刍议煤矿机械设备电气自动化技术的应用米君良

刍议煤矿机械设备电气自动化技术的应用米君良

米君良12李敬兆1韩玉叶13刘鹏14

1.安徽理工大学电气与信息工程学院；2.中煤新集刘庄煤矿；

3.皖西经济技术学校；4.安徽省电力公司寿县供电公司安徽淮南232001

摘要：煤矿生产的作业环境十分艰苦、恶劣，特别是矿井下地质及其复杂，生产中用到的机械设备种类多，整体上自动化水平不高，使得实际生产效率及生产安全受到严重影响。随着自动化技术在国内不断推广和普及，我国工矿企业中自动化技术的应用范围日趋扩大，且自动化控制精度不断提高，自动化控制开始朝着智能化方向发展，为工矿企业的可持续发展创造了十分有利的条件。本文针对煤矿机械设备电气自动化技术的应用进行了分析，以供参考。

关键词：煤矿；机械设备；电气自动化技术；应用

1煤矿机械设备电气自动化应用的特点

当前，井下开采是设备大多用的是电牵引采煤机，从整体结构上看，这种设备主要就是采用并排式，放置很多台电机，将这些电机采用无极调速，其方式是交流变频的方式，电源的电压一般是3300V，同时采取销轨的方式进行无链牵引。整个系统在运行过程中，都会通过电子技术进行实时的监控，一旦机械设备发生故障或出现状态异常问题，都能够及时地进行反馈，在监控过程中，还实施了可视化的监控界面，上面带有汉字，使监控变得及时有效、一目了然。在整套系统运行过程中，通过电子技术，按照一定的步骤，将指令进行传输和数据信息的实时采集，然后进行汇总并处理，最后将结果传达到各个相关的执行部门。

2煤矿机械设备中电气自动化技术的具体应用

2.1在煤矿产业机械设备中的应用

2.1.1在变电站综合系统中的应用

供电系统作为煤矿开采过程中的主要能源支撑，是一切机械设备正常运转的重要动力源泉，是煤炭顺利高效生产的重要组成要素。而在供电系统中发挥核心作用的变电站综合系统同样十分重要。为提高工作效率，节约电能，就需要提高整个煤矿生产的自动化程度，这就需要引进电气自动化技术。电气自动化技术在煤矿变电站综合系统中的应用，构成了变电站综合自动化系统，从而大大提高了电能的生产效率与利用率。引入电气自动化技术的变电站综合系统，主要由计算机控制系统组成，计算机控制系统提供的强大数据处理功能实现了对系统数据的高效全面采集、整理、保存与分析，从而大大提高了数据传输效率与变电站综合系统的运行效率。

2.1.2在地面生产系统中的应用

地面生产是煤矿开采过程中的一个环节，包括煤矿的筛选、存储、运输、煤层粉碎等，它由地面生产系统来完成。由于煤矿的分拣、加工、运输、煤层粉碎等在实际操作过程中会产生大量的灰尘与噪音，容易影响周围生态环境与工作人员身体健康，因而地面生产系统不符合节能环保要求，需要进行相应的改进。自电气自动化技术被应用到地面生产系统中以来，上述问题就得到了很好的解决。该系统不仅为工作人员提供了舒适的工作环境，而且大大提高了工作环境的安全性，并且在自动化技术的使用下，整个系统运行效率得到了显著的提升。

2.1.3在开采机械设备中的应用

煤矿生产所需机械设备种类繁多，且不同系统所需设备各不相同，对技术要求也不相同。在大型开采机械设备使用过程中，人们为提高操作人员的安全性往往会采取在机械设备中增设电力自动化驱动装置的方法，虽然这种方法会在一定程度上缩小设备空间、增加设备载重，但却能够达到良好的保护效果。然而，由于我国大型开采机械设备电气自动化水平现阶段仍与国际水平存在较大一段差距，这使得国内中小型开采机械设备的电气自动化水平仍处于发展的中期阶段，目前在牵引方面仍以液压方式为主，而对于电气自动化技术的应用尚为尝试阶段，即中小型开采机械设备对于电气自动化技术的应用还有待提高。

