煤礦機電設備自動化技術應用

（晉能控股煤業集團趙莊二號井 山西 048000）

自動化技術主要應用計算機先進的PLC編程方法來快速、準確的傳輸具體信息，進而合理的控制機電設備的正常使用。目前，自動化技術在煤礦機電設備中應用的非常普遍，并且已經取得了非常明顯的使用效果。煤礦企業在生產煤礦的時候，合理的使用自動化技術在一定程度上可以提高采煤質量和采煤效率，確保煤礦生產過程中的可靠性，提高安全系數，并不斷滿足采煤工作的新技術和新要求。

1.應用自動化技術的積極意義

圖1 煤礦機電設備自動化系統

煤礦企業在采煤過程中會受到各種各樣因素的影響。使用自動化技術可以很好的監督和管理采煤現場的一些情況，把信息及時的傳達給工作人員，然后結合企業的生產目標合理的判斷采煤工作中是否會發生異常情況。相比于工作人員的檢查，機電設備自動化（圖1）會有很多顯著的優點，會大大提高采煤工作的效率和產量。自動化技術通過計算機系統進行編程，這樣可以自動控制機電設備的工作情況，保證機電設備能夠正常運行，提高運行過程中的可靠性。在生產煤礦的時候，使用自動化技術可以快速、準確的收集和分析所得數據。一旦數據出現異常情況，會自動采取一系列措施解決問題。

2.煤礦機電設備概述

(1)煤礦機電設備的重要性

煤礦企業正在全面進行工業化生產，機電設備已經在煤礦生產過程的多個方面進行廣泛的應用。煤礦企業積極引進先進的機電設備，設備的類型也在不斷改進和升級。目前，在開采煤礦的過程中，主要還是依靠機械作業，可以明顯提升采煤的工作效率和生產質量，還能夠確保煤礦企業的順利生產，提高生產的技術和先進水平。

(2)煤礦機電設備的組成

圖2 機電設備傳送機

煤礦開采需要多種系統的合作，機電設備主要由采煤機，電源系統，通風設備和傳送設備（圖2）組成。采煤機減少了生產過程中工人的勞動量，采煤工藝逐漸優化，提高了工作的效率和工作產量，有效提高了煤礦資源的開采率。電源系統主要根據高壓電源的科學設計，并且積極的適應雙電源的電路，以防止礦山的電源在意外情況下中斷。通風設備由主風扇，輔助風扇和局部風扇這三部分組成，他們會把產生的一些有毒有害氣體合理的排放到指定位置，科學的稀釋煤礦井下的粉塵濃度，并給地下工作人員提供足夠的空氣。傳輸設備也在不斷的改進和研發，煤礦企業有效的進行采煤工作，這是非常重要的研發項目。傳輸機在煤礦開采中起著至關重要的作用，礦山輸送帶自動控制的應用是有關部門的研究重點。

3.自動化技術在煤礦機電設備中的應用

(1)在煤礦升降設備中的應用

在煤礦建設中，起重設備主要起到連接地下空間和豎井空間，傳遞人員，物資和設備的作用。自動化技術在起重設備電控系統中的應用將有助于增強起重設備運行的穩定性和安全性，實現起重設備的精確變頻。不僅可以滿足起重設備的基本動作要求，而且還可以配置實時監控，故障分析，故障報警等命令信息，以確保終端人員可以全面監控通過計算機界面了解起重設備的自動運行狀態，并掌握存在的或可能存在的危險或設備故障。

(2)在煤礦傳送設備中的應用

輸送機設備是將煤炭資源從礦場傳輸到豎井上方空間的關鍵設備，主要由輸送機和電機組成。在實際的煤礦生產過程中，雖然傳輸設備結構簡單，但卻是最容易發生故障的煤礦機電設備。如果煤礦運輸設備（圖3）出現運行中斷和傳送帶漂移的情況，將導致過多的煤炭泄漏并降低生產效率，在最壞的情況下，將導致煤炭運輸阻塞和造成生產活動的長期中斷。自動化技術可以顯著降低煤礦運輸設備故障的可能性。傳輸設備的自動控制系統主要由控制臺，操作界面，保護裝置和傳感器組成。當傳送帶漂移或失速時，傳送帶上的光學傳感器將迅速收集故障狀況，并將相關數據傳輸到控制臺終端系統。此時，控制系統可以將傳送帶的當前路徑和總線位置與預設值進行比較和分析，然后將特定的調節信號發送回傳送器設備，驅動設備可以進行調節傳送帶的位置。隨著傳感器技術和PLC技術的飛速發展，輸送設備的自動控制系統還可以分析設備的溫度和精度，從而提高了輸送設備的運行穩定性，保證了輸送設備的高質量。

