電氣自動化技術在煤礦生產中的應用

劉巖

摘要：隨著我國經濟的增長，人們生產生活中對于煤炭資源的需求更為旺盛，使得我國煤炭行業得到迅猛的發展，而電氣自動化技術也在煤礦生產中得到更好的應用推廣。電氣自動化技術在煤礦生產中的應用極大地促進了煤礦行業的生產效率。文章對電氣自動化技術進行了分析，并研究了其在煤礦生產中的應用。

關鍵詞：煤礦生產；電氣自動化技術：煤炭資源；煤炭行業；煤礦采掘；煤礦運輸 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD67 文章編號：1009-2374（2015）33-0033-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.018

隨著科學技術的進步，煤礦生產逐漸采用更多先進的技術以擴大生產，這是煤礦生產應用電氣自動化技術的外部條件；而將電氣自動化技術應用于煤礦生產中的內部條件就是隨著生產生活水平的不斷提高，人們對煤炭資源的需求越來越大，所以煤礦不得不采用先進的技術和設備來保障其生產效率和效益。電氣自動化技術在煤礦生產中得到最廣泛的應用，究其原因是它可以極大地促進煤礦生產、改善環境、降低成本、提高安全等。

1 電氣自動化技術的含義和發展

1.1 電氣自動化技術的含義

電氣自動化技術是信息時代中電氣信息領域下的分支，雖然誕生歷史很短，但是發展迅猛，已經涉及到人們的日常生活和工業生產中，并且在高新技術產業中占據一席之地。電氣自動化技術具體應用于工業控制方面主要表現為：利用儀器儀表、控制理論、計算機信息技術和相關信息技術，對工業生產進行監測、改善、控制、調度、決策和管理，目的是為增加產量、提高效率、保障安全的一門綜合性技術。電氣自動化技術的內容主要包括自動化系統、自動化硬件和自動化軟件。

1.2 電氣自動化技術的發展

由于電氣自動化技術的應用極大地提高了企業生產效率，所以電氣自動化技術也在應用中得以不斷發展，電氣自動化的操控精密性和智能化越來越高，自動化技術的發展趨勢呈現知識密集化、集成方向化和功能多樣化。而電氣自動化技術的核心要素就是計算機技術、傳感器技術和通信技術等，煤礦企業對電氣自動化技術的應用范圍一般就是這幾種核心技術。同時由于煤礦企業的工作環境較為特殊，比起其他工業生產對自動化技術的依賴更為強烈，所以煤礦生產中電氣自動化技術的應用在未來將擁有更廣闊的市場。

2 電氣自動化技術在煤礦生產中的應用

2.1 電氣自動化技術在煤礦采掘中的應用

最近幾年，國內外的采掘機械設備制造企業都將生產目標瞄準電氣自動化。它們制造的采掘機械設備裝機容量得到大幅度提升，而且在采掘機械設備中加入多電機，同時將電機的布置采用橫向布置等，這些改變無一不表現著采掘設備的科技含量和技術水平都在明顯提升。特別是在煤礦采掘過程中，應用最為廣泛的采煤機總裝機功率也得到顯著提高，絕大多數采煤機的總裝功率都在1000kV之上，一些優秀的采煤機總裝功率甚至已經達到1500kV。這些性能優異的電牽引采煤機由于具有良好的工作效率和工作能力，已經得到很多煤礦企業的青睞。目前的采掘控制技術主要都是利用計算機技術來展開工作的，而多種傳感器的應用也將實時監督煤礦的生產進度工作提上日程，優秀的故障診斷系統更是可以保障煤礦安全順利生產。這些先進的控制技術和電氣自動化技術的應用極大地提高了煤礦的產量和效率，同時電氣自動化技術的應用使得煤礦采掘過程中的運輸設備發展呈現多樣化和承載不斷加重的趨勢。

