煤炭生产机械设备中电气自动化技术的应用分析

煤炭生产机械设备中电气自动化技术的应用分析

边茂洲

兖州东方机电有限公司 山东 济宁 272000

摘要：随着我国经济的发展，我国电气自动化水平也在不断提高，其应用范围也是更加广泛。我国的煤炭工业发展对我国经济有着极大的带动作用，但是近年来，随着我国经济的转型发展，煤炭工业的发展遇到了瓶颈，我国煤炭工业的发展想要走出瓶颈，在当今激烈的市场竞争当中，找到一条适合自身发展的模式，就必须运用新兴技术提高采煤工艺，建设出高产、高效的煤矿矿井。本文将通过讲述电气自动化技术在煤炭工业上的应用问题，希望对我国的煤炭企业的可持续发展提供一些借鉴，并做出一些技术改进上的指导。

关键词：电气自动化；煤炭工业；应用

在煤炭矿井的开发过程当中，采煤技术的高低直接影响到矿井的出煤率，并且对是否充分利用矿井，进行资源的开发也有着相当大的影响。我国煤炭工业想要获得长久的发展，维持高效的生产效率，就必须提高采煤工艺。随着我国电气自动化技术的发展，采煤工艺的机械化程度以及自动化水平也在不断的提高。众所周知，开采煤炭是一个非常危险的行业，近年来频频发生的矿难新闻已经对这个行业敲响了安全的警钟。因此唯有提高我国煤炭行业的自动化水平，提高采煤机械设备的安全可靠性，减少人工下矿井采煤的情况，才能保证煤矿企业在一个安全、高效的环境下发展。

1、综采工艺的应用

从世界范围上看，当今最先进的采煤技术就是综合性质的机械化采煤工艺，以下简称“综采”。综采在采煤过程中实现了“破、装、运、支、处”等多个方面的机械化操作，这些环节大大减少了人工操作，不仅提高了劳动效率，而且有效避免出现安全事故。下面就来对这种机械化的采煤方式做一个详细的介绍。

1.1设备特点

第一点，对于煤炭井的开采，其发展趋势是为了矿井能够实现高效的集中化生产，实现这一目标的前提是提高综采的单产，从而达到一矿多面的集中化生产模式。实现综采的生产效率应该以提高开采强度和机械有效开机率为主要目标，其方法措施有提高综采配套设施的单位时间的生产能力，提高工作面的出煤率；第二个措施就是提高综采设备的以及矿井采煤系统的安全性和可靠性，减少辅助工序作业的时间。第二个特点就是使用具有更大处理能力的综采设备来实现持久开采工作面的高效率，这也是今后煤炭机械化发展的趋势，其设备的特点就是：开采能力大效率高。大于800kw的大功率电能够支持采煤机在一小时内生产1000—1200吨煤以上；自动化水平高，完全实现机械电力一体化；并且采煤机具有自动调节高度的功能，方便可以快速切煤；利用电液对液压支架进行控制，可以实现液压支架、采煤机和输送机的自动控制；最后一个特点就是设备性能非常好，有很高的可靠性、安全性。

1.2综采工艺

长壁综采是一种较好的采煤方式，其工作面的布置包括有开切眼、运输平巷以及回风平巷，并且通风系统工作性能非常高。一般情况下，增加综采工作面的长度，同时采煤机切割一刀煤的数量也同样增加，这样就可以有效减少工作面中其它工作程序对生产的影响，在同样时间内可以获得更多的产量。所以，要确定一个合理的综采工作面长度，以其产量最高并且成本最低为设计原则，当然还要考虑到工作面的地质条件以及输送机的长度。长壁综采是一种减少工作面切换次数最合理的方法。

短壁综采工艺的应用主要是基于以下两个原因：回采巷道可以实现机械化的快速前进；可以实现综采工作面上下端头的快速作业。短壁综采工艺主要应用在中小型矿井开采过程当中，在倾斜坡进行作业时使用较多，或者是利用在大型矿井中不适宜铺设长壁机械的工作面。

