電氣自動化技術在煤炭工業中的應用

黃鑒鋒

摘要：電氣自動化作為先進技術在煤礦行業得到了廣泛應用和重視。如何更好地利用電氣自動化技術才能使其在煤礦行業中發揮改善環境和提高安全等作用就成為了工作的重點和難點。通過分析電氣自動化技術在煤礦行業應用的概況，結合已有的研究，對電氣自動化技術在煤礦行業的實際應用進行了具體闡述。

關鍵詞：電氣自動化；煤炭工業；應用

引言

電氣自動化技術的應用，提升了生產效率，降低了生產成本，減少了安全隱患。要想進一步提升企業生產管理水平，保證煤炭企業安全生產，創新適合煤炭企業生產管理需要的新型電氣自動化技術是非常重要的方法。

一、電氣自動化技術應用在煤礦中的意義

中國煤炭資源豐富，它是國家能源的主要來源之一，也是國家經濟的重要支柱之一，煤炭企業的生產和經營對中國的經濟有重要影響。在較早以前，煤炭企業因為電氣設備技術落后，影響了工作生產效率，并導致很多安全問題。現在智能化、自動化的電氣系統應用到煤礦中，給煤礦的安全生產帶來重要的意義，如自動化配電系統的應用保證了礦井供電，避免很多煤礦事故的發生，還有防爆無功補償設備可以優化礦井下的電網質量，保證在礦井下遠距離工作時設備還可以正常運轉，保證煤炭開采。

二、電氣自動化技術在煤礦行業中的應用

1.煤礦行業的發展有兩個重要因素：a）保證穩定的生產；b）保證生產或開采煤礦的安全，安全是煤礦發展的重要因素。實現煤礦開采安全的關鍵是采用先進的技術，改進傳統開采技術的不足。因此電氣自動化在煤礦生產中得到廣泛應用，給煤礦的安全生產帶來保障。

2.1電氣自動化技術在煤礦通風系統中的應用

因為煤礦自身生產條件和生產對象的原因，煤礦生產環境比較惡劣，在生產過程中會產生大量有毒氣體，良好的通風系統對煤礦的安全生產有重要作用。根據煤礦通風系統的特點，電氣自動化技術采用分散、分層、冗余等設計方式的通風自動化系統。煤礦中的通風自動化系統是以光纖傳輸、以太環形網絡、多機備用等主要技術為基礎，這幾種技術應用在很大程度上保證了自動通風系統的安全穩定。為了更好地控制自動通風系統，使用VC++和組態控制軟件作為主站和分站的控制軟件。根據煤礦現場環境，煤礦通風系統也有其特殊性，通風系統應當具有自動控制功能、現場手動操作、半自動和全自動的控制、報警、故障記憶、數據處理等多種功能。

2.2電氣自動化技術在煤礦排水系統中的應用

煤礦的另一重要的安全保證是煤礦排水系統，電氣自動化技術在煤礦排水系統的應用大大提高了排水系統的功能，根據煤礦開采的特點和條件，煤礦中電氣自動化技術的自動排水系統應當具有自動操作功能、自我保護功能、數據傳輸功能、綜合控制功能、管理決策功能，這五大功能在煤礦排水系統中必不可少，能夠有效保證煤礦排水系統的安全穩定，增加煤礦開采的穩定性。

電氣自動化技術的排水系統中的自動操作功能是指在沒有人操作的情況下，排水系統可以根據系統中的應用程序設置或根據煤礦中的積水情況自動開啟或關閉閥門，自動調度機械設備，提高排水系統的工作效率，優化排水系統的工作方式，進而提高煤礦開采的安全性。排水系統的保護功能是指當系統處于負壓、過載、超溫或泄露等狀態下運行時，排水系統可以根據設備或系統運行的問題自動提交設備安全運行的備用方案，及時調整設備的運行狀況，保證系統可以有效安全運行。排水系統的數據傳輸功能是指系統可以將泵房運行的實時數據上傳到指揮中心系統，方便指揮中心的管理人員能夠實時掌握系統運行狀況，可以實現遠程控制排水的效果。綜合控制功能是排水系統既要具有遠程控制功能又要有手動控制功能，缺一不可。管理決策功能是指排水系統應用的電氣自動化技術的表現形式是大量應用嵌入控制策略軟件，這個軟件可以分析系統的運行狀態，根據系統的運行狀態制定有針對性的管理策略，保障排水系統的安全性。在煤礦的開采中，礦井深入地下，地下情況復雜多變，尤其是地下水、地表水等問題，良好的排水系統給煤礦的開采提供了安全保障。

