煤礦機械設備電氣自動化技術應用
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摘要：分析了煤礦機械設備電氣自動化技術應用的必要性，著重探討了電氣自動化技術在煤礦機械設備中的具體應用，涉及煤礦運輸系統(tǒng)、變電站系統(tǒng)等，指出了煤礦機械設備電氣自動化技術應用的改進措施。
關鍵詞：煤礦；機械設備；電氣自動化技術
在煤炭行業(yè)的現(xiàn)代發(fā)展歷程中，將電氣自動化技術應用于煤礦機械設備中是必然趨勢，也是礦區(qū)機械設備發(fā)展的目標之一。電氣自動化技術經(jīng)過長時間的開發(fā)與應用，取得了顯著的采礦成果。其不僅能改善現(xiàn)有機械設備工作的薄弱環(huán)節(jié)，使采礦流程更加規(guī)范化與自動化，提高采礦生產(chǎn)效率，還能加強安全管理。因此，企業(yè)應重視電氣自動化技術在煤礦機械設備中的應用，給予資金、技術、人力等方面的支持，擴大電氣自動化技術的應用范圍。
1煤礦機械設備電氣自動化技術應用的必要性
1.1提升煤礦機械作業(yè)效率
借助電氣自動化技術可提高煤礦開采產(chǎn)量和效率，實現(xiàn)對煤礦機械系統(tǒng)的準確控制，監(jiān)控作業(yè)流程實施情況，分析診斷故障問題，有效避免各類工程問題。
1.2提高煤礦安全生產(chǎn)和管理水平
煤礦安全事故的發(fā)生不僅會損害工人的身體健康，也會導致機器設備磨損嚴重，被迫終止采礦作業(yè)等環(huán)節(jié)，制約煤炭行業(yè)的轉型與發(fā)展。電氣自動化技術的應用可以構建煤礦安全生產(chǎn)與管理系統(tǒng)，不僅可以提高采礦作業(yè)的可控程度，識別并攔截各種危險因素，還可以在采礦過程中執(zhí)行危險動作，降低意外事故的發(fā)生概率，彌補人工操作的不足。
1.3加強煤礦開發(fā)的科學性
一些中小型礦區(qū)因前期調(diào)查有限、任務期限較短、技術水平低等，開采活動隨意無序。電氣自動化技術的應用則加強了采煤工作的科學性和合理性，能平衡處理好生態(tài)環(huán)境與礦區(qū)采礦之間的關系，符合可持續(xù)發(fā)展理念[1-2]。
2煤礦機械設備電氣自動化技術概述
煤礦機械設備電氣自動化技術的主要內(nèi)容如圖1所示。電氣自動化技術在煤礦機械設備中的應用提高了開采作業(yè)的規(guī)范化、自動化水平，降低了安全事故發(fā)生的概率，值得大力提倡。
3電氣自動化技術在煤礦機械設備中的具體應用
3.1在煤礦運輸系統(tǒng)中的應用
電氣自動化技術的應用需要借助PLC技術、分布式控制系統(tǒng)（DistributedCntrolSystem，DCS）實現(xiàn)。o整個電氣自動化控制系統(tǒng)以PLC技術為控制核心，設計具體的用戶管理界面和工業(yè)監(jiān)管系統(tǒng)進行自動化控制。系統(tǒng)運行過程中發(fā)揮連鎖功能，具體體現(xiàn)在皮帶運輸系統(tǒng)的連鎖停止，單機控制或集中控制的工作方式，上位機的檢測預警連鎖，電氣設備與變頻器、電軟啟動設備的靈活配合。以膠帶運輸機為例進行分析。膠帶運輸機作為重要的運輸工具，其與電氣自動化技術的完美結合無疑是提升運輸效率的關鍵。膠帶運輸機的自動化應用要依據(jù)PLC進行主控控制，實現(xiàn)聯(lián)鎖功能。具體體現(xiàn)在以下幾點：a)工作面與主皮帶機之間的連鎖功能可以規(guī)避緊急停車的難題；b)連鎖功能可以檢測出堆煤、打滑、跑偏問題，并調(diào)整單機、集控，開展維修；c)皮帶運輸機能以相對平穩(wěn)的加速進行運輸，這主要是借助變頻器、電軟啟動裝置及CST仿真軟件包等的密切配合，也能在重啟時實現(xiàn)軟停車與皮帶軟啟動。3.2在煤礦采掘設備中的應用在煤礦采掘設備中應用電氣自動化技術，不但可以增加采煤總量，而且為工人提供了最基本的安全保障。電氣自動化技術的應用給予采掘設備更為充足穩(wěn)定的牽引功率和驅動動力，并對掘進機械的運行實現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入控制，降低設備發(fā)生故障的概率。
