煤矿机械设备电气自动化技术应用

分类：机电一体化论文发表 时间：2022-04-23 11:04 关注：(1)

      分析了煤矿机械设备电气自动化技术应用的必要性，着重探讨了电气自动化技术在煤矿机械设备中的具体应用，涉及煤矿运输系统、变电站系统等，指出了煤矿机械设备电气自动化技术应用的改进措施。

　　关键词：煤矿；机械设备；电气自动化技术

　　在煤炭行业的现代发展历程中，将电气自动化技术应用于煤矿机械设备中是必然趋势，也是矿区机械设备发展的目标之一。电气自动化技术经过长时间的开发与应用，取得了显著的采矿成果。其不仅能改善现有机械设备工作的薄弱环节，使采矿流程更加规范化与自动化，提高采矿生产效率，还能加强安全管理。因此，企业应重视电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用，给予资金、技术、人力等方面的支持，扩大电气自动化技术的应用范围。

　　1煤矿机械设备电气自动化技术应用的必要性

　　1.1提升煤矿机械作业效率

　　借助电气自动化技术可提高煤矿开采产量和效率，实现对煤矿机械系统的准确控制，监控作业流程实施情况，分析诊断故障问题，有效避免各类工程问题。

　　1.2提高煤矿安全生产和管理水平

　　煤矿安全事故的发生不仅会损害工人的身体健康，也会导致机器设备磨损严重，被迫终止采矿作业等环节，制约煤炭行业的转型与发展。电气自动化技术的应用可以构建煤矿安全生产与管理系统，不仅可以提高采矿作业的可控程度，识别并拦截各种危险因素，还可以在采矿过程中执行危险动作，降低意外事故的发生概率，弥补人工操作的不足。

　　1.3加强煤矿开发的科学性

　　一些中小型矿区因前期调查有限、任务期限较短、技术水平低等，开采活动随意无序。电气自动化技术的应用则加强了采煤工作的科学性和合理性，能平衡处理好生态环境与矿区采矿之间的关系，符合可持续发展理念[1-2]。

　　2煤矿机械设备电气自动化技术概述

　　煤矿机械设备电气自动化技术的主要内容如图1所示。电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用提高了开采作业的规范化、自动化水平，降低了安全事故发生的概率，值得大力提倡。

　　3电气自动化技术在煤矿机械设备中的具体应用

　　3.1在煤矿运输系统中的应用

　　电气自动化技术的应用需要借助PLC技术、分布式控制系统（DistributedCntrolSystem，DCS）实现。o整个电气自动化控制系统以PLC技术为控制核心，设计具体的用户管理界面和工业监管系统进行自动化控制。系统运行过程中发挥连锁功能，具体体现在皮带运输系统的连锁停止，单机控制或集中控制的工作方式，上位机的检测预警连锁，电气设备与变频器、电软启动设备的灵活配合。以胶带运输机为例进行分析。胶带运输机作为重要的运输工具，其与电气自动化技术的完美结合无疑是提升运输效率的关键。胶带运输机的自动化应用要依据PLC进行主控控制，实现联锁功能。具体体现在以下几点：a)工作面与主皮带机之间的连锁功能可以规避紧急停车的难题；b)连锁功能可以检测出堆煤、打滑、跑偏问题，并调整单机、集控，开展维修；c)皮带运输机能以相对平稳的加速进行运输，这主要是借助变频器、电软启动装置及CST仿真软件包等的密切配合，也能在重启时实现软停车与皮带软启动。3.2在煤矿采掘设备中的应用在煤矿采掘设备中应用电气自动化技术，不但可以增加采煤总量，而且为工人提供了最基本的安全保障。电气自动化技术的应用给予采掘设备更为充足稳定的牵引功率和驱动动力，并对掘进机械的运行实现数据录入控制，降低设备发生故障的概率。

　　3.3在煤矿变电站系统中的应用

　　机械设备的运输、安全管理等都需要电力。依据具体矿区情况对A工程项目煤矿变电站系统使用集中组屏控制方式，配套安装相应的控制系统。应用电气自动化技术可对超负荷、短路、变压器高温及瓦斯含量进行精准测量与控制，保护变压设备。主要借助MLPR-10H2型保护装置保护高功率线路，通过配备1台光电转换器（PhotoelectricTansducer，PT）切换装r置和低压保护设备能实现母线绝缘保护和PT转换。电气自动化技术在煤矿变电站系统中发挥后台自动化监管功能，通过信息收集单元对数据进行分析与记录，显示采矿整体实时流程，管理具体操作，使变电站系统自动化运行。A工程项目设计了煤矿变电所保护与监控微机综合自动化系统，具体如图2所示。为保障变压器安全工作，安装MPTS-10H差动保护装置、综合测控装置及微机线保护装置，监测2段无关联的母线，保障双母线或单母分段主接线的PT转换无误。主控制台安装计算机监控系统，借助珠海万力达的WLD2100变电站综合自动系统监测现场信息内容，及时预警危险情况。

　　3.4在煤矿安全保障系统中的应用

　　电气自动化技术的监控功能在一定程度上减少了安全事故的发生，能实时监测井中瓦斯气体、温湿度等状况，为工作人员后续工作的开展提供数据支持。借助收集到的数据信息可进一步开展远程监控，实时解决出现的各类问题，规避故障和危险因素。

　　4煤矿机械设备电气自动化技术应用

　　改进措施为扩大电气自动化技术的应用范围、提升电气自动化技术应用水平，企业应不断优化采煤场地、运输巷道等作业环境，对不同的部件做到保护储存，防止其腐蚀、潮湿等。例如潮湿环境下做好防潮通风，震动环境下保持部件的平稳固定。另外，电气自动化技术需要工作人员进行调控和检测，因此要配备精通电气自动化技术规范并能将技术与实际开采经验相结合的专业的高素质人员。要注重对电气自动化技术系统及设备的及时维修，以免影响采矿作业。时代在不断地向前发展，势必要求电气自动化技术不断升级调整。相关研究人员应积极借鉴国内外先进经验，分析电气自动化技术发展问题，探讨电气自动化技术进一步发展的策略。

　　5结语

　　为保证采矿作业的精确性和开采效率，将电气自动化技术应用于煤矿机械设备是非常必要的。电气自动化技术的应用涉及多学科内容，只有清晰了解相关的电工、计算机等方面知识，才能更好地发挥电气自动化技术的作用。主要讨论了电气自动化技术在机械设备中的具体应用，明确其优势与操作要求，清楚认识到电气自动化技术应用中存在的不足，在未来的研究发展中不断优化，进而优化企业生产模式，促进开采作业的顺利开展。

　　参考文献：

　　［1］成相铸.试论煤矿电气自动化控制系统的优化设计［J］.能源与节能，2020(11)：113-114.

　　［2］王芳.煤矿机械设备电气自动化技术的应用［J］.机械管理开发，2020，35(7)：271-272.

　　作者:田廷轩