2.2在运输提升机械设备中的应用

运输与提升机械设备的运行效率与稳定性也是影响煤矿生产作业效率的一个重要因素，煤矿生产中采掘作业面采掘的原煤必须通过运输与提升设备才能从矿井下达到地面，并进行进一步处理。从20世纪80年代开始，中国煤炭的开采量急速增长，在大型煤矿中，胶带运输是输送原煤的主力设备。为满足形势发展的需要，中国大力推动了胶带运输中工况监控系统的研发并取得了重大突破。系统中融合了计算机技术和PLC（可编程逻辑控制器）技术后，实现了保护的综合化和系统化，DCS（分布式控制系统）结构的应用使地面监控得以实现。同时，通过科研人员的努力，中国自行研发了胶带机全数字直流调速系统及胶带集中监控系统，在生产中表现出了卓越的性能。在电气自动化技术不断发展的推动下，交流变频技术也在煤矿领域得到了更好的应用，使得煤矿运输、提升机械设备的调速系统控制水平有了进一步的提高，以PLC技术为核心，实现中心控制，并同时完成提升工艺控制、同路行程控制、安全回路监控等多项功能，更好地保障了运输提升机械设备运行过程中的效率与安全性。

2.3监控系统在煤矿机械设备中的应用

目前我国在煤矿机械设备中所应用的监控系统多数引自国外，我国的专家学者们也在不断地积极进行研究，争取早日研发出符合我国生产力水平的技术设备。我国煤矿自动化监控系统同世界相比，已经处于中等水平，我国的有些自主研发监控系统已经得到了应用，如红外监控和遥感设备，并证实，这些设备和系统的效果还是比较良好的。但在数量和种类上，还比较少，当设备需要更新时，就受到了条件的限制，因此在这方面，我国还要不断加强研发速度。

3提高机械设备自动化水平的对策

在引进西方先进电气自动化设备与技术时，我们不能一味的照搬和模仿，而应该进行积极自主创新，发展适合我国机械设备应用、具有我国特色的电气自动化技术。技术开发与创新离不开人才资源的投入，我国应加大对电气自动化专业技术人才培养的财政投入力度，加强自动化专业人才培养，尤其是创新类人才。在实际培养过程中，注重理论知识与实践相结合，通过经常开展实践活动和项目实习来提高人才的实践操作能力，帮助学生积累经验，促进人才全面发展。通过优惠政策鼓励与大力支持人才自主创新，切实提高我国机械设备电气自动化技术水平。

结语

煤矿机械设备自动化技术的应用，从整体水平上有待于提高和改进，在未来的发展中，电气自动化是煤矿机械设备所走的必经之路，也是时代发展的必然趋势，作为煤矿企业，要实时把握时代脉搏，抓住机遇，不断开发新技术，从而提高了在市场竞争中的有利地位。

参考文献

[1]米君良.煤矿运输设备磨料射流除锈参数研究[J].煤矿机械，2015.06.

[2]米君良.浅谈控制技术的分类[J].工程技术，2016.06.

[3]李海涛.煤矿机械设备电气自动化的技术应用[J].机械管理开发，2015.

[4]高虹.电气自动化技术在机械设备中的应用[J].科技创新与应用，2014.

[5]蔡依然.论电气化技术的应用前景分析.焦作大学学报，2009，08.

作者简介

米君良(1987.02-),男,汉,安徽淮南,研究生在读,研究方向：电气自动化。

李敬兆,男,汉,安徽理工大学电气与信息工程学院院长教授博士博士生导师。主要从事电气工程、自动化专业科研与教学工作。

韩玉叶(1983.11-),女,汉,安徽六安,研究生在读,研究方向：电气自动化。

刘鹏(1987.12-),男,汉,安徽淮南,研究生在读,研究方向：电气自动化。