淺析礦山機電設備中自動化控制技術的應用

韓孟

摘 要：近年來，我國市場經濟得到快速發展，煤炭需求量逐步上升，煤炭企業想要滿足市場需求，必須加強安全管理，提高生產效率。在煤礦生產過程中，機電設備作為重要組成部分，不僅能夠替代傳統的作業方式，提高生產效率，而且能夠減少工人的勞動強度，提高崗位操作安全性，在企業發展中起到了重要作用。隨著科技的不斷進步，在煤礦機電設備中開始廣泛應用自動化控制技術，以此減少崗位人員投入，降低事故的發生率，為安全和產量方面提供了有力保障。本文簡要介紹了自動化控制技術的應用現狀，重點分析了礦山機電設備中自動化控制技術的應用措施，僅供參考。

關鍵詞：礦山機電設備；自動化控制；技術應用

在煤礦生產中，需要使用較多類型的機電設備，不同的設備在生產過程中發揮著不同的作用。自動化控制技術的廣泛應用不僅能夠使設備利用效率得到提高，而且能夠使礦山開采效率大幅提升，同時在安全性與產量方面更有保障。煤礦的生產作業環境相對惡劣，生產技術手段比較繁瑣，只有注重機電維修養護，不斷提高操作技能，才能夠確保機電設備安全穩定運行，為煤礦生產的正常運行創造有利的條件。

1 煤礦自動化控制技術的概述

所謂的自動化控制技術，主要是利用電子技術對機械設備的生產加工過程進行全面監控，從而使人力資源的投入大幅減少，自動化技術涉及自動化控制、電子技術、機械技術等多種學科，各種技術的交叉疊加起到取長補短的效果。隨著老礦井生產條件的不斷惡化，需要投入越來越多的機電設備，從而確保煤礦生產效率得到有效提高，解放人力資源，保障安全生產。自動化控制技術在煤礦生產中的應用，最明顯優勢就是生產效率得到較大提升，煤炭生產量大幅增加。與此同時，在煤礦機電設備中，自動化控制技術的應用也進一步提升了煤礦生產的安全性，井下勞動環境得到明顯改善，并且能夠通過信息化平臺直接受礦調度室監督、指揮和管理。

2 自動化控制技術應用現狀

1）煤礦一線具有自然條件惡劣、作業環境復雜以及人機分布密集等特點，嚴重影響了機電自動化控制系統的可靠性。因此，煤礦技術人員需要定期保養和檢修機電設備，及時調整設備參數，更換老化零部件。現如今，雖然大部分煤炭企業已廣泛應用自動化控制技術，但機電設備缺乏專業人員管理，技術經驗存在不足，職工操作水平較低，從而導致機電設備故障頻發。所以職教中心要對技術人員的理論知識加大培訓力度，及時更新自動化控制系統，提升機電設備工作效率。

2）煤礦生產過程中，主要是以采煤機和掘進機為主，所以自動化控制技術在這兩個機電設備中應用比較普遍。但是目前自動化生產沒有完全被應用在礦井之中，很多區域只是實現局部環節的自動化。通過對煤礦供電系統的分析能夠看出，它只能夠滿足地面供電系統的監控以及保護，對于井下的應用依舊存在問題。井下具有比較復雜的供電網絡結構，它與采煤、掘進以及運輸等設備的供電服務有著密切的聯系，受到負荷種類繁多以及分布區域十分廣泛、各種地質條件較為復雜等因素的影響，且故障原因不容易排查，導致井下供電系統全面自動化難以實現。

3 礦山機電設備中自動化控制技術的應用措施

1）在煤礦采掘設備中的應用。在煤礦生產中，采煤和掘進不僅是重要的作業步驟，而且是極其危險和繁重的作業。隨著一些老礦井采深不斷加大，作業環境日益惡劣，地質條件復雜多變，安全事故時有發生。而將自動化控制技術應用于采掘作業的機電設備中，不僅能夠降低職工勞動強度，而且能夠提高生產效率，有效解決了生產中存在的各種矛盾。通過長期實踐能夠看出，現代化采掘設備的引入能夠為礦井安全生產保駕護航，例如目前比較常見的電牽引采煤機，在電牽引采煤機中應用自動化控制系統，能夠使其具有良好的牽引特性，采煤機在前進過程中獲得牽引力。一旦采煤機出現下滑現象，自動化控制系統能夠對其進行發電制動。所以，電牽引采煤機在在實際作業中基本上不需要設置其他防滑裝置，就能夠在40°—50°傾斜度的大傾角煤層進行作業。

