電氣自動(dòng)化在現(xiàn)代化煤礦中的應(yīng)用探討

沈 權(quán)

天地(常州)自動(dòng)化股份有限公司

電氣自動(dòng)化在現(xiàn)代化煤礦中的應(yīng)用探討

沈 權(quán)

天地(常州)自動(dòng)化股份有限公司

就煤礦生產(chǎn)而言，采煤工藝是否先進(jìn)會(huì)直接影響到整個(gè)煤礦的生產(chǎn)能力，要使煤礦生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效，必須想方設(shè)法改進(jìn)生產(chǎn)工藝。在機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)飛速發(fā)展的影響下，中國煤礦企業(yè)應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)越來越多，相關(guān)煤礦企業(yè)必須充分認(rèn)清煤礦機(jī)械應(yīng)用電氣自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)，借助電氣自動(dòng)化技術(shù)來規(guī)避部分風(fēng)險(xiǎn)，使設(shè)備與人員操作效率更高、運(yùn)行更可靠等，并重視電氣自動(dòng)化在現(xiàn)代化煤礦中的應(yīng)用，促進(jìn)煤礦開采長期健康可持續(xù)發(fā)展。

電氣自動(dòng)化；煤礦；應(yīng)用

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)的概述

電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的原理是在設(shè)備的運(yùn)行過程中，沒有人員對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的操作，設(shè)備依然能夠根據(jù)已輸入的程序，自行開展工作。電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)是一項(xiàng)設(shè)計(jì)學(xué)術(shù)領(lǐng)域較多的技術(shù)，從廣泛的意義來講，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用是重現(xiàn)人的動(dòng)作。現(xiàn)階段，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在礦業(yè)、建筑業(yè)等領(lǐng)域得到了有效利用，在實(shí)際的生產(chǎn)活動(dòng)中，它能夠代替人進(jìn)行危險(xiǎn)性較高、強(qiáng)度較大的工作，從而提高工作人員的安全性工作效率，還能夠起到一定的節(jié)能減排的作用，為促進(jìn)我國科學(xué)技術(shù)不斷改革和發(fā)展起到。因此，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展成為了全球共同研究的重要課題，一旦該技術(shù)的改革得到了完善和發(fā)展，便會(huì)普遍應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。

2 電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于煤礦生產(chǎn)的積極作用

2.1 促進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)管理水平的提升

煤礦行業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)大部分都要在礦井下完成，礦井下的生產(chǎn)環(huán)境往往十分惡劣，且存在著大量危險(xiǎn)因素，井下開采作業(yè)人員常常要面臨著較高的危險(xiǎn)，而安全生產(chǎn)是煤礦生產(chǎn)的核心原則，無論在任何情況下，都應(yīng)以保證井下作業(yè)人員的生命安全作為第一要?jiǎng)?wù)，這就需要高水平的安全生產(chǎn)管理來予以保障。現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)主要是依靠各類機(jī)械設(shè)備進(jìn)行采掘、運(yùn)輸?shù)茸鳂I(yè)操作，對(duì)機(jī)械設(shè)備采取電氣自動(dòng)化的控制措施，不僅能有效降低人員操作所帶來的不穩(wěn)定因素，減少人為因素導(dǎo)致的安全隱患的發(fā)生幾率，也能減少井下作業(yè)及操作管理人員的數(shù)量，降低礦井自然災(zāi)害誘發(fā)生產(chǎn)事故時(shí)所造成的人身傷害與損失，從而更好地保障煤礦生產(chǎn)的安全性。此外，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還能提高危險(xiǎn)源辨識(shí)與控制的有效性，這也能幫助煤礦生產(chǎn)管理人員更好地從源頭處增強(qiáng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的控制力度，降低事故的發(fā)生率，進(jìn)而提高煤礦生產(chǎn)安全管理的水平。

2.2 提高煤礦機(jī)械生產(chǎn)的效率

電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能有效實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的遠(yuǎn)程全面監(jiān)控、遠(yuǎn)程即時(shí)操作，這就能幫助管理者及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤礦機(jī)械生產(chǎn)運(yùn)行中所出現(xiàn)的問題，并通過相應(yīng)的監(jiān)控儀表實(shí)施等對(duì)故障問題進(jìn)行快速分析，也可根據(jù)設(shè)備整體情況判斷是否需要停工檢修，這樣就能減少設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重故障的幾率，并減少設(shè)備檢修維護(hù)所消耗的時(shí)間與資源成本，更有利于保障設(shè)備生產(chǎn)的效率，也能提高設(shè)備控制的精度，減少了依靠人工操作與管理過程中可能出現(xiàn)的疏漏情況，對(duì)于提升煤礦企業(yè)生產(chǎn)效益也有著積極的作用。

