淺談電氣自動化技術在煤礦生產中的應用

張 偉

當前我國大部分煤礦企業的效率比較低，浪費比較嚴重，有些礦井只是單純引入綜采設備。對傳統生產工作面進行電氣化改造，實現礦井自動化生產，才能從根本上提高效率、降低資源浪費。

1 現階段我國煤礦電氣自動化發展現狀

現階段，我國85%的大中型煤礦企業都采用了機械化開采工藝。從宏觀角度分析，機械化開采工藝并不是一個單一的生產過程，而是系統化和多元化的過程。當前，我國煤礦在這一方面的發展取得了一定成就，但與歐美發達國家還存在一定差距，主要是技術研發層面上的差距。我國煤礦電氣自動化技術水平還處于初級階段，應當得到政府相關部門和煤礦企業的高度重視。

2 煤礦應用電氣自動化技術的優勢

1）提高礦井生產的安全性。煤礦生產環境惡劣、水文地質條件復雜、開采難度大和生產的連續性對煤礦開采可靠性和安全性提出了更高的要求?，F代化的電氣自動化控制系統內置高度集成電子元器件、芯片，專業計算機網絡控制系統為煤礦安全運行提供了可靠的保障[1]。

2）降低勞動強度、提高生產效率。相對于傳統的人工開采和單一的機械設備開采方式，電氣自動化控制系統的應用在很大程度上減輕了工人的勞動強度，提高了綜合機械化采煤設備的生產效率。

3）節約能源，減少人力、物力浪費。電氣自動化控制系統會根據生產設備的運行情況和實際負荷情況及時進行調整，使生產系統運行狀態維持最佳化，在一定程度上減少了生產運行過程中不必要的資源浪費。例如：通過電氣自動化控制系統調節，可以實現電氣設備軟啟動和平滑調速、恒減速制動等，減少設備運行過程中帶來的電流、轉矩等沖擊，減少設備發生故障的頻率，使設備長期處于正常工作狀態。

4）提高采煤效率和煤炭質量。現階段部分大型煤礦企業已引入采煤機自動運行控制系統、實時工況監測系統、信息傳輸系統、集成顯示系統和故障預報、診斷系統等自動化和智能化程度高的電氣自動化控制系統。這些自動化系統的應用有效提高了礦井采煤工作效率，保障了采煤質量。例如：在采煤機和綜采液壓支架上安裝的遠程監控系統，可以使采煤機根據煤層變化及煤質軟硬程度自動進行切割、自動調節采煤運行速度，同時還對各個受力點和液壓系統的壓力進行動態監測，對綜采液壓系統的壓力及時監控檢查。伴隨著電氣自動化控制技術的深入應用，一定程度上避免人為因素造成安全事故，也有利于提高采煤質量。

3 電氣自動化技術在煤礦生產系統中的應用分析

1）電氣自動化技術在煤礦采掘過程中的應用?

當前，先進采掘機械設備的研發生產和應用，使煤礦大型機械設備的裝機容量大幅提升，推動了綜合機械化采掘設備的技術更新。部分大型煤礦采煤機的總裝機功率平均達到1000 kW以上，綜合條件好的礦井采煤機的總裝機功率已經突破1500 kW。這些由電氣自動化技術控制的電牽引采煤機展現出的高效率、運行可靠性、維護方便性得到了業界一致的認同。現階段綜采設備的采掘控制技術是以計算機技術為核心，采用多種傳感器、實時監測系統、故障診斷系統，為高效生產提供了保障。如：采煤機電氣控制系統（見圖1）。

圖1 采煤機電氣控制系統

2）電氣自動化技術在礦井運輸系統中的應用?

當前，煤礦井下運輸主要采用膠帶運輸設備。運輸監控系統的安裝應用大幅提高了礦井運輸的安全性和高效性，同時隨著計算機技術和PLC技術的引用以及DCS結構系統的結構實現與礦井安全生產系統的有效融合，也使煤礦監控系統技術有進一步提高。結合了電氣自動化控制技術的膠帶機全數字直流調速系統，有效提升了煤礦的運輸效率。計算機與工業電視集中監控系統的使用，彌補了煤礦運輸過程中安全性能的不足。新型脈沖調速裝置也大幅提升了礦井運輸設備的安全運行效率。

3）監控系統中電氣自動化控制技術的應用保障了煤礦安全生產?

現階段，大中型煤礦在生產系統上安裝了安全監控系統，系統集成了瓦斯監測儀、斷電儀、風電閉鎖裝置、紅外線自動噴霧裝置等，這些電氣自動化設備的應用有效保障了礦井采掘作業和運輸環節的安全，滿足了煤礦安全生產的需求。實際使用中配套傳感器的種類少、壽命短、安全穩定性差帶來后期維護工作量大，對煤礦安全生產造成一定影響。

4 結語

煤礦生產是一項復雜而龐大的系統，它集掘進、綜采、運輸、通風、供電和瓦斯監測等工作于一體，需要大量人力和物力進行管理。隨著電氣自動化技術和通信網絡技術的發展，電氣自動化技術在煤礦生產中會得到更為廣泛的應用。隨著自動化技術的推廣，它將大大地提高煤炭生產效率，降低勞動強度，確保煤礦的安全生產。

〔1〕吳國良.電氣自動化控制技術探討[J].中國電子商務，2013（19）.

〔2〕趙 坤.煤礦機械設備電氣自動化技術的應用[J].城市建設理論研究，2013（13）.

〔3〕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（8）.