电气自动化在煤矿生产中的应用探讨刘耀伟

电气自动化在煤矿生产中的应用探讨刘耀伟

刘耀伟

神木煤业石窑店矿业有限责任公司陕西神木719300

摘要：电气自动化在煤矿中的应用，既能够促进煤矿生产技术和生产水平的提高，又能够保证煤矿工作人员的安全，能够实现煤炭企业经济效益和社会效益的同时发展，建立高产高效的现代化的煤矿。本文探讨了电气自动化在煤矿生产中的应用。

关键词：电气自动化；煤矿生产；应用

为保证煤矿行业稳定发展，必须改进传统的采煤技术，加强电气自动化技术在煤矿采煤系统的应用。电气自动化技术的应用提高了煤矿开采的效率，推动了煤矿行业的发展，煤矿行业必须重视电气自动化技术，提高煤矿开采的安全性，使我国煤矿行业保持良好稳定发展，促进中国经济稳定发展。

1电气自动化技术在煤炭领域应用的基本特点

第一，它有着明显的人性化特征。我们国家在开展煤炭生产工作的时候，所需的人力资源总数很多，相较于那些发达国家来看，由于生产事故所造成的员工伤亡现象很常见。随着该技术在煤矿领域的应用，伤亡问题的发生几率得到明显的降低。这主要是因为我们国家在开展煤炭生产工作的时候，很注重薄煤层开采技术的研究，当开采时，煤层由厚变薄，由于难度非常高，且可能遇到赋存状况较差，难于开采的薄煤层，在开采时更是无法很好的完成了。对于煤田来讲，薄煤层的可采量非常大，其开采价值相对较高，因此薄煤层开采更加受到重视，此时就容易引发导致人员伤亡的事故。若能在开采此类煤层时注重使用自动化技术，就能够很好的处理此类问题。第二，当前的电气采煤机性能更优越。采煤设备的性能关乎到开采的效率，因此许多单位都非常关注采煤机的选型，当前的采煤机由以前的滚筒式变为电牵式，其对于煤炭行业来讲意义非常关键。

2电气自动化在煤矿生产中的应用

2.1电气自动化在通风系统中的应用

受煤矿生产条件和生产对象的影响，煤矿生产环境非常恶劣，生产环境存在大量有毒气体，通风系统在保障安全生产中发挥了至关重要的作用。基于煤矿通风系统的特点，基于电气自动化技术的通风自动化系统应采用分散、分层、冗余等方式进行设计方式。煤矿的通风自动化系统以光纤传输、以太环形网络、多机备用等主要技术为基础，以确保自动通风系统的可靠性。

2.2电气自动化在排水系统中的应用

（1）自动操作功能。在无人操作情况下，排水系统会根据系统程序设置要求或根据煤矿积水状况，自动实施开启或关闭水泵操作，科学合理地调度机械设备，优化排水系统工作方式，提高工作效率，提高矿井的安全度性。

（2）自我保护功能。当排水系统处于负压、过载、超温或泄露等状态下运行时，排水系统会根据设备或系统运行问题自动提交设备安全运行备用预案，及时改变设备或系统运行状况，保证系统安全运转，从而实现安全生产。

（3）数据传输功能。自动排水系统可将泵房的运行实时数据上传至地面指挥中心系统，以便指挥中心管理人员实时掌握泵房运行工况，再根据泵房运行工况向泵房发送相应的指令，达到远程有效控制排水的目的。

2.3电气自动化在供电系统中的应用

将电气自动化技术应用于煤矿供电系统后，系统的主要组成部分为四个部分，综合保护器、地面集控中心、监控分站和传输通道。综合保护器通过测量分析供电线路和配电装置的运行状况，保障线路和设备稳定运行。测量和控制手段包括遥测、遥信、遥控和遥脉四种方式，遥测用于电流、电压和功率因素进行测量；遥信用于断路器以及其他保护动作的信号位置的测量；遥控是指对分闸和合闸进行远侧控制，修改其定值和投退保护。遥脉功能为通信，电度表远程通信和抄表。监控分站属于中间环节，连接地面集控中心和现场设备，将收集和转换现场设备信息。传输通道是通过以环网连接监控中心和变配电所，实现监控系统运行工况，提高网络的抗干扰性能，优化网络通道。地面控制中心主要承担监控和检测功能，并对各类数据、报表进行分析。