2.3 節(jié)約能源

作為自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)和根本，在自動(dòng)化設(shè)備的選購與使用中通常都會(huì)優(yōu)先選擇像高效電機(jī)和高效風(fēng)機(jī)這樣能耗低的機(jī)電裝置。同時(shí)，為了節(jié)能還可在設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，正因?yàn)樽詣?dòng)化系統(tǒng)可根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際負(fù)荷情況及時(shí)進(jìn)行必要調(diào)整，使系統(tǒng)運(yùn)行周期和運(yùn)行狀態(tài)得到優(yōu)化，所以，在很大程度上避免或減少了不必要的能量損耗。如此一來設(shè)備在運(yùn)行過程中就可少受電流、轉(zhuǎn)矩等對(duì)其造成的沖擊，進(jìn)而減少設(shè)備發(fā)生故障的次數(shù)，縮短維修時(shí)間，使設(shè)備在規(guī)定年限內(nèi)始終處于正常工作狀態(tài)。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在采煤中的應(yīng)用

3.1 通風(fēng)系統(tǒng)

由于煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境通常比較惡劣，因此對(duì)于煤礦通風(fēng)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可借助分散、分層、冗余等方式進(jìn)行，同時(shí)以太環(huán)形網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多機(jī)備用技術(shù)及光纖傳輸技術(shù)在煤礦通風(fēng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用，能更好地保障煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性，VC++與組態(tài)控制軟件是煤礦通風(fēng)自動(dòng)化系統(tǒng)控制軟件的主要實(shí)現(xiàn)方式，可有效控制煤礦通風(fēng)，一般煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制包含的功能應(yīng)盡可能全面，要能實(shí)現(xiàn)遙感、遙測(cè)、遙控功能，并且應(yīng)能記憶故障，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)越線報(bào)警等擴(kuò)展功能。

3.2 排水系統(tǒng)

煤礦的自動(dòng)化排水系統(tǒng)應(yīng)包含下列功能：a)在無人操作的情況下，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，自動(dòng)開停水泵，要合理調(diào)度排水機(jī)械設(shè)備，使排水工作更節(jié)能，工作效率更高；b)煤礦排水自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)具備負(fù)壓、過載、泄露等一系列保護(hù)功能；c)煤礦自動(dòng)排水系統(tǒng)應(yīng)具備向地面指揮中心實(shí)時(shí)傳遞泵房數(shù)據(jù)的功能，并顯示設(shè)備運(yùn)行工況，以便地面指揮中心可按照收到的信息，發(fā)送相關(guān)控制指令給泵房，以遠(yuǎn)程控制排水；d)應(yīng)具備地面遠(yuǎn)程控制、手動(dòng)控制及本地自動(dòng)控制煤礦自動(dòng)排水系統(tǒng)。此外控制煤礦自動(dòng)排水的軟件，應(yīng)具備嵌入控制策略，以便依據(jù)系統(tǒng)實(shí)際情況，提出相應(yīng)的管理決策，讓煤礦自動(dòng)排水系統(tǒng)更智能。

3.3 供電系統(tǒng)

綜合保護(hù)器、地面集控中心、監(jiān)控分站及傳輸通道是煤礦自動(dòng)化供電系統(tǒng)主要包含的四個(gè)部分。其中，測(cè)控與保護(hù)供電線路、高壓配電裝置主要借助的是綜合保護(hù)器，綜合保護(hù)器應(yīng)包含遙測(cè)、遙信、遙控、遙脈等功能，監(jiān)控分站屬于供電管理系統(tǒng)的一個(gè)中間環(huán)節(jié)，其作用主要是連接，并集成、轉(zhuǎn)換現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息，讓它們實(shí)現(xiàn)協(xié)議統(tǒng)一，借助監(jiān)控分站，可使綜合保護(hù)器與地面分站實(shí)現(xiàn)通信與數(shù)據(jù)控制。地面集控中心具備的功能應(yīng)包含：實(shí)時(shí)監(jiān)控、監(jiān)測(cè)，曲線與報(bào)表功能，分析與錄波數(shù)據(jù)等。

結(jié)語

新時(shí)期煤礦企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，煤礦企業(yè)必須逐步增強(qiáng)自身競(jìng)爭(zhēng)力，礦井生產(chǎn)必須實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效。由于電子自動(dòng)化技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用，不但能提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率，而且能更好地保障礦井安全生產(chǎn)，有利于促進(jìn)煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益雙豐收，因此，在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中電氣自動(dòng)化技術(shù)值得推廣與應(yīng)用。

[1]趙彩紅，張鵬杰.電氣自動(dòng)化在現(xiàn)代化煤礦中應(yīng)用探討[J].煤炭技術(shù)，2013，07：230-231.

[2]楊梓晗，于子軒，胡佳樂.電氣自動(dòng)化在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用探討[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2016，08：11+27.

[3]徐剛.電氣自動(dòng)化在現(xiàn)代化煤礦中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015，14：54-55.

沈權(quán)(1982-)，男，工程師，2005年畢業(yè)于安徽理工大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)任天地(常州)自動(dòng)化股份有限公司監(jiān)控分院車輛輔助運(yùn)輸研究所副所長，主要從事礦山車輛運(yùn)輸?shù)慕ㄔO(shè)推廣、應(yīng)用和工程管理工作。