现代煤矿机械设备电气自动化技术运用分析

现代煤矿机械设备电气自动化技术运用分析

殷维武

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摘要：目前我国经济发展迅速，矿企为我国经济发展做出了很大贡献。煤炭行业是我国国民经济中的支柱产业，对国家能源安全、经济发展和民生建设都具有十分重要意义。因此，如何通过现代技术手段将煤炭行业先进机械设备、管理手段等自动化程度提高到一定层次，从而实现能源生产安全和高效。近年来，随着科技的不断发展和进步，对煤炭行业机械设备自动化技术实现程度要求也越来越高。煤矿机械设备虽然功能齐全，但是，在实际操作过程中可能会出现故障问题，影响煤矿安全生产进程。因此，要及时对电气自动化技术进行升级改造，将其合理运用到煤矿机械设备电气自动化技术中，使其在实际操作过程中更加安全和高效，从而提升煤电企业经济效益和社会效益。因此，应该充分发挥电气自动化技术自身优势。

关键词：煤矿；机械设备；电气自动化；运用分析

引言

煤矿生产关系到社会经济发展，也与人们的生活工作密切相关。煤矿开采过程中，施工环境比较复杂，存在的安全危害，利用自动化技术能在节省人力和物力成本的前提下更好地保障现场作业人员的生命安全。自动化控制系统能够更好地在开采及生产过程中对各方面进行实时监控，通过对现场作业环境和生产现状进行分析，做好一系列的应对措施，预防预报现场地质状况和设备状态，为施工作业人员提供安全保障。在煤矿电气自动化控制系统的发展过程中，该技术虽然已经被广泛应用，但仍会存在问题，通过现场应用分析及经验积累提出优化解决问题方式方法，并注重优化自动化控制系统的设计方案，进一步促进矿井安全高效可持续发展。

1煤矿开采机械自动化技术的发展现状

社会进步离不开经济的发展和技术革新，而经济的迅速发展也无法脱离技术支持。我国发展过程中，工业一直是重要支柱型产业，工业发展的基础是动力能源，一直以来，煤炭都是最常用能源，基于此，煤矿的开采效率和质量是大众关注焦点，也是影响煤矿行业、工业发展的重要因素。随着技术研发成果持续化推陈出新，越来越多的新技术为行业进步奠定了基础。新时期机械化、自动化、智能化成为发展主题，这也为煤炭开采指明了新方向，大量的先进技术融入煤矿开采工作中，机械自动化煤矿开采成为研究核心，传统的手工作业模式被替代是必然趋势。

在长达多年的研究探索中，我国在此领域已经取得了一定的成果。尽管与国外煤矿机械自动化开采技术成熟国家相比处于弱势地位，技术手段落实、创新性不足、应用范围狭窄等问题较为明显，为了保证开采质量和提升效率，引进国外先进设备和技术极为常见。同时，我国在人才建设方面即管理方面也存在短板，当前高端创新型研发人员匮乏、扎实掌握管理理念及机械自动化发展理念的管理人才缺口大问题较为显著，我国从多方面构建完善的人才培养体系，培养人员创新意识，相信在不远的将来，我国在机械自动化开采领域会拥有更多的综合型人才，为智能化煤矿开采建设提供支持。

2现代煤矿机械设备电气自动化技术运用分析

2.1煤矿排水设备

在煤矿生产过程中，需要及时地排除井下收集到的地下水。地下水的排除通常是通过井下水泵房完成的，排水时，需要根据水仓水位的高度选择水泵的开启方式。排水过程中不仅需要控制水泵的流量，还需要控制水泵开启的时间和数量。人工手动控制不仅需要工人值守，而且整体控制效率不高。基于这方面的原因，许多煤矿进行了水泵房的自动化改造，实现了水泵运行的自动化。

