劉巖

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的增長，人們生產(chǎn)生活中對于煤炭資源的需求更為旺盛，使得我國煤炭行業(yè)得到迅猛的發(fā)展，而電氣自動化技術(shù)也在煤礦生產(chǎn)中得到更好的應(yīng)用推廣。電氣自動化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用極大地促進(jìn)了煤礦行業(yè)的生產(chǎn)效率。文章對電氣自動化技術(shù)進(jìn)行了分析，并研究了其在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煤礦生產(chǎn)；電氣自動化技術(shù)：煤炭資源；煤炭行業(yè)；煤礦采掘；煤礦運輸 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TD67 文章編號：1009-2374（2015）33-0033-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.018

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，煤礦生產(chǎn)逐漸采用更多先進(jìn)的技術(shù)以擴(kuò)大生產(chǎn)，這是煤礦生產(chǎn)應(yīng)用電氣自動化技術(shù)的外部條件；而將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)中的內(nèi)部條件就是隨著生產(chǎn)生活水平的不斷提高，人們對煤炭資源的需求越來越大，所以煤礦不得不采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備來保障其生產(chǎn)效率和效益。電氣自動化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中得到最廣泛的應(yīng)用，究其原因是它可以極大地促進(jìn)煤礦生產(chǎn)、改善環(huán)境、降低成本、提高安全等。

1 電氣自動化技術(shù)的含義和發(fā)展

1.1 電氣自動化技術(shù)的含義

電氣自動化技術(shù)是信息時代中電氣信息領(lǐng)域下的分支，雖然誕生歷史很短，但是發(fā)展迅猛，已經(jīng)涉及到人們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中，并且在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中占據(jù)一席之地。電氣自動化技術(shù)具體應(yīng)用于工業(yè)控制方面主要表現(xiàn)為：利用儀器儀表、控制理論、計算機信息技術(shù)和相關(guān)信息技術(shù)，對工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)測、改善、控制、調(diào)度、決策和管理，目的是為增加產(chǎn)量、提高效率、保障安全的一門綜合性技術(shù)。電氣自動化技術(shù)的內(nèi)容主要包括自動化系統(tǒng)、自動化硬件和自動化軟件。

1.2 電氣自動化技術(shù)的發(fā)展

由于電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了企業(yè)生產(chǎn)效率，所以電氣自動化技術(shù)也在應(yīng)用中得以不斷發(fā)展，電氣自動化的操控精密性和智能化越來越高，自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢呈現(xiàn)知識密集化、集成方向化和功能多樣化。而電氣自動化技術(shù)的核心要素就是計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)和通信技術(shù)等，煤礦企業(yè)對電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍一般就是這幾種核心技術(shù)。同時由于煤礦企業(yè)的工作環(huán)境較為特殊，比起其他工業(yè)生產(chǎn)對自動化技術(shù)的依賴更為強烈，所以煤礦生產(chǎn)中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用在未來將擁有更廣闊的市場。

2 電氣自動化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 電氣自動化技術(shù)在煤礦采掘中的應(yīng)用

最近幾年，國內(nèi)外的采掘機械設(shè)備制造企業(yè)都將生產(chǎn)目標(biāo)瞄準(zhǔn)電氣自動化。它們制造的采掘機械設(shè)備裝機容量得到大幅度提升，而且在采掘機械設(shè)備中加入多電機，同時將電機的布置采用橫向布置等，這些改變無一不表現(xiàn)著采掘設(shè)備的科技含量和技術(shù)水平都在明顯提升。特別是在煤礦采掘過程中，應(yīng)用最為廣泛的采煤機總裝機功率也得到顯著提高，絕大多數(shù)采煤機的總裝功率都在1000kV之上，一些優(yōu)秀的采煤機總裝功率甚至已經(jīng)達(dá)到1500kV。這些性能優(yōu)異的電牽引采煤機由于具有良好的工作效率和工作能力，已經(jīng)得到很多煤礦企業(yè)的青睞。目前的采掘控制技術(shù)主要都是利用計算機技術(shù)來展開工作的，而多種傳感器的應(yīng)用也將實時監(jiān)督煤礦的生產(chǎn)進(jìn)度工作提上日程，優(yōu)秀的故障診斷系統(tǒng)更是可以保障煤礦安全順利生產(chǎn)。這些先進(jìn)的控制技術(shù)和電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了煤礦的產(chǎn)量和效率，同時電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用使得煤礦采掘過程中的運輸設(shè)備發(fā)展呈現(xiàn)多樣化和承載不斷加重的趨勢。