圖3 煤礦運輸設備

(3)在煤礦開采設備中的應用

在傳統的煤礦建設中，采礦設備的運行水平主要受負荷量的影響。基于采礦活動的連續性，采礦設備必須長時間處于高負荷運行狀態。如果現場人員忽視設備的管理和控制，則容易發生過熱和磨損，這將嚴重縮短采礦設備的使用壽命。自動化技術應用后，終端系統界面可以顯示工作時間，負荷水平，礦山設備內部和外部溫度等數據，并結合預設的工作閾值進行合理的控制。此外，環境因素也會導致采礦設備故障。例如，當傳統的采煤機用于采煤時，它們通常由于不平坦的地形而進入下降狀態，然后由于能量不平衡而關閉。使用自動化技術的電動牽引剪可以防止此類故障。傳感器從施工環境中掃描地形信息并將其傳輸到自動控制系統后，剪切機的牽引分量將自動產生與地形相反的力，從而提高了采煤機的穩定性，確保了有效的利用和推子電源的正常性能。

4.自動化技術在煤礦機電設備中的應用策略

(1)將其應用在礦井提升設備中

煤礦企業在開采煤礦的過程中，需要用到提升設備，其發揮著重要的作用。全部的開采設備和工作人員等都需要利用提升設備來完成工作，不斷滿足所有的傳輸工作。以前都是利用起重設備來進行運輸，不過工作效率非常低，沒有較高的精確度，安全性很低，不能滿足煤礦生產工作的一些運輸要求。自動化技術開始普遍應用，控制系統也較為先進，有明顯的利用優勢，不受外界因素的干擾，有極強的響應能力，可以實現自動運輸和控制。煤礦企業要科學的應用自動化技術，這樣在一定程度上可以減少安全事故發生的次數，降低運行過程中加減速引起的大作用力。

(2)將其應用在實時監控中

在采煤的時候，煤礦會受到不同方面因素的共同影響，而且還會面臨很多危險情況。在進行煤礦開采時，專業技術人員要時刻監測煤礦井下瓦斯的含量和濃度，并確定其值，以確保工人在安全的環境中工作。傳統礦山的監測是在進入礦山之前進行的，但不能保證環境在運行過程中會發生改變。要把自動化技術有效的應用在實時監控中，這樣可以隨時觀察到危險情況，并及時采取正確的解決辦法，減少安全事故的發生。先進的信息技術（例如Internet，數據挖掘和分析技術以及云計算）被有效地用于自動化監控技術中，以執行數據分析和管理并為人們提供安全的工作環境。

(3)將其應用在電牽引采煤機中

電力牽引已逐漸取代煤礦公司中的液壓牽引剪，并取得了顯著成效。它可以實現自我保護，靈敏的控制和監視狀態等基本功能，并且易于操作，高度自動化和高度可靠。隨著現代技術的不斷發展，電力牽引也得到了一定程度的改進。通過使用傳感器進行編程和控制，他們可以在運行的時候不斷收集相應的數據，合理的檢測設備的運行狀態并有效診斷設備各個零部件的工作情況。一旦發現有任何問題，需要第一時間告訴相關的專業人員，然后分析問題出現的原因和類型，再探討一系列解決辦法。另外，專業人員可以按照設備的不同工作條件，利用科學的變頻技術來科學調整設備的一些工作參數，這樣可以保證電源始終處于安全、穩定的工作狀態，減少工作過程中的消耗，提升設備的工作效率。

5.結束語

綜上所述，本文主要討論煤礦機電設備的自動化，描述自動化技術在礦山提升中的安全性，并進行自動調節和控制。煤礦實時監控應用程序可以及時收集數據，以確保安全可靠的運行環境。在電牽引剪中的應用可以減少能耗，提高工作效率。