2）在膠帶運輸機中的應用。盤式控制系統一般包括三個方面：一是液壓站，二是制動系統，三是機電控制系統。這三個方面直接影響著煤炭運輸的效率，因此需要通過自動化控制技術有效控制膠帶運輸機的電流。其工作原理就是通過PLC技術有效控制電流，隨后控制油壓，最終實現減速或制動。當PLC系統接收到的運行值超過設備運行標準值時，電流就會被控制降低，隨后實現對膠帶運輸機的速度控制，當電流逐漸恢復后，制動自動解除，從而實現膠帶運輸機的智能化控制。

3）在礦山提升設備中的應用。在礦山生產過程中，提升設備不僅是最基礎的設備，而且也是使用頻率最高的設備，其主要用于對礦山機電設備、生產材料以及作業人員的運輸。在使用提升設備時，首先要確保其安全性，檢測其穩定運行情況，避免生產效率受到影響。在生產過程中，提升設備每天都會用到，具有較高的使用頻率和較大的損耗。將自動化控制技術應用于礦山提升設備中，能夠實現數字化自動控制，從而使設備的運輸效率得到有效提升。例如，提升設備的控制器可以通過PLC進行編程，能夠實現調節及控制的監控功能。采用分布式的控制方式，能對各個獨立的控制器進行控制，通過總線就能實現各個控制器之間的通訊。在自動化技術的作用下，不僅能夠實時控制和監測電控系統，而且能夠提高變頻調節的準確性，同時能夠加強通訊的及時性。

4）在礦山監控設備中的應用。隨著礦井開采過程不斷移動，作業環境不斷改變和惡化，安全管理逐漸受到人們的重視。想要使職工人身安全得到有效保障，需要加強生產期間的安全監測，擴大監測范圍，加大監測力度，從而使礦山生產作業的整體安全性得到有效提高。自動化控制技術在監測過程中發揮著非常重要的作用，不僅能夠全面監測機電設備的運轉情況，而且能夠監測作業人員的安全情況。例如，井下機電設備面對的環境比較復雜，在礦山監控監測設備中應用自動化控制技術，能夠對礦井中的地理信息快速獲取，特別是應用自動通訊技術后，能夠使環境信息的準確性大幅提高，使作業人員能夠根據井內環境合理的安排自己的工作，確保自身的安全。調度人員在自動通訊技術下，能夠對生產作業情況全面掌握和控制，從而提升設備和人員管理水平。

5）在礦山安全管理中的應用。在煤礦作業中，安全事故是無法避免的，為了減少安全事故的發生率，只有通過自動化設備進行控制，從而減少人力資源的投入，使復雜的地質問題由自動化機電設備代替職工進行高危作業。針對部分地質條件復雜情況，自動化設備可以適應于多種不同的地質環境，并且不斷地提高機械設備的開采，減少人工投入，從而提升安全管理水平，促進礦山安全生產。

6）在礦山其他設備上的應用。隨著科技的不斷發展，在很多大型煤礦中，井下采煤機也在及時更新，它所采用的先進技術是將液壓控制技術與計算機技術進行結合。智能化的采煤機能夠實現自動移駕模式，脫離人的操作進行作業，提高了生產效率。與此同時，自動化控制技術能夠應用于電力控制系統中，為生產作業提供比較穩定的電力，滿足采礦過程中機電設備對大功率電能的需求。

4 結束語

綜上所述，在煤礦機電設備中，自動化控制技術是提升生產效率的重要保障。隨著機械化設備的更新換代，將自動化控制技術應用于機電設備中，不僅能夠更好地提升生產效率，而且能夠保障安全生產。煤礦技術人員要注重礦山機電設備中自動化技術的科學運用，加大創新力度，努力實現與各類新技術的融合，實現礦山高產高效，推動煤炭企業健康可持續發展。