǎo)致機(jī)器設(shè)備磨損嚴(yán)重，被迫終止采礦作業(yè)等環(huán)節(jié)，制約煤炭行業(yè)的轉(zhuǎn)型與發(fā)展。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以構(gòu)建煤礦安全生產(chǎn)與管理系統(tǒng)，不僅可以提高采礦作業(yè)的可控程度，識(shí)別并攔截各種危險(xiǎn)因素，還可以在采礦過程中執(zhí)行危險(xiǎn)動(dòng)作，降低意外事故的發(fā)生概率，彌補(bǔ)人工操作的不足。

1.3加強(qiáng)煤礦開發(fā)的科學(xué)性

一些中小型礦區(qū)因前期調(diào)查有限、任務(wù)期限較短、技術(shù)水平低等，開采活動(dòng)隨意無序。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用則加強(qiáng)了采煤工作的科學(xué)性和合理性，能平衡處理好生態(tài)環(huán)境與礦區(qū)采礦之間的關(guān)系，符合可持續(xù)發(fā)展理念[1-2]。2煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)概述煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)的主要內(nèi)容如圖1所示。電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用提高了開采作業(yè)的規(guī)范化、自動(dòng)化水平，降低了安全事故發(fā)生的概率，值得大力提倡。

3電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的具體應(yīng)用

3.1在煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用需要借助PLC技術(shù)、分布式控制系統(tǒng)（DistributedCntrolSystem，DCS）實(shí)現(xiàn)。o整個(gè)電氣自動(dòng)化控制統(tǒng)以PLC技術(shù)為控制核心，設(shè)計(jì)具體的用戶管理界面和工業(yè)監(jiān)管系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化控制。系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)揮連鎖功能，具體體現(xiàn)在皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的連鎖停止，單機(jī)控制或集中控制的工作方式，上位機(jī)的檢測(cè)預(yù)警連鎖，電氣設(shè)備與變頻器、電軟啟動(dòng)設(shè)備的靈活配合。以膠帶運(yùn)輸機(jī)為例進(jìn)行分析。膠帶運(yùn)輸機(jī)作為重要的運(yùn)輸工具，其與電氣自動(dòng)化技術(shù)的完美結(jié)合無疑是提升運(yùn)輸效率的關(guān)鍵。膠帶運(yùn)輸機(jī)的自動(dòng)化應(yīng)用要依據(jù)PLC進(jìn)行主控控制，實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖功能。具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：a)工作面與主皮帶機(jī)之間的連鎖功能可以規(guī)避緊急停車的難題；b)連鎖功能可以檢測(cè)出堆煤、打滑、跑偏問題，并調(diào)整單機(jī)、集控，開展維修；c)皮帶運(yùn)輸機(jī)能以相對(duì)平穩(wěn)的加速進(jìn)行運(yùn)輸，這主要是借助變頻器、電軟啟動(dòng)裝置及CST仿真軟件包等的密切配合，也能在重啟時(shí)實(shí)現(xiàn)軟停車與皮帶軟啟動(dòng)。3.2在煤礦采掘設(shè)備中的應(yīng)用在煤礦采掘設(shè)備中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，不但可以增加采煤總量，而且為工人提供了最基本的安全保障。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用給予采掘設(shè)備更為充足穩(wěn)定的牽引功率和驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，并對(duì)掘進(jìn)機(jī)械的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入控制，降低設(shè)備發(fā)生故障的概率。

3.3在煤礦變電站系統(tǒng)中的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)備的運(yùn)輸、安全管理等都需要電力。依據(jù)具體礦區(qū)情況對(duì)A工程項(xiàng)目煤礦變電站系統(tǒng)使用集中組屏控制方式，配套安裝相應(yīng)的控制系統(tǒng)。應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)可對(duì)超負(fù)荷、短路、變壓器高溫及瓦斯含量進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量與控制，保護(hù)變壓設(shè)備。主要借助MLPR-10H2型保護(hù)裝置保護(hù)高功率線路，通過配備1臺(tái)光電轉(zhuǎn)換器（PhotoelectricTansducer，PT）切換裝r置和低壓保護(hù)設(shè)備能實(shí)現(xiàn)母線絕緣保護(hù)和PT轉(zhuǎn)換。電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦變電站系統(tǒng)中發(fā)揮后臺(tái)自動(dòng)化監(jiān)管功能，通過信息收集單元對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與記錄，顯示采礦整體實(shí)時(shí)流程，管理具體操作，使變電站系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行。A工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)了煤礦變電所保護(hù)與監(jiān)控微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，具體如圖2所示。為保障變壓器安全工作，安裝MPTS-10H差動(dòng)保護(hù)裝置、綜合測(cè)控裝置及微機(jī)線保護(hù)裝置，監(jiān)測(cè)2段無關(guān)聯(lián)的母線，保障雙母線或單母分段主接線的PT轉(zhuǎn)換無誤。主控制臺(tái)安裝計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，借助珠海萬力達(dá)的WLD2100變電站綜合自動(dòng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)信息內(nèi)容，及時(shí)預(yù)警危險(xiǎn)情況。

3.4在煤礦安全保障系統(tǒng)中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化技術(shù)的監(jiān)控功能在一定程度上減少了安全事故的發(fā)生，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井中瓦斯氣體、溫濕度等狀況，為工作人員后續(xù)工作的開展提供數(shù)據(jù)支持。借助收集到的數(shù)據(jù)信息可進(jìn)一步開展遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)時(shí)解決出現(xiàn)的各類問題，規(guī)避故障和危險(xiǎn)素。4煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用改進(jìn)措施為擴(kuò)大電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍、提升電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平，企業(yè)應(yīng)不斷優(yōu)化采煤場(chǎng)地、運(yùn)輸巷道等作業(yè)環(huán)境，對(duì)不同的部件做到保護(hù)儲(chǔ)存，防止其腐蝕、潮濕等。例如潮濕環(huán)境下做好防潮通風(fēng)，震動(dòng)環(huán)境下保持部件的平穩(wěn)固定。另外，電氣自動(dòng)化技術(shù)需要工作人員進(jìn)行調(diào)控和檢測(cè)，因此要配備精通電氣自動(dòng)化技術(shù)規(guī)范并能將技術(shù)與實(shí)際開采經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的專業(yè)的高素質(zhì)人員。要注重對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)及設(shè)備的及時(shí)維修，以免影響采礦作業(yè)。時(shí)代在不斷地向前發(fā)展，勢(shì)必要求電氣自動(dòng)化技術(shù)不斷升級(jí)調(diào)整。相關(guān)研究人員應(yīng)積極借鑒國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，分析電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展問題，探討電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的策略。5結(jié)語為保證采礦作業(yè)的精確性和開采效率，將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)械設(shè)備是非常必要的。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用涉及多學(xué)科內(nèi)容，只有清晰了解相關(guān)的電工、計(jì)算機(jī)等方面知識(shí)，才能更好地發(fā)揮電氣自動(dòng)化技術(shù)的作用。主要討論了電氣自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)備中的具體應(yīng)用，明確其優(yōu)勢(shì)與操作要求，清楚認(rèn)識(shí)到電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中存在的不足，在未來的研究發(fā)展中不斷優(yōu)化，進(jìn)而優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)模式，促進(jìn)開采作業(yè)的順利開展。

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作者:田廷軒 單位:晉能控股煤業(yè)集團(tuán)白洞礦業(yè)大同有限公司