3.3在煤礦變電站系統(tǒng)中的應用
機械設備的運輸、安全管理等都需要電力。依據(jù)具體礦區(qū)情況對A工程項目煤礦變電站系統(tǒng)使用集中組屏控制方式，配套安裝相應的控制系統(tǒng)。應用電氣自動化技術可對超負荷、短路、變壓器高溫及瓦斯含量進行精準測量與控制，保護變壓設備。主要借助MLPR-10H2型保護裝置保護高功率線路，通過配備1臺光電轉換器（PhotoelectricTansducer，PT）切換裝r置和低壓保護設備能實現(xiàn)母線絕緣保護和PT轉換。電氣自動化技術在煤礦變電站系統(tǒng)中發(fā)揮后臺自動化監(jiān)管功能，通過信息收集單元對數(shù)據(jù)進行分析與記錄，顯示采礦整體實時流程，管理具體操作，使變電站系統(tǒng)自動化運行。A工程項目設計了煤礦變電所保護與監(jiān)控微機綜合自動化系統(tǒng)，具體如圖2所示。為保障變壓器安全工作，安裝MPTS-10H差動保護裝置、綜合測控裝置及微機線保護裝置，監(jiān)測2段無關聯(lián)的母線，保障雙母線或單母分段主接線的PT轉換無誤。主控制臺安裝計算機監(jiān)控系統(tǒng)，借助珠海萬力達的WLD2100變電站綜合自動系統(tǒng)監(jiān)測現(xiàn)場信息內(nèi)容，及時預警危險情況。
3.4在煤礦安全保障系統(tǒng)中的應用
電氣自動化技術的監(jiān)控功能在一定程度上減少了安全事故的發(fā)生，能實時監(jiān)測井中瓦斯氣體、溫濕度等狀況，為工作人員后續(xù)工作的開展提供數(shù)據(jù)支持。借助收集到的數(shù)據(jù)信息可進一步開展遠程監(jiān)控，實時解決出現(xiàn)的各類問題，規(guī)避故障和危險因素。
4煤礦機械設備電氣自動化技術應用
改進措施為擴大電氣自動化技術的應用范圍、提升電氣自動化技術應用水平，企業(yè)應不斷優(yōu)化采煤場地、運輸巷道等作業(yè)環(huán)境，對不同的部件做到保護儲存，防止其腐蝕、潮濕等。例如潮濕環(huán)境下做好防潮通風，震動環(huán)境下保持部件的平穩(wěn)固定。另外，電氣自動化技術需要工作人員進行調(diào)控和檢測，因此要配備精通電氣自動化技術規(guī)范并能將技術與實際開采經(jīng)驗相結合的專業(yè)的高素質(zhì)人員。要注重對電氣自動化技術系統(tǒng)及設備的及時維修，以免影響采礦作業(yè)。時代在不斷地向前發(fā)展，勢必要求電氣自動化技術不斷升級調(diào)整。相關研究人員應積極借鑒國內(nèi)外先進經(jīng)驗，分析電氣自動化技術發(fā)展問題，探討電氣自動化技術進一步發(fā)展的策略。
5結語
為保證采礦作業(yè)的精確性和開采效率，將電氣自動化技術應用于煤礦機械設備是非常必要的。電氣自動化技術的應用涉及多學科內(nèi)容，只有清晰了解相關的電工、計算機等方面知識，才能更好地發(fā)揮電氣自動化技術的作用。主要討論了電氣自動化技術在機械設備中的具體應用，明確其優(yōu)勢與操作要求，清楚認識到電氣自動化技術應用中存在的不足，在未來的研究發(fā)展中不斷優(yōu)化，進而優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)模式，促進開采作業(yè)的順利開展。
參考文獻：
［1］成相鑄.試論煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設計［J］.能源與節(jié)能，2020(11)：113-114.
［2］王芳.煤礦機械設備電氣自動化技術的應用［J］.機械管理開發(fā)，2020，35(7)：271-272.
作者:田廷軒 單位:晉能控股煤業(yè)集團白洞礦業(yè)大同有限公司