2.2 電氣自動化技術在煤礦運輸中的應用

從20世紀80年代開始，基本上所有的煤礦企業的產量都得到大幅度提高，這正是由于自動化設備的廣泛應用。大中型煤礦的井下運輸設備一般都是膠帶運輸設備，不僅可以及時地將大量煤炭從井下輸送到地面，而且膠帶運輸設備的運輸監控系統還可以同時提高煤礦運輸的效率和安全。之后隨著計算機技術和PLC技術的大規模應用以及DCS結構系統等與礦井安全生產系統的緊密配合，使得煤礦監控技術得到很大的提高。再后來膠帶機全數字直流調速系統的發明，有力地促進了煤礦企業的產量提升；計算與工業電視焦點集中監控系統的問世，同樣為我國的煤炭事業做出貢獻；而隨著晶閘管器件構成斬波器技術的推廣和應用，斬波器以其具有的高效率對煤礦運輸設備的安全穩定提供了技術支持；同時斬波器的發明和推廣也催生出一個集合計算機與PLC技術的新型系統；而新型變頻技術和交頻同步拖動調速系統的發展使得煤礦生產技術逐漸成型?，F在大多數煤礦都是采用PLC技術作為提升機的核心，為提升機的安全保護產品建立標準。同時目前煤礦企業為提高系統設備的安全穩定，大多數計算機監控及安全部件都是采用雙線回路技術。

2.3 電氣自動化技術在監控系統中的應用

截至目前，我國大中型煤礦企業基本上都安裝了安全監控系統，同時為安全監控系統配備了風電閉鎖裝置、瓦斯遙測儀、斷電儀和紅外線自動噴霧等裝置，全面保障對煤礦生產的實時監控。這些電氣自動化設備也可以在煤礦井下作業和運輸過程中為煤礦安全生產發揮作用，基本上可以保障煤礦的正常生產。但是這些設備的配套傳感器具有種類少、壽命短、安全穩定性差和維護工作量大等缺點，嚴重制約著煤礦生產的安全穩定性，使得煤礦監控系統存在一定的隱患，同時降低了煤礦監控系統的利用率。所以，電氣自動化技術在煤礦生產中的應用推廣中，對電氣自動化設備的研發和改造工作一定要重視，特別是生產系統過程中的系統穩定性和傳感器的研發工作，為今后的煤礦安全生產工作提供最先進的技術保障和支持。

3 電氣自動化技術在煤礦生產中的具體應用

印度巴蘭布礦為提高煤礦生產效率，從中國進口了一套綜合采煤成套設備，用于煤礦井下開采。在0.063立方米的短長壁綜采工作面進行實驗，最后實驗結果為：在試驗期內，煤炭開采總量是102415噸，實驗期是65天，也就是說平均每天可以開采出1300噸，其中日產量最多的達到2000噸，工作效率和開采量得到大幅度提高。實驗和實踐證明，短長壁綜采有著廣闊的前景，對我國中小型煤礦由巷柱式開采轉變為短長壁綜采有著重要的借鑒作用。所以我國的中小型煤礦應該采用大能力的新型綜采裝備來切實保障長期綜采工作面的效率和效益，同時這也是今后采煤機械化的發展趨勢。新型綜采設備的主要特點是：設備能力非常大，一般800kV以上的大功率電牽引采煤機的每小時產煤能力大約是在1000～1200噸左右，而運輸機、轉載機和破碎機的每小時生產能力也在500～2000噸不等；自動化程度得到有效的提高，不僅實現了機電一體化，還極大地提高了煤炭企業的生產能力。同時為適應采煤機可以快速割煤，在采煤機身上增加了自動調高等功能；還有將液壓支架采用電液控制，能實現采煤機、刮板運輸機和液壓支架間的自動控制；同時綜采設備的工作性能十分優秀，而自動化可靠性也有顯著提高，最為明顯的就是煤礦企業的產量、效率和效益也有明顯的提高。

4 結語

綜上所述，目前電氣自動化技術在煤礦生產中的應用較為廣泛，不僅可以降低煤礦企業的成本和提高煤礦生產的效益，還可以保障煤礦的生產處于安全穩定的環境。而電氣自動化的發展對煤礦生產的幫助是十分明顯的，所以煤礦企業在日常生產中應該去探索電氣自動化技術在實際生產中的應用，對于其中的缺陷加以改進，并分析研究如何在更多的領域應用電氣自動化技術，為煤礦企業的發展和為社會提供更優質和充足的煤炭。

參考文獻

[1] 耿繼國.煤礦生產中電氣自動化技術的應用探析[J].中國高新技術企業，2013，（23）.

[2] 王永坤.電氣自動化控制技術在煤礦生產中的應用探討[J].科技創新與應用，2015，（15）.

（責任編輯：周 瓊）