2、电气自动化技术的应用

电气自动化技术应用到机械设备中，采煤机的开采范围已经从中厚煤层扩展到薄煤层范围，并且开采机已经发展成为大功率、高强力的模式。机械设备从以往的有链牵引逐步过渡到电磁滑差和变频调速无链牵引模式，液压支架高度也做到可以自动调节，并且支架形式多样，可以四柱支撑式进行低位放煤、也可以进行两柱式高位放煤等。液压支架控制系统是综采工作实现高效的重要技术设备，也是电气自动化技术发展的必然方向。根据我国目前煤矿企业的技术条件、经济实力以及经济效益来分析，电液控制液压支架比较适用于400万吨以上的一次性综采长壁工作面和600万吨以上的薄煤层高效开采工作面。当然，在面对新技术，我国的煤炭企业都应该结合自身煤矿的特点努力尝试这一套自动化系统，在技术的指导下以及实践当中，将这套系统应用到更广的层面。

电气自动化这一技术的应用应该给煤炭开采企业带来了革命性的变化，这种技术的应用使得采煤过程人性化。国产研究的采煤机械设备，最重要的研究方面就是对综采工作面进行远程监控以及专家对设备的检修系统研究。电气自动化系统可以实现对采煤机和综采装备液压支架的远程监控，使得采煤机根据煤层的厚度实现自动的高度调节，根据煤层的软硬实现自动调节采煤速度、根据煤层的变化实现自动调节切割状态，并根据远程监控实现自动检验液压系统的各个压力点的状态情况，调节输送机支架的推移。只要将这两方面的内容研究透彻，就可以实现线上线下的结合，实现对采煤机在线检测、进行对故障的诊断以及预报、显示。

3、如何提高机械化自动水平

机械化水平以及电气自动化水平的提高，不仅可以得到对资源最大的合理利用，而且还可以降低人工劳动强度，降低安全风险，有效保证矿工生命安全。我国政府也是相当重视我国煤矿事业的机械自动化水平的发展，在这方面提供了很大的政策支持，并给与了很大程度上的财政支持，加大了对困难技术的研发力度，积极扶植煤炭院校，培养相关方面的人才，并不断改善矿工的工作环境和薪资待遇。积极营造一个在煤炭行业实现研究、实践、人才培养为主的发展模式，并充分引进国外的先进技术，与国际相关的资源组织进行合作，提高我国煤炭行业的整体技术的水平。

计算机技术的发展，让自动化技术在煤炭行业的应用越加成熟广泛，大大释放了煤炭行业的劳动力。自动化技术依靠着计算机强大的计算能力以及存储记忆功能，适合于各大、中、小煤矿井的开采。自动化设备不仅可以根据周围的环境调节自身的状态，还能根据开采过程中的各类参数作分析，诊断机器及设备的故障，保障开采过程的安全与顺利。

煤矿开采过程中，通风后排水系统也是很重要的安全保障系统之一，煤矿矿下结构具有一定复杂性，通风工作难度很大，前期通风操作一般都会运用电动换气扇来完成，其工作效率很低，缺乏空气监测设备和排风扇的自动控制装置，没有办法达到立足于矿产资源地下实现空气质量自动通风换气功能。而使用电气自动化技术遥感换机设备能够更好处理以上所阐述的问题，这种装置在矿产资源，每一个区域都要设置可以对应空气质量和气体流转传感器，达到相辅相成的作用。所谓的传感器，则是把空气质量和风速参数逐渐向控制中心的芯片传输，芯片结合前期设置的程序对换气扇来完成换气。同时，这种设备还能对瓦斯等成分达到有效监督控制，将安全系数提高。电气自动化技术排水系统能够立足于给水和排水状况自动控制其系统来达到更准确的水量把控。

4、结语

电机自动化技术应用不仅全面提高了机械化水平，而且大大提高了整个煤炭行业的生产效率，有效减少了安全事故的发生，是保证煤炭工业可持续发展的关键，也是企业实现经济效益以及满足社会对能源巨大需求的重要保证。

参考文献：

[1]房付玉.电气自动化技术在煤矿生产中的应用[J].产业与科技论坛，2011（23）

[2]房付玉.探究电气自动化技术在煤炭领域的发展前景[J].企业导报，2012（09）

[3]姜新星，姜浩.电气自动化技术在煤炭工业中的应用[J].机电信息，2012（21）

[4]赵小军.机械采煤中电气自动化的应用分析[J].电子制作，2013（07）