2.3電氣自動化技術在煤礦供電系統中的應用

電氣自動化技術在煤礦供電系統的應用主要分為四個方面：綜合保護器、地面集控中心、監控分站、傳輸通道。綜合保護器主要是通過測量分析出供電線路和配電裝置的運行狀況，以保證線路和設備可以正常運行。簡單說就是供電線路和高壓配電裝置的測控和保護，具體功能是遙測、遙信、遙控、遙脈。遙測就是對電流、電壓、有功、無功和功率因素進行測量；遙信就是可以判斷斷路器和其它保護動作信號的位置；遙控是對分、合閘的遠程控制，修改定值和投退保護；遙脈是指和電度表之間實現遠程通信和完成遠程的抄表工作。地面集控中心主要是進行實時的監控和監測、對各種數據報表等進行分析。監控分站屬于供電系統的中間環節，具有連接作用，可以收集和轉換現場的設備信息，監控分站實現了綜合保護器和地面分站之間的通信和對數據的控制。傳輸通道是以冗余的千兆以太環網將監控中心和各處的交配電所連接起來的，可以實時反映出系統的運行狀況，有效提高網絡的穩定和抗干擾的能力，并且使網絡的性能得到優化。

2.4電氣自動化技術在采煤機械中應用

電氣自動化技術在采煤機械上的應用有效改善了采煤機械的設備，提高了采煤的技術水平。如采煤機由原來的中厚煤層采煤機發展成了大功率、煤層薄的滾筒式采煤機；電氣自動化的應用也改變了牽引系統，牽引系統發展成了變頻調速和電磁滑差的無鏈電牽引。電氣自動化技術的應用使采煤技術越來越人性化，如液壓支架電液控制系統可以通過遠程的監控系統進行監控，詳細掌握煤層的具體情況，并根據煤層情況改變采煤機的操作方式。煤層厚度和硬度不同，采煤機的速度和受力點也相應變化，根據具體情況對相應的設備進行調整，有效提高了采煤機的工作效率，使煤礦的開采工作進入到新的技術領域。電氣自動化技術在煤礦生產中不斷應用和完善，一方面實現了對采煤機械的遠程監控，提高采煤的安全系數，另一方面，通過遠程監控設備對采煤機械進行調整，適應采煤環境的具體需求，大大提高了采煤效率。

2.5電氣自動化技術在煤礦運輸中的應用

以前應用的膠帶運輸設備及時把大量煤炭從地下運輸到地面，提高了運輸的安全和效率。之后膠帶機全數字直流調速系統，晶閘管器件構成斬波器技術等的發明和推廣使得在煤炭生產技術中，運輸設備在快速發展，大幅度提高了運輸的效率；同時為了保證設備的穩定與安全，大多數計算機監控及安全部件都采用雙線回路技術。

三、電氣自動化生產在煤礦領域的前景

就電氣自動化目前的發展而言，在系統控制、系統信息化方面已經有了較為完善的規模，其煤礦的應用技術領域也得到了廣泛的推廣。在具體的煤礦開采中，系統能夠充分收集數據和實時監控來完成開采，因此信息技術給煤礦企業帶來的不僅僅是科技上的進步，更是企業穩定發展的基石。而且，隨著國家經濟、科技的不斷發展，電氣自動化的發展就有著特別的地位，它所創造的不僅僅是科技上的革新，帶來的更是經濟上的價值。由此可見，電氣自動化生產技術在煤礦領域的應用是光明的，具有廣闊的前景。

四、結束語

總而言之，研究電氣自動化技術在煤礦行業的應用是切實有效的，既能在煤礦生產中發現應用電氣自動化技術中的潛在問題，又能為我國能源行業與先進技術的結合做出巨大的貢獻。

參考文獻：

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