探討電氣自動化控制技術在煤礦生產中的應用

曹輝 張一

摘? 要：在煤礦企業減員增效的發展形勢下，電氣自動化控制技術的應用顯得非常關鍵。并且，為了實現煤礦生產效率的提升，應積極發展煤礦智能化開采，而其根基也在于電氣自動化控制技術。電氣自動化控制技術滲透了傳感器技術、通信技術、計算機技術、電氣工程技術等，其設計理念在于使設備根據相應的規律工作。為此，本文主要分析了電氣自動化控制技術在煤礦生產中的具體應用問題，以及電氣自動化控制技術在煤礦生產中應用穩定性提升的對策。

關鍵詞：電氣自動化? 煤礦生產? 應用? 對策

中圖分類號：TD67;TM76? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2021）05（b）-0042-03

Discussion on the Application of Electrical Automation Control Technology in Coal Mine Production

CAO Hui? ZHANG Yi

（Jiangzhuang Coal Mine of Shandong Energy Zaozhuang Mining Group， Zaozhuang， Shandong Province， 277519? China）

Abstract： In the development situation of reducing staff and increasing efficiency in coal mining enterprises， the application of electrical automation control technology is very critical. In addition， in order to improve the production efficiency of coal mine， we should actively develop intelligent coal mining， and its foundation is electrical automation control technology. Electrical automation control technology permeates sensor technology， communication technology， computer technology， electrical engineering technology， etc. Its design concept is to make the equipment work according to the corresponding rules. Therefore， this paper mainly analyzes the specific application problems of electrical automation control technology in coal mine production， and the countermeasures to improve the stability of electrical automation control technology in coal mine production.

Key Words： Electrical automation; Coal mine production; Application; Countermeasure

煤礦生產效率與生產技術的關系非常密切，基于先進生產技術的應用、工業化發展能力的持續強化，煤礦生產不斷進步和發展。當前時期煤礦生產中應用電氣自動化控制技術，大大提升了生產效率，可以說，科技的發展推動了煤礦生產的高效、高質、安全發展[1]。作為煤礦生產自動化作業的一種技術形式，電氣自動化控制技術是當前時期煤礦生產提高機械化、現代化發展水平的一個重要標志。電氣自動化技術在煤礦生產安全、環境優化、成本減小等方面體現著非常關鍵的作用。鑒于此，探討電氣自動化控制技術在煤礦生產中的應用顯得非常迫切和有意義。

1? 電氣自動化控制技術的應用優勢

通過很多的生產實踐證實，電氣自動化控制技術的應用優勢重點表現為以下幾點。（1）可以集中控制生產，實現了生產效率的提升。因為電氣自動化控制中應用通信技術，能夠集中控制所有設備，從而使設備控制效率提升。（2）設備運行的穩定性提升。生產設備的自動化運行降低了人為干預量，能夠防范人為操作導致的故障問題，以及可以防范控制過程中形成的振動現象。（3）節能效率高[2]。電氣自動化控制技術結合設備的工作情況實施控制，可以實現最為理想的設備運行性能，從而顯著減少了運行時存在的冗余情況，有利于節能目標的實現。（4）設備具備更高的安全系數。通常需要將報警電路與保護電路等安裝在電氣自動化控制電路中，這樣當異常情況出現時可以向安全狀態自動切換，進而確保安全生產的持續保持。煤礦開采行業十分特殊，其對電氣自動化控制的標準比較高。基于煤礦生產現代化水平的提升，無論是通風機和輸送機，還是采煤機和刮板輸送機等，都要求開展電氣自動化控制。應用電氣自動化控制不但可以實現煤礦生產效率的提升，而且可以實現煤礦采掘安全系數的增加[3]。近年來，隨著電氣自動化控制技術在煤礦生產中的應用，智能發展思想被提出，這使煤礦電氣自動化控制技術的發展活性提升，從而推動煤礦生產日益發展為智能化的方向。

2? 電氣自動化控制技術在煤礦生產中的具體應用

2.1 電氣自動化控制技術煤礦生產采煤中的應用

煤礦生產流程比較繁瑣和復雜，僅僅憑借人力實現煤礦生產難以適應現代化發展的要求。而煤礦生產的一個發展方向在于自動化開采。具體來講，一是大大提高采煤機械設備的裝機容量，將若干個電機加入其中。二是在設計煤礦生產自動化機械設備中應用電機橫向布置的形式。在具體情況中，不少設備可以實現1000kW的煤礦生產總裝機功率，其中具備更高性能的設備的功率大概是1500kW，以上種類的采煤機械設備被普遍地應用于我國的一系列煤礦生產中。另外，國內的煤礦生產控制的基礎是計算機技術的應用，以及在各種傳感器的引導下，可以實時監控煤礦生產的整個過程，這也屬于電氣自動化控制技術的發展趨勢，煤礦生產自動監控系統的故障診斷功能良好，可以確保煤礦生產的順利開展[4]。鑒于此，煤礦開采中電氣自動化控制技術的應用，不但實現了工作效率的提升，而且確保了煤礦生產的安全性和穩定性。

