煤礦機電自動化控制技術的優勢與應用分析

敖毅

摘要：隨著我國經濟的發展，傳統的煤炭資源開發已經無法滿足煤礦開發的需求，由于生產效率不高，且對于勞動力資源要求量大，開采過程中的安全性不能保障。因此，煤礦機電的自動化應用大大提高了煤礦行業的生產能力與生產水平，本文針對煤礦機電自動化控制技術的優勢和應用進行分析，希望帶給大家參考意義。

關鍵詞：煤礦機電;自動化控制技術

引言

隨著科學技術的不斷發展，自動化技術的應用較為廣泛。在煤礦行業中，各個環節的生產都用到了自動化技術，且應用效果顯著，而在煤礦機電自動化的技術中，機械設備中應用自動化，可以有效的提高煤礦的開采效率，為煤礦企業節省大量的人力成本和維修成本，提高煤礦的開采質量，推動煤礦行業的良性發展。雖然自動化技術能夠有效的提高煤礦的生產能力，但是我國自動化技術的起步卻比較晚，使用手段和方式上有待提高，只有在使用過程中不斷的創新，才能從根本上提升應用效果，為煤炭行業的發展保駕護航。

1 煤礦機電自動化控制技術

自動化控制技術的應用可以利用網絡信息化系統的電子邏輯運算實現各種控制功能。在煤礦機電設備控制方面，通過設計可編程邏輯控制器，依靠各種電子裝置、存儲器等實現邏輯運算、順序運算等各種運算指令，可以完成信息實時采集、分析和處理，最終根據操作指令實現設備運行控制。從結構上來看，煤礦機電自動化控制裝置包含中央處理器、輸入輸出模塊、存儲器、電源等多個部分，需要利用地址總線、電源總線等實現模塊連接、配置，通過數據交換實現控制功能。將裝置與各種煤礦系統組合在一起，能夠對系統各種設備進行實時控制。

2采用煤礦機電設備自動化控制的優勢

2.1能夠提高工作的安全性

由于煤礦工作環境的特殊性，決定了煤礦工作是一項高危的工作，工作者在工作過程中發生事故的概率較高，所以在煤礦行業中將安全生產放在了工作的第一位，如何保障煤礦企業的安全生產，必須要合理科學的使用機電設備，提高設備的安全性和穩定性。在煤礦企業中，機電設備可以引進自動化的技術，自動化技術不僅可以保障生產的安全性，同時也能提高煤礦開采的效率，為企業節省成本，將事故發生的概率降到最低，從而保障煤礦工作的安全性。

2.2保證人員作業安全

煤礦生產過程中將遭遇各種可變因素，如有毒有害氣體可能伴隨著采掘作業深入產生。應用機電設備若人員未能按照規范進行設備操作，可能引發開采作業安全事故，在造成人員傷亡的同時，引發巨大經濟損失。應用自動化控制技術能夠簡化設備操作，使人員錯誤操作發生幾率得到降低。設備得到自動化控制，能夠保證設備得到科學、合理使用，促使設備運行的穩定性、安全性得到提高，達到降低故障發生幾率的目標，從而有效進行生產事故預防。通過將煤礦各種機械設備連接在一起，實現智能化管理，可以使煤礦機電生產得到全方位集中控制，確保設備安全問題得到及時發現和預防，因此能夠為煤礦安全生產提供保障。

2.3能夠對開采環節集中控制

煤礦企業中機電自動化技術可以將煤礦中的所有機械設備進行連接，同時對其進行智能化的管理，這樣可以對工作的過程進行全方位的集中控制，而不同的機械設備連接在一起，也能提高設備的使用率，從根本上提高開采的效率，從而進行高效率的開采工作。

3自動化在煤礦機電技術中的應用

3.1在煤礦集控設備中的應用

由于煤礦生產作業環境具有一定特殊性，所以需要實現各種機電設備的集中控制，通過建立完善的井下監控系統進行有害氣體、設備運行、人員作業等各方面內容監測監控，為各項管理工作開展提供數據支撐。應用自動化控制技術，可以利用分布控制系統加強機電設備集中控制管理，為煤礦生產指揮調度工作開展提供平臺支撐。平臺通信采用工業以太網，需要建立 PLC 控制站和地面監控中心。在井下進行控制主站和分站布置，需要將可編程控制器作為核心，通過在井下設備生產現場進行控制器安裝，能夠實現各種井下信號的采集，實現設備的可靠控制 [2] 。在對機電設備進行控制時，可以實現遠程遙控和閉鎖控制，保證設備作業的安全性和可靠性。將采集到的各種信號傳輸至監控中心，利用軟件進行直觀性界面顯示，能夠為人員操作和管理設備提供便利。利用平臺終端軟件，能夠對各單元參數進行調整，并使參數在大屏幕上以各種圖像顯示。遭遇突發

