煤矿机电自动化控制优势和应用

煤矿机电自动化控制优势和应用

宋连洪

1.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆 400039； 2.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆 400037

摘要：随着科学技术的进步，人们对煤矿开采的要求越来越高，在保证产量的同时，还要保证开采的经济性和安全性。为此，煤矿企业必须进行减员提效。在这种背景下，大力应用电气自动化控制技术是必要的。同时，为了进一步提高煤矿开采效率，要大力发展煤矿智能化开采，这也是以电气自动化控制技术为基础的。电气自动化控制技术主要依赖于计算机技术、通信技术、电气工程及传感器技术来完成，其主要思想是通过设计的电路使设备按照某种特定的规律运行。基于此，本篇文章对煤矿机电自动化控制优势和应用进行研究，以供参考。

关键词：煤矿机电；自动化控制；优势；应用

引言

经济发展带动了我国科学技术的不断革新，自动化技术在各行各业都得到了广泛应用，尤其是煤矿行业，利用自动化、智能化的技术完成生产作业，能够有效减少人力资源投入，为煤矿企业节省成本的同时，也提升了生产效率，能够用最小的投入创造更多经济和社会效益。但动化技术在我国依然处于起步阶段，还需要强化对该技术的进一步研究。

1煤矿机电自动化控制技术

当前的自动化控制技术的应用，实际上是根据网络信息系统的电子逻辑运算，而将功能做出实现。在煤矿机电设备的整体控制方面可以通过编程逻辑控制器，根据不同的电子装置，存储器等来进行，逻辑运算顺序运算等不同的指令实现。可以很好的将不同信息进行收集分析，并且及时做出处理，最终再根据操作指令将设备的运行进行控制。从最基础的结构上来看煤矿，机电自动化控制装置主要包括有处理器输入输出模块、存储器、电源等多个部分；还需要一些地址总线、电源总线等来将不同的模块进行连接装配，再通过数据交换来将不同的功能做出实现；将很多装置和各种煤矿的系统进行结合，可以将系统当中存在的各个设备做出统一管控。

2煤矿机电自动化控制优势

2.1安全性

机电自动化控制技术具有非常明显的安全优势，与传统的人工技术进行比较，它能够将矿山生产的很多工作安全的执行，因为自动化模块让生产的整个过程，变得更加稳定。除了能够对工作进行全面监测之外，还能够通过监测到的一些数据来分析，生产过程当中的异常问题。与此同时，将这些异常问题进行整理之后帮出反馈，让相关的工作人员能够及时采取对应的措施来进行解决，确保整个生产作业更加高效和稳定进行。和其他行业做出比较矿山开采的实际安全风险非常的大，整个过程当中还有一些无法预知的问题存在，如果单纯的依靠人力来进行工作，往往会对一些安全风险无法准确辨认。通过应用机电自动化之后整个过程能够智能化可以帮助很多矿产企业将较大风险的工作及时进行制定预防措施。尽可能的将安全，风险降到最低，让整个生产工作变得更加有效率。

2.2提升设备运行效率

近些年我国经济社会发展迅速，各行各业对煤矿资源的需求量不断增加，为煤矿机电设备的运行效率也提出了更高要求。在正常工作开展的过程中，煤矿生产系统主要由不同设备组成，如果某一部分的设备不能满足高强度的工作要求，就会降低整体工作效率。不仅如此，考虑到煤矿生产的工作环境，长期处于阴暗潮湿的地下或山洞中，这也会增加设备出现故障的几率。如果依然沿用传统工作模式进行设备管理，不仅需要增加人力资源投入，在长时间的工作中，也不可避免会出现人为操作失误的情况，对设备正常运行造成影响。为了有效解决这一问题，需要根据实际情况在原有管理模式上不断进行创新，引入现代化的自动化控制技术，综合考虑设备型号、参数等各方面信息，对设备系统进行不断地改造升级，不仅能够实现自动化生产，还能够完成自动化检测，及时发现设备出现的各种故障并有效处理，保证了工作效率。

3煤矿机电自动化控制的应用

3.1皮带输送机的电气自动化控制

皮带输送机是煤矿井下重要的煤炭运输设备，需对其运行过程中的异常情况进行监测，例如跑偏、打滑及撒料等。由于皮带输送机的运行距离比较长，依靠人来巡视皮带的运行情况工作量非常大且效率非常低。为此，对煤矿皮带输送机进行电气自动化控制。电气自动化控制的核心是对皮带输送机的电机进行调速，并对皮带机运行状态进行监测。在进行控制时，可采用PLC加变频器的方式完成。对皮带输送机采用电气自动化控制技术的主要优点有：a)可对皮带输送机运行过程中的异常情况进行监测，减少安全事故的发生。一旦发生异常情况，电气自动化控制系统会发出警报并进行动作。b)使皮带输送机更加节能，提高设备运行的经济性。电气自动化控制系统能根据皮带输送机运输煤炭的质量自动调整设备运行速度，尽量减少设备功率的浪费。

3.2自动化控制在矿井通风机中的应用

矿井通风机是矿井通风的主要动力源，不仅要保证其运行的可靠性，还应保证其运行的经济性。一般情况下，矿井通风机消耗的电能占矿井总消耗的50%左右。因此，必须保证矿井通风机处于经济运行状态，否则会有大量的电能浪费。在过去，矿井通风机的工况点是通过风机的叶片安装角来调节的，调节所用时间较长，十分不方便。很多时候，矿井通风阻力的测定几个月甚至半年进行1次，而在这个周期内大量电能会被白白浪费。而矿井通风机经过自动化改造后，通过煤矿井下安装的传感器可实时测得矿井局部通风阻力，根据矿井通风网络就可确定矿井的实时通风阻力。在确定矿井通风阻力后，调节通风机的转速就可实现对通风机工况点的动态调节。这有助于在满足矿井安全运行的前提下节省大量的电能。

3.3自动化控制在矿井提升机中的应用

矿井提升机是煤矿开采的重要设备，其主要负责向井下输送材料和设备。通常情况下，矿井提升系统的惯性大、控制程序复杂且对速度控制比较严格。提升机在工作时，需要频繁地启动和停止。若采用普通的机械式开关来进行控制，则对提升机的控制系统会产生较大的冲击。因此，很多矿井的提升机都进行了自动化改造。将变频技术应用于提升机的启停控制，可实现提升机的平稳启停，从而提升了提升机使用的安全性。此外，提升机可根据提升或下放的重物质量，自动调节运行速度，使得提升机处于最佳运行状态。自动化控制技术的应用进一步优化了矿井提升机系统的内部结构，保证了提升机的整体性能，使得设备的安装和操作也变得简单。

结束语

煤矿能源是当前我国能源的重要组成部分，能够对我国经济发展起到重要的推动作用，也能够有效保障社会稳定。在科学技术不断发展的背景下，我国煤矿开采效率得到了进一步提升，但依然难以满足人民群众日益增长的需求，且受到设备老化、故障等一系列因素的影响，生产效率不高，对此，需要加强自动化控制技术的应用，提升机电设备性能，保障煤矿工作人员生命财产安全，推动我国煤矿事业稳定发展。

参考文献

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作者简介：宋连洪（1985-），男，本科，工程师，2013年毕业于重庆大学，主要从事矿山安全监测监控技术研究与技术推广工作。

联系地址：重庆市九龙坡区二郎科城路6号901，宋连洪，13527525315，

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