2.2 電氣自動化技術(shù)在煤礦運輸中的應(yīng)用

從20世紀(jì)80年代開始，基本上所有的煤礦企業(yè)的產(chǎn)量都得到大幅度提高，這正是由于自動化設(shè)備的廣泛應(yīng)用。大中型煤礦的井下運輸設(shè)備一般都是膠帶運輸設(shè)備，不僅可以及時地將大量煤炭從井下輸送到地面，而且膠帶運輸設(shè)備的運輸監(jiān)控系統(tǒng)還可以同時提高煤礦運輸?shù)男屎桶踩?。之后隨著計算機技術(shù)和PLC技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用以及DCS結(jié)構(gòu)系統(tǒng)等與礦井安全生產(chǎn)系統(tǒng)的緊密配合，使得煤礦監(jiān)控技術(shù)得到很大的提高。再后來膠帶機全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)明，有力地促進(jìn)了煤礦企業(yè)的產(chǎn)量提升；計算與工業(yè)電視焦點集中監(jiān)控系統(tǒng)的問世，同樣為我國的煤炭事業(yè)做出貢獻(xiàn)；而隨著晶閘管器件構(gòu)成斬波器技術(shù)的推廣和應(yīng)用，斬波器以其具有的高效率對煤礦運輸設(shè)備的安全穩(wěn)定提供了技術(shù)支持；同時斬波器的發(fā)明和推廣也催生出一個集合計算機與PLC技術(shù)的新型系統(tǒng)；而新型變頻技術(shù)和交頻同步拖動調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展使得煤礦生產(chǎn)技術(shù)逐漸成型?，F(xiàn)在大多數(shù)煤礦都是采用PLC技術(shù)作為提升機的核心，為提升機的安全保護(hù)產(chǎn)品建立標(biāo)準(zhǔn)。同時目前煤礦企業(yè)為提高系統(tǒng)設(shè)備的安全穩(wěn)定，大多數(shù)計算機監(jiān)控及安全部件都是采用雙線回路技術(shù)。

2.3 電氣自動化技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

截至目前，我國大中型煤礦企業(yè)基本上都安裝了安全監(jiān)控系統(tǒng)，同時為安全監(jiān)控系統(tǒng)配備了風(fēng)電閉鎖裝置、瓦斯遙測儀、斷電儀和紅外線自動噴霧等裝置，全面保障對煤礦生產(chǎn)的實時監(jiān)控。這些電氣自動化設(shè)備也可以在煤礦井下作業(yè)和運輸過程中為煤礦安全生產(chǎn)發(fā)揮作用，基本上可以保障煤礦的正常生產(chǎn)。但是這些設(shè)備的配套傳感器具有種類少、壽命短、安全穩(wěn)定性差和維護(hù)工作量大等缺點，嚴(yán)重制約著煤礦生產(chǎn)的安全穩(wěn)定性，使得煤礦監(jiān)控系統(tǒng)存在一定的隱患，同時降低了煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的利用率。所以，電氣自動化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用推廣中，對電氣自動化設(shè)備的研發(fā)和改造工作一定要重視，特別是生產(chǎn)系統(tǒng)過程中的系統(tǒng)穩(wěn)定性和傳感器的研發(fā)工作，為今后的煤礦安全生產(chǎn)工作提供最先進(jìn)的技術(shù)保障和支持。

3 電氣自動化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的具體應(yīng)用

印度巴蘭布礦為提高煤礦生產(chǎn)效率，從中國進(jìn)口了一套綜合采煤成套設(shè)備，用于煤礦井下開采。在0.063立方米的短長壁綜采工作面進(jìn)行實驗，最后實驗結(jié)果為：在試驗期內(nèi)，煤炭開采總量是102415噸，實驗期是65天，也就是說平均每天可以開采出1300噸，其中日產(chǎn)量最多的達(dá)到2000噸，工作效率和開采量得到大幅度提高。實驗和實踐證明，短長壁綜采有著廣闊的前景，對我國中小型煤礦由巷柱式開采轉(zhuǎn)變?yōu)槎涕L壁綜采有著重要的借鑒作用。所以我國的中小型煤礦應(yīng)該采用大能力的新型綜采裝備來切實保障長期綜采工作面的效率和效益，同時這也是今后采煤機械化的發(fā)展趨勢。新型綜采設(shè)備的主要特點是：設(shè)備能力非常大，一般800kV以上的大功率電牽引采煤機的每小時產(chǎn)煤能力大約是在1000～1200噸左右，而運輸機、轉(zhuǎn)載機和破碎機的每小時生產(chǎn)能力也在500～2000噸不等；自動化程度得到有效的提高，不僅實現(xiàn)了機電一體化，還極大地提高了煤炭企業(yè)的生產(chǎn)能力。同時為適應(yīng)采煤機可以快速割煤，在采煤機身上增加了自動調(diào)高等功能；還有將液壓支架采用電液控制，能實現(xiàn)采煤機、刮板運輸機和液壓支架間的自動控制；同時綜采設(shè)備的工作性能十分優(yōu)秀，而自動化可靠性也有顯著提高，最為明顯的就是煤礦企業(yè)的產(chǎn)量、效率和效益也有明顯的提高。

4 結(jié)語

綜上所述，目前電氣自動化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用較為廣泛，不僅可以降低煤礦企業(yè)的成本和提高煤礦生產(chǎn)的效益，還可以保障煤礦的生產(chǎn)處于安全穩(wěn)定的環(huán)境。而電氣自動化的發(fā)展對煤礦生產(chǎn)的幫助是十分明顯的，所以煤礦企業(yè)在日常生產(chǎn)中應(yīng)該去探索電氣自動化技術(shù)在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用，對于其中的缺陷加以改進(jìn)，并分析研究如何在更多的領(lǐng)域應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，為煤礦企業(yè)的發(fā)展和為社會提供更優(yōu)質(zhì)和充足的煤炭。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：周 瓊）