電氣自動化控制技術在煤礦開采作業中的應用

文/李斐

近年來隨著我國煤礦開采行業的不斷進步與發展，對煤礦開采作業的安全性能和開采作業效率提出更高更新的要求，電氣自動化控制技術作為煤礦開采自動化作業的核心技術，對實現現代化煤礦開采的高效安全作業起到重要推動作用，是現代煤礦機械開采發展新的技術領域。

1 電氣自動化技術的特點

自工業革命以來，電氣自動化技術在機械制造、生產加工領域迅速發展，在很大程度上提高機械制造及生產加工效率，同時加快現代工業生產的高集成化，推動現代化生產技術和生產方式的革新，未來隨著電氣自動化技術逐步應用到其他領域，將會發揮越來越重要的作用。電氣自動化技術主要利用電子技術取代傳統的人工作業方式，依托電氣自動化控制系統完成各項生產作業。該技術主要由信號采集、信號處理、中央控制器、信號反饋系統等基本模塊構成，通常在機械工業制造領域的應用過程中，需要根據自動化作業的環境和特點，對電氣自動化控制基礎模塊進行優化，以此達到更好的自動控制效果。隨著計算機技術、人工智能技術的不斷滲透發展，電氣自動化控制技術也將面臨新的挑戰，對自動化控制的精密度和高效率提出新的更高要求。

2 煤礦機械開采技術的特點

2.1 設備特點

傳統的煤礦開采作業通常利用無軌化運輸對煤礦進行運輸，以此確保煤礦開采的生產作業效率，減少煤礦開采作業時間成本，有效提升煤礦生產的整體經濟效益。為促進煤礦機械的集成化作業，現代煤礦開采往往采用一礦一面、一礦兩面的開采作業方式，以此加大煤礦開采的生產力，因此，需要提高開采作業面的機械設備性能，才能確保煤礦開采效率的提升。同時，新型的綜合采煤設備系統也是未來煤礦機械開采的發展方向，綜合采煤設備系統在保證煤礦開采質量的同時，使煤礦開采效率得到顯著提升，且具有很強的承載性和實用性，在煤礦機械開采過程中，綜合采煤設備系統牽引采煤機生產作業的承載能力可達到1100-1200t，包括碎煤、輸送等在內每小時產煤量范圍為500-2200t。由于各項機械設備性能良好，且可操作性較強，易于對各項機械實現電氣自動化控制，可根據實際煤礦開采和作用環境需要，對煤礦開采機械進行改良，促進煤礦開采機電一體化的快速發展。

2.2 機械開采技術安全性

由于煤礦開采作業環境較一般工程更為復雜多變，惡劣的開采作業條件嚴重影響煤礦生產進度，尤其是在陰暗潮濕的礦道內作業，煤礦粉塵會進入煤礦工人的呼吸道，對其生命安全構成威脅，另外，在煤礦開采過程中一些不可控因素導致煤礦開采事故時有發生。將電氣自動化技術引入到煤礦機械開采過程中，與先進的機械設備相結合，以電子技術代替人工生產方式，使得煤礦開采作業更加高效合理，同時也在很大程度上降低了煤礦開采的風險系數，為煤礦開采人員提供更加安全的生產作業環境。

3 電氣自動化控制技術在煤礦開采中的應用

3.1 對采煤機進行改良

隨著煤礦開采行業的不斷發展，煤礦開采技術也在發生日新月異的變化，為了滿足煤礦開采技術要求，必須運用電氣自動化控制技術對采煤機性能進行相應的改良，從傳統的機械采煤機逐步形成自動化控制程度更高的滾筒式采煤機，采煤機自動化發展過程側面反映了煤礦開采技術的不斷更新。自動滾筒式采煤機的核心部分是液壓支架，該自動控制支架適用于年產煤量超過600×104t的煤礦工作面。通過電氣自動化控制技術可根據煤礦開采時的煤層厚度自動調整液壓支架高度，隨著電氣自動化技術的不斷更新，液壓支架也從兩柱式掩護升級為四柱式掩護。相對于歐美發達國家，由于設備技術成本等原因，我國的煤礦開采液壓電氣自動控制支架系統的普及率還較低，應加大液壓支架自動控制技術在我國煤礦開采領域的應用推廣力度，運用先進的電氣自動化控制技術不斷優化煤礦開采系統，合理提高煤炭資源開采利用率，在保障煤礦生產安全的同時，實現煤礦生產經濟效益的最大化。

3.2 提高煤礦開采的人性化

煤礦開采作業的人性化不僅表現在開采作業的安全性能方面，而且還體現在機械設備的操控方面。對于煤礦開采設備故障問題的解決，應根據電氣自動化控制技術原理，結合煤礦開采環境特點和采煤機的機電一體需求，為煤礦開采設備作業提供人性化的技術支持，以此確保煤礦開采設備系統高效安全運轉。通常情況下，煤層硬度等煤礦開采條件均會影響采煤機的開采作業進度，通過電氣自動化控制技術根據煤層硬度及特性合理控制開采速度，可以使煤炭開采過程更加平穩，更加人性化。針對液壓支架的不同受力點，運用電氣自動化控制技術自動控制調節并推進煤礦開采。另外，煤礦開采單位應將電氣自動化控制作為煤礦開采機械設備的主要改良方向，以此提升煤礦開采設備的機電一體化性能，同時注意跟蹤監測自動化采煤機的運行性能，及時發現自動控制故障問題并進行修正，以此提升煤礦開采機械設備的自動化控制水平。

4 總結

電氣自動化控制技術在推動煤礦開采行業發展中占有重要地位，對提高煤礦開采作業效率和安全性能具有非常重要的指導作用，有利于促進煤炭開采單位的經濟效益。隨著電氣自動化控制技術在多元領域的持續應用，將會迸發出更多新型技術，煤礦開采行業也將朝著更加自動化、智能化的方向發展。