情況，平臺界面會彈出報警提示，并啟動聲光報警和記錄相關信息，為應急管理工作開展提供信息依據。在對區域機電設備資源進行綜合改造時，可以利用平臺實施智能化監控，根據設備監測的新要求進行多樣化控制，在對潛在性技術問題進行消除的同時，使設備達到新的控制作業要求，最終使區域資源得到充分利用。

3.2在煤礦主通風機在線監測系統中的應用

礦井主通風機是通風系統的主要設備， 通過自動化控制技術與主通風機在線監測系統中的應用， 能夠實現煤礦主通風機的連續監測， 及時找出設備運行中存在的問題和隱患，配合快速倒機、 反風及一鍵啟停功能， 可顯著提高主通風機運行的安全性， 保障煤礦安全生產， 減少主通風機故障引發的煤礦安全事故。 同時操作人員能夠通過檢測主界面對主通風機實時運行狀況進行觀察和監測， 通過記錄的實時數據，可有效地判斷、 分析事故原因， 加強改進措施， 防止類似事故的發生， 有效地提升礦井的抗風險能力 [2] 。

3.3在煤礦采掘設備中的應用

在煤礦采掘過程中，應用自動化控制技術能夠使設備性能得到改善。在割煤機工作過程中，引入自動化控制技術能夠結合煤層高低、起伏完成采煤機運行軌跡自動運算，實現自動切割管理。根據設備自動記憶，可以在多刀切割中進行切割參數調整，促使煤礦開采作業高效進行。在采煤機工作過程中，需要采用液壓牽引機。應用自動化控制技術進行改造，能夠在系統中加入控制器對設備進行實時監控，結合實時采集到的數據進行設備運行參數調整，在保證采煤機正常工作的同時，使牽引設備得到可靠應用。部分煤礦開采作業采用空壓機，由于設備工作狀態不穩，容易出現排氣量增加問題，導致設備運行產生大量能耗。應用自動化控制技術加強空壓機與采煤機的結合，能夠利用變頻器實現螺旋桿旋轉頻率調節，保證設備排氣量始終處于正常范圍，在保證設備穩定工作的同時，使設備作業能耗得到減少。在煤礦開采期間也存在較多安全隱患，還要利用自動化控制設備實現井下環境實時監測，對重要數據信息進行采集、傳輸和分析，為設備聯鎖保護、短路保護等各項功能實現提供支撐，繼而使煤礦開采作業高效進行。如風門開關就存在較多隱患，利用自動化控制系統進行風門操作機械控制，能夠使氣體流速趨于平穩，避免因內外氣流壓差過大引發安全事故。

3.4自動化控制技術在煤礦皮帶運輸系統的應用

煤礦皮帶運輸系統是煤礦生產過程中的常用運輸設備，其運輸距離長， 運輸量大， 是提高煤炭生產效率的重要設備，傳統皮帶運輸設備傳動效率較低， 存在啟動電流、 功率不平衡、 無環流損失大等問題， 顯然傳統的皮帶運輸設備已經不能滿足當下煤礦企業的發展要求， 通過自動化控制技術在皮帶運輸系統中的應用， 能夠對皮帶運輸系統進行有效的、 全面的監督管理， 實現了煤礦皮帶運輸系統手動 / 自動控制的自由切換， 對皮帶運輸系統中出現的問題與故障能夠及時做出自我判斷， 并對其準確定位和原因進行分析， 人性化程度較高， 有利于問題及故障的解決， 在很大程度上提高了檢修效率、 降低了故障率， 節約了大量的人力、 物力， 減輕了煤礦企業的經濟負擔。

參考文獻：

[1]王文飛.自動化在煤礦機電技術中的創新應用初探[J].能源與節能，2017（05）：176-177.