2.4电气自动化在运输设备中的应用

近些年来，由于电气自动化设备在煤矿生产中应用广泛，使煤矿企业的煤炭产量大幅度提升。在煤矿生产过程中，煤矿采掘后需要运用一定的工具将煤炭运输到地面的指定位置，在这个过程中需要运输设备的帮助。一般来说，大型的井下运输设备是胶带运输设备，这种设备可以将煤炭从井下运输到地面，且运输量较大、运输效率高。通过使用胶带运输设备的监测控制系统，在提高运输效率的同时又能保证运输的安全性。

随着计算机技术的发展，胶带运输设备的监控系统有了较大的提高和发展，PLC技术和DCS结构被应用于煤矿监控技术中，并且与煤矿的安全生产系统相结合，使监控技术有了很大的提升。随后，胶带机全数字直流调速系统的问世，进一步提升了煤矿的产量；除此之外，还有计算机与工业电视焦点集中监控系统、晶闸管器件构成斩波器技术的监控系统、计算机与PLC技术结合的新型监控系统、变频技术与交频同步拖动调速系统等新型监控系统的发明，对煤炭运输设备性能的提升起到了不可忽视的作用。目前我国煤矿大都以PLC技术作为提升机的核心技术，以建立安全的提升机为目标。

2.5电气自动化技术在煤矿采掘中的应用

近几年来，众多采掘机械的工艺设计都将方向瞄准了电气自动化。机械设备制造企业应用电气自动化技术使采掘机械设备的装机容量与以往相比有了明显的提升，并且在设计制造过程中，将原来的一个电机变为多电机，且采用横向方式进行电机布置。这些工艺设计的改变和提升使得采掘设备有了较大的改进，使机械设备的工作效率更高、使用更安全。对于煤矿采掘来说，常用的采掘设备是采煤机。

应用先进的电气自动化技术的采煤机的装机功率较以往有了很大的提高。目前，大部分采煤机的总功率已经可以达到1000kV以上，还有部分先进的采煤机总功率可以达到1500kV以上。这些电牵引采煤机的工作效率高、工作能力强，可以为企业带来巨大的生产效益，因此在煤矿采掘过程中得到广泛应用。另外，采掘机中的控制技术具体而言主要是计算机技术和传感器技术的应用，对采掘机的操作系统进行控制、监督和故障诊断。这些应用能够在一定程度上提高煤矿企业的工作效率、保障煤矿生产的安全性，进而提高煤矿的产量，为企业带来价值。

2.6电气自动化在煤矿调度集中控制系统中应用

（1）遥控功能。在煤矿中应用调度自动化系统能在调度总站后台远程操控各个变电站，且该系统在处理遥控命令时，应不断提高远方变电站操作的准确性和安全性，最终保证各个变电站正常稳定运行，保证煤矿顺利开采。

（2）数据库管理功能。调度自动化系统在煤矿应用中的一项最大功能就是数据库管理功能，其中的实时数据库作为数据库的重要组成部分，主要在内存中，且要不断更新其内部信息，而另外的组成部分，历史数据库是存在硬盘中，它的数据信息不用实时更新，可保存较长一段时间，便于以后查看，方便煤矿企业管理。

（3）定期检查和校验功能。由于调度自动化系统受到煤矿恶劣环境影响，在运行过程中经常会发生故障，出现各种问题。因此，为保障电力自动化系统的持续正常运转，设立定期检查和校验功能十分必要，这样能及时检查出安全隐患，然后采取一定的措施来减少事故发生，不仅能提高煤矿开采的工作效率，还能为企业减少不必要的损失。

结束语

总之，电气自动化技术在煤炭生产管理中的应用，推动了煤炭企业的发展，提高了煤炭生产效率，缓解了目标一致与生产效率之间的矛盾。

参考文献：

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[2]牛彦芬.电气自动化技术在机械设备中的应用[J].信息与电脑(理论版).2013(06).

[3]路东兴.电气自动化控制技术在矿山生产中的应用[J].世界有色金属.2017(20).

[4]张伟.浅谈电气自动化技术在煤矿生产中的应用[J].江西煤炭科技.2018(01).