電氣自動化在煤礦生產(chǎn)中的應用探討

楊 宏

（武漢鐵路職業(yè)技術學院，湖北 武漢 430205）

0 引言

電氣自動化是新時代的產(chǎn)物，可以為生產(chǎn)提供自動化等多種好處。通過電氣自動化，煤礦企業(yè)的生產(chǎn)得到了更加安全且有效的保障，而人們也因為電氣自動化實現(xiàn)了更好地生活。電氣自動化通過提供自動化項目系統(tǒng)，為煤礦企業(yè)的生產(chǎn)進行安全有效的自動化過程，大大提升了生產(chǎn)效率。因此，許多煤礦企業(yè)都使用了電氣自動化技術來進行生產(chǎn)。

1 電氣自動化系統(tǒng)

好的電氣自動化系統(tǒng)可以為企業(yè)提供程序設計開發(fā)，調(diào)試維修等多種自動化過程，這有利于企業(yè)的生產(chǎn)可持續(xù)性，保障企業(yè)生產(chǎn)的安全，同時也減輕企業(yè)工作人員的工作難度。除此之外，企業(yè)還可以用電氣自動化來實現(xiàn)時間和費用的設置，以便為企業(yè)合理設置符合需求和經(jīng)濟效益的電氣自動化技術支持。根據(jù)項目特點，以及用戶需求，電氣自動化的相關軟件會統(tǒng)一下載適合的運行代碼，并且可以實現(xiàn)不同企業(yè)之間的信息共享和互操作性，從而降低經(jīng)濟費用和成本，實現(xiàn)信息的互通，促進煤礦生產(chǎn)的自動化和高效益。

2 電氣自動化技術在煤礦機械采煤中的應用

電氣自動化在采煤的過程中有兩個用處，一是可以使整個采煤更加自動化，從而減少員工采煤的難度，實現(xiàn)企業(yè)的人性化。另一個則是在采煤機中的不斷完善，使整個煤礦生產(chǎn)更加具有高強力，大功率，從而實現(xiàn)企業(yè)的最大化經(jīng)濟效益。

在采煤機的采煤工作中，一般都是先從厚煤層開始，然后再開采中煤層，甚至薄煤層。對于許多企業(yè)而言，薄煤層的開采非常困難。尤其是薄煤層的開采量，因為占比比較大，企業(yè)便不得不使用大量人力和資源對薄煤層進行開采。而通過電氣自動化技術的應用后，對于薄煤層的開采工作則變得更加容易了。通過電氣自動化技術，可以實現(xiàn)大功率，高強力的開采過程。而采煤機也因為使用了電氣自動化技術，可以從有鏈牽引、無鏈液壓牽引方式發(fā)展到電磁滑差無鏈電牽引和變頻調(diào)速無鏈電牽引。而在采煤中的液壓支架高度，也漸漸從原先的薄煤層逐漸變?yōu)橹泻衩簩拥胶衩簩樱Ъ苄褪接烧贾鲗У难谧o式，逐漸發(fā)展到有四柱支撐式低位放頂煤、兩柱掩護式低位放頂煤液壓支架等多種架型。這些電氣自動化技術發(fā)展的技術成果，為我國的煤礦企業(yè)工作開采創(chuàng)造了許多便利。目前，液壓支架電液控制系統(tǒng)在許多國家都得到了普遍的應用，液壓支架電液控制系統(tǒng)也是煤礦企業(yè)開采中的重要技術組成，因此，煤礦企業(yè)應該積極使用電氣自動化技術，從而實現(xiàn)煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中的高產(chǎn)高效的目標，促進我國煤礦企業(yè)發(fā)展到新的技術階段。