在水泵自动控制系统中，液压传感器用来监测水仓的水位，温度传感器用来监测水泵轴承的温度，流量计用来监测水泵的实时流量，井下防爆控制柜用来控制水泵的运行状态。水泵的自动运行过程如下：液压传感器将采集的水仓水位数据传递给控制柜，控制柜通过计算确定打开水泵的数量和电动球阀打开的大小，待水泵开启一段时间后，水仓中的水位开始下降，液位传感器将水位数据传递给控制柜进而控制水泵开启时间。通过这种闭环控制系统，可以实现对水仓水位的精准控制。此外，通过对水泵温度进行监测，一旦水泵出现异常，可以及时关闭，从而避免机电安全事故的发生。

2.2机械自动化与智能化在机电设备方面的应用

在煤矿采掘过程中，需要一系列的机电设备参与，矿井提升机的机械自动化和智能化程度较高。该机电设备是基于钢丝绳上移或下移来带动提升的，是中国煤矿采掘自动化及智能化的标志性特征之一，具有一定的意义。此外，随着计算机技术、信息技术和网络技术的发展，矿井提升机已经实现了实时监测，远程就可以监控煤矿生产操作，既能保证生产效率，又能保障生产安全。

2.3装煤自动化

综采工作面中大量应用现代化技术，其中刮板输送机是核心，其是实现装煤机械自动化的关键。该设备的应用充分发挥机械优势，不仅加强了安全防护，还有效提升了开采效率。运行过程中，开启刮板运输机，利用自动化系统在采煤机之间构建信息共享通路，使得刮板输送机自动跟随采煤机运动，此时无须借助人力干预便可以实现自动化采煤装煤工序。但需要注意，应用时保证刮板输送机安全稳定运行是基础，只有维持机械正常运转，才能实现自动化装煤，如果机械设备出现故障，首要任务就是停机停产，然后安排专人进行系统性检查维护，最后确定故障位置、产生来源及解决方案，维修完成之后，检验无误后才能继续开展生产作业。一般情况下，刮板输送机最容易出现问题的位置是链条牵引连接部位，一般情况下，为了保证刮板输送机的工作效率，其链条抗压能力极强，可有效抵御煤岩块体的冲击等外力作用，很难出现问题，更多的是连接部位出现磨损，所以日常定期做好维护保养有积极作用。

2.4数字技术在矿井通风系统方面的应用

综合分析地下煤矿开采环境可见，通风不良是导致煤矿开采环境恶劣的重要因素之一。而且煤粉尘与瓦斯会给煤矿井下生产作业带来极大不良影响，降尘、降低瓦斯浓度自然也就成了矿井中通风系统的重要作用之一，这样才能保证整个井下作业的安全性。基于电气自动化数字技术的应用，煤矿企业可以构建一个通用的风险控制系统，为地下通风设备稳定运行提供可靠保证。通过风险控制系统中的三维数字显示功能不仅能够实时显示通风网络图、更新风向，还可以在综合分析风机参数的基础上准确判断风机的性能的优劣。如果参数出现异常，该系统便会及时报警，相关工作人员则可以根据系统报警提示说明展开详细检查。此外，该系统还能够对避灾路线进行动态分析，对矿山应急救援科学决策具有很大帮助作用。在构建数字化风险控制系统过程中，采用了先进的数据库技术，整个数据库分为大型数据库、空间数据库引擎两大组成部分，应用动态数据交换技术与OPC技术即可实现数据的存储。在技术更新升级过程中，地下矿井通风问题得到了明显的改善，确保了井下作业环境中具有必要的新鲜空气，井下工作人员也就可以在安全舒适的工作环境中进行煤炭资源的开采。

结语

自动化技术代表了最先进的生产力。在煤矿机电设备中应用自动化技术，可以实现减员提效，降低生产成本，提升开采的安全性。重点分析了煤矿排水设备、矿井提升设备、煤矿机电设备故障监测和煤矿机电设备管理的应用，以期为相关人员认识煤矿自动化的重要性提供一定的借鉴。

参考文献

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