2.2 電氣自動化控制技術在煤礦生產運輸中的應用

煤礦生產運輸中應用電氣自動化控制技術始于20世紀80年代，電氣自動化控制技術在煤礦生產運輸中的應用，實現了煤礦產量的顯著增加。初期的應用是將膠帶運輸方式應用于大中型煤礦生產運輸設備上，可以確保及時運輸井下煤炭至地面，并且基于監控系統的應用下，煤礦生產運輸安全性提升。伴隨科技的不斷進步，煤礦生產中逐步應用與推廣DCS結構系統、PLC技術、計算機技術，其跟煤礦生產安全系統有效統一、彼此配合開展工作，可以實時監控礦井生產運輸，大大提升了運輸效率與監控技術水平[5]。此外，變頻拖動調速系統、焦點統一監控系統、膠帶機全數字直流調速系統、斬波器等的不斷發展和進步推動了煤礦生產運輸水平的提升，不但增加了產能，而且提升了運輸的安全性。鑒于此，煤礦生產運輸中電氣自動化控制技術的應用兼具增加煤礦產能與安全系數的價值。

2.3 電氣自動化控制技術在煤礦生產安全監控中的應用

在煤礦生產中，安全問題是非常關鍵的一個組成部分。只有嚴格監控煤礦生產中各個流程的安全性，才可以保障煤礦生產的安全、有序、高效運行。[6]以往的監控方式難以實時指導和監督場地情況，造成頻繁發生安全事故，從而面臨嚴重的財產損失以及人員傷亡。基于自動化安全監控系統模式下，煤礦生產的運輸、開采等一系列流程都能夠被監控和監督，從而有效地防范了安全事故的形成。立足于自動化安全監控系統的應用，能夠在第一時間監控煤礦井下瓦斯的排放濃度，進而防范瓦斯濃度太高導致的安全隱患。其中，對于煤礦安全監控系統而言，其連接了若干地面交換機與井下交換機，再連接中央控制室監控中通信，從而跟客戶端相連建構為一個閉合的以太網，確保動態化監控井下和地面。

3? 電氣自動化控制技術在煤礦生產中應用穩定性提升的對策

3.1 優化自動化機械設備運行的環境條件

為了實現自動化設備應用效率的提升，需要優化設備的工作環境。具體來講，需要做到下面幾點：（1）在應用設備時搞好外部防護工作，在可控范圍之內有效控制設備的運行環境條件，確保自動化設備可以運行的穩定與安全[7]。（2）有效管控自動化設備運行環境的溫度條件，重點體現在控制低溫或高溫環境，實現自動化設備散熱功能的優化，例如在高溫運行環境條件下，設備形成較大的噪音，以及設備存在被燒毀和信號失真的隱患，這種情況下煤礦有關工作者需要搞好散熱工作，以減小設備附近的環境溫度，降低高溫形成的消極影響。（3）提高自動化設備的密封性水平。煤礦生產條件非常特殊，從而造成自動化機械設備常常處在惡劣的環境中。因此，只有搞好密封工作，才可以很好地確保自動化設備的順利工作，可以實現其應用年限的延長，防范自然條件下的惡劣環境、電磁波、輻射波等對自動化機械設備形成的損害。

3.2 提升有關工作者的綜合素質和專業技能

在電氣自動化設備的運行中，人的因素是非常關鍵的一個組成部分。為了提升有關工作者的綜合素質和專業技能，需要做到下面兩點。（1）強化培訓。針對固有的工作者，煤礦企業組員定期開展培訓工作，以“電氣自動化設備操控水平的提升”為主旨，定期組織交流會與座談會等，讓具備豐富經驗和較強能力的工作者參與其中，由各個視角提高工作者的機械設備知識水平，并且培養相關工作者的維護檢修、編程、安裝拆卸、綜合操作等能力，從而提升自動化機械設備的應用效率和質量。（2）實現煤礦企業管理制度的創新[8]。基于機械設備自動化運行的條件下，一些員工可能存在消極工作的情況，認為機械設備能夠自主運行，自己可以干點私活。鑒于此，煤礦企業需要創建和健全管理制度，對員工的行為進行規制，例如針對消極工作而造成自動化設備運行存在故障或失誤的員工進行相應的懲罰，能夠應用罰款的形式，也能夠應用其它的一些制約性懲罰措施;而針對努力工作、認真負責的員工，能夠實施相應的獎勵，例如加薪、褒獎、發獎金等，從而以利益誘導的形式減小操作者出錯的概率，實現設備運行穩定性和安全性的提升[9]。

3.3 提高設備元件的采購質量以及維護與保養水平

為了實現煤礦生產自動化控制效率的提升，需要搞好自動化機械設備的采購及維護工作。為此，有關工作者需要做到下面兩點。（1）由于市場上的元件非常繁雜，因此有關部門及其工作者在購置設備時務必懂得基本的設備知識和采購技巧，再選擇適宜的供貨商，兼顧供應商的信譽、設備質量、生產效率、生產模式、發展規模等，從而選擇最優質的供貨商，以確保設備及其元件的質量達標。（2）實現電氣自動化設備的定位維護與保養。[10]有關工作者需要定期維護與保養自動化機械設備，能夠以老員工帶新員工的形式強化員工的整體實踐技能，如此一來不但可以實現新員工維護與檢修能力的提升，而且以老員工的經驗能夠提升維護與檢修效率、質量，避免自動化機械設備“帶病”工作，大大優化了其應用的安全性。

4? 結語

綜上所述，作為一種先進生產力，電氣自動化控制技術可以應用于煤礦生產采煤、運輸、安全監控中，電氣自動化控制技術的應用可以集中控制生產過程，不但提升了生產效率和質量，而且降低了人為干預、降低了人工成本支出。為此，為了提升電氣自動化控制技術在煤礦生產中應用穩定性，需要優化自動化機械設備運行的環境條件、提升有關工作者的綜合素質和專業技能、提高設備元件的采購質量以及維護與保養水平。

參考文獻

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