3 在通風系統(tǒng)中的應用

電氣自動化在煤礦企業(yè)的應用非常廣泛。在通風系統(tǒng)中，因為實際生產(chǎn)的各個流程和環(huán)境非常復雜，這導致企業(yè)的通風系統(tǒng)也變得尤為重要。尤其是在施工過程中，通風不好，很可能會導致不良的事故發(fā)生。因此，引進電氣自動化，通過冗余、分散以及分層等各種各樣不同的方式。促進自動化通風系統(tǒng)的便利性和安全性，可以更好地保證煤礦企業(yè)的順利生產(chǎn)過程。目前，電氣自動化通過以太網(wǎng)、多機備用以及光纖傳輸?shù)燃夹g，來真正確保煤礦企業(yè)生產(chǎn)中的安全性和可靠性。一般而言，電氣自動化系統(tǒng)中的主、分站控制軟件，都是以組態(tài)軟件或者VC++的程序來實現(xiàn)的，很大程度上可以控制煤礦的良好通風。一般而言，企業(yè)自動化通風系統(tǒng)會在以下幾個方面進行可靠安全的控制：①工作人員能夠手動操作；或者整體全自動控制；②可以半自動；③具備三遙功能、故障記憶等多種功能；④具有報警功能；⑤擁有冗余和拓展功能。

4 電氣自動化在供電系統(tǒng)中的應用

在煤礦企業(yè)的自動化過程中，其相應的供電系統(tǒng)非常重要，不僅擔任著整個煤礦生產(chǎn)中的供電，也是自動化系統(tǒng)的重要組成部分。一般而言，供電系統(tǒng)可以分為四個部分：綜合保護器，傳輸通道，監(jiān)控分站，集控中心。綜合保護器可以實現(xiàn)煤礦企業(yè)對供電線路，甚至煤礦企業(yè)的高壓配電裝置等的測控與保護。具體而言，則是對煤礦企業(yè)中電路的遙測，遙信，遙脈四個功能的實現(xiàn)和有效控制。

監(jiān)控分站連接了整個供電系統(tǒng)，是煤礦企業(yè)供電系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)。通過運動監(jiān)控分站，煤礦企業(yè)可以將所有收集的信息進行快速轉(zhuǎn)換，并通過電氣自動化技術使其變?yōu)榻y(tǒng)一的協(xié)議數(shù)據(jù)。之后，自動化技術中以太網(wǎng)便可以將統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳送給控制中心。這樣將綜合保護器與控制中心進行及時有效的聯(lián)結，可以最終實現(xiàn)煤礦企業(yè)數(shù)據(jù)的控制與通信。

傳輸通道則是聯(lián)結監(jiān)控中心與光纜的。通過反應系統(tǒng)的運行情況，以及對于視頻音頻等多種形式數(shù)據(jù)的傳輸，加上對于網(wǎng)絡穩(wěn)定性的保證，傳輸通道可以有效實現(xiàn)煤礦企業(yè)的網(wǎng)絡傳輸。對于煤礦企業(yè)而言，因為煤礦生產(chǎn)過程中有許多爆破等帶有危險性的施工過程，所以可以利用傳輸通道，來實現(xiàn)供電系統(tǒng)中的防爆防塵以及抗干擾的過程。這不僅僅使整個供電系統(tǒng)具有較強的可管理性，同時也為煤礦企業(yè)的供電系統(tǒng)提供了配置、報警、等擴展的功能，從而真正實現(xiàn)對于供電系統(tǒng)電路故障的有效排除，使電路系統(tǒng)的網(wǎng)絡使用性能得到優(yōu)化。

5 煤礦運輸過程中電氣自動化技術的應用

20世紀80年代后，我國的民用等用電大大增加，這也造成了大部分煤礦企業(yè)產(chǎn)量的巨幅提高。許多的大中型煤礦，因為缺乏成熟的電氣自動化技術，井下煤礦的施工過程中主要采用膠帶作為煤礦生產(chǎn)中運輸設備。隨著技術的發(fā)展，煤礦企業(yè)的膠帶運輸設備也漸漸使用了運輸監(jiān)控系統(tǒng)，這極大地提升了煤礦企業(yè)施工中運輸?shù)陌踩透咝АＶ螅S著計算機等技術的不斷成熟和發(fā)展，包括我國DCS結構系統(tǒng)的結構實現(xiàn)，我國的煤礦企業(yè)礦井安全生產(chǎn)系統(tǒng)漸漸變得更加安全有效，更好地保障了煤礦企業(yè)員工的人身安全以及企業(yè)的財產(chǎn)安全。

后來隨著相關高校對于電氣自動化技術的不斷研究，也努力發(fā)明出了膠帶機全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)，這在煤礦企業(yè)的運用中，極大地提升了煤礦的生產(chǎn)效率。同時，計算與工業(yè)電視也漸漸主要對于監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應用，加強對于煤礦企業(yè)中監(jiān)控的質(zhì)量提升，這也極大地促進了我國的煤礦事業(yè)的發(fā)展。但即使這樣，煤礦企業(yè)監(jiān)控技術也由于安全性能不足，仍然無法很好地滿足企業(yè)對于安全的需求，對于煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益依舊保證不夠。

目前，我國國內(nèi)的技術也在逐漸創(chuàng)新和發(fā)展，國內(nèi)自行開發(fā)生產(chǎn)的新型脈沖調(diào)速裝置也漸漸投入了煤礦企業(yè)的運行中去。在煤礦企業(yè)的自動化裝置中，因為我國大部分的脈沖調(diào)速裝置都采用晶閘管器件來構成裝置中必備的斬波器，這使得我國的煤礦運輸系統(tǒng)變得更加高效。隨著這項新技術在煤礦企業(yè)運輸系統(tǒng)中的發(fā)明和推廣使用，加上高效率的斬波器的配置，我國的煤礦運輸變得更加高效，且具有很大的穩(wěn)定性，很好地促進了我國煤礦企業(yè)技術的提升和經(jīng)濟效益的保證。更關鍵的，這一項技術發(fā)展，也加速PLC技術的應用成熟，使PLC技術漸漸成為煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中的核心新型系統(tǒng)。

在我國如今的煤礦企業(yè)中，一些新型變頻技術也開始漸漸發(fā)展。在煤礦企業(yè)中的交頻同步拖動調(diào)速系統(tǒng)也漸漸在生產(chǎn)中投入使用，這大大促進了我國煤礦企業(yè)生產(chǎn)技術的效率提升和質(zhì)量提升。目前，大部分的先進采煤企業(yè)和國家都十分重視PLC技術，并努力將其運用在電控系統(tǒng)中，逐漸成為整個煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中的主要核心技術。這使得提升機的安全得到了更好的保障，且也日漸趨于標準化。

6 監(jiān)控系統(tǒng)中電氣自動化技術的應用保障了煤礦安全

大中型煤礦企業(yè)都會使用安全監(jiān)控系統(tǒng)來保證煤礦安全。比如，許多企業(yè)都配備了瓦斯遙測儀、紅外線噴霧裝置等等，這些自動化設備都大大提升了煤礦企業(yè)的安全性，為工作人員的工作提供了安全保證，滿足了企業(yè)生產(chǎn)的需求。

在檢測煤礦生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)時，企業(yè)的自動化系統(tǒng)會自動記錄下瓦斯?jié)舛鹊扰c生產(chǎn)過程相關的數(shù)據(jù)參數(shù)，并且自動地以曲線等方式顯示出來。這不僅有利于企業(yè)人員對于煤礦生產(chǎn)進行及時的監(jiān)控，也有利于工作人員作出相應的措施去保證煤礦生產(chǎn)的安全和有效。

7 結束語

總而言之，隨著我國科技的進步，煤礦生產(chǎn)中漸漸使用了電氣自動化，且電氣自動化的應用十分廣泛。通過使用電氣自動化，我國煤礦企業(yè)的安全性得到了更好地保證，且也降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。通過使用電氣自動化，煤礦企業(yè)的開采環(huán)節(jié)，通風系統(tǒng)，安全性能，監(jiān)控運輸?shù)龋嫉玫搅烁玫谋ＷC，這不僅有利于企業(yè)的煤礦生產(chǎn)，同時也促進了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。煤礦企業(yè)應該加大對于電氣自動化技術的重視，盡量使用電氣自動化技術提高生產(chǎn)安全性和效率質(zhì)量等，從而實現(xiàn)企業(yè)核心競爭力的提升，為我國煤礦企業(yè)的發(fā)展也做出一定的貢獻。