謝曉磊

（青島能源開源熱電有限公司，山東 青島 266071）

在我國工業(yè)發(fā)展中，煤礦經(jīng)濟起著重要支撐作用，煤礦行業(yè)的發(fā)展對我國社會發(fā)展和人們生活水平提高都有著重要意義。對于煤礦企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營來說，施工環(huán)境中的不同因素對工作效率會產(chǎn)生一定影響。而隨著電氣自動技術(shù)在更多行業(yè)中的逐漸應(yīng)用，在煤礦行業(yè)運用電氣自動化機械設(shè)備能有效提升工作效率，促進(jìn)我國煤礦行業(yè)生產(chǎn)能力的提高，改善原有的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，推動煤礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 電氣自動化在煤礦機械設(shè)備中的重要作用

對于煤礦行業(yè)來說，生產(chǎn)工作都是在較為惡劣的環(huán)境下進(jìn)行的，需要不同種類的機械設(shè)備進(jìn)行開采挖掘以及運輸工作，在生產(chǎn)過程中電氣自動化對工作有著重要作用。能有效減少人員造成的失誤和安全隱患，也能提升員工工作效率，讓煤礦生產(chǎn)過程更加安全。煤礦行業(yè)利用先進(jìn)的電氣自動化技術(shù)改善或替代傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。如利用煤礦工作遠(yuǎn)程操作、機械設(shè)備控制工作等。與此同時，管理人員能通過機械設(shè)備顯示數(shù)據(jù)來檢查生產(chǎn)狀態(tài)，對工作中出現(xiàn)的問題能及時直觀的發(fā)現(xiàn)，根據(jù)機械設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)來分析判斷生產(chǎn)過程是否存在問題，讓煤礦工作能夠順利進(jìn)行，減少工作中的故障。由此可見，電氣自動化技術(shù)在煤礦行業(yè)發(fā)揮著重要作用。

2 電氣自動化技術(shù)在煤礦機械設(shè)備中的應(yīng)用

2.1 電氣自動化技術(shù)在煤礦挖掘中的應(yīng)用

目前，我國的煤礦開采工作已經(jīng)取得了很大的成就，不過還是面臨著掘進(jìn)機械化專業(yè)技術(shù)欠缺的情況，技術(shù)的欠缺極大地限制了煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，甚至使煤礦能源的產(chǎn)量降低，或者導(dǎo)致停產(chǎn)情況的發(fā)生。掘進(jìn)工作在開采煤礦能源中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，而且占據(jù)著很大的工程量，掘進(jìn)工作的主要順序先是支護，然后是破巖，最后是裝運，這3個步驟都尤為重要，3個步驟是相互協(xié)調(diào)的關(guān)系。在這個過程中，需要對掘進(jìn)的整體質(zhì)量和速度進(jìn)行保證，而且對于掘進(jìn)使用的機械有很高的要求，先進(jìn)的機械能夠加快煤礦的生產(chǎn)速度，并且能夠保持長久的發(fā)展。所以運用電氣自動化技術(shù)能有效提高煤礦開采環(huán)節(jié)的工作效率。在開采過程中可以運用電氣自動化技術(shù)來優(yōu)化驅(qū)動裝置，擴大設(shè)備運輸空間。但在使用過程中也要注意載重問題，機械牽引力主要還是采用液壓方式進(jìn)行，這還需要技術(shù)的不斷提升，根據(jù)實際需求不斷完善。

2.2 電氣自動化煤礦在運輸系統(tǒng)中的應(yīng)用

在控制系統(tǒng)內(nèi)可以采用PLC技術(shù)作為控制核心，設(shè)置用戶管理界面和工業(yè)監(jiān)管系統(tǒng)，實現(xiàn)對設(shè)備的自動化控制，其連鎖功能主要有以下幾點：第一，通過在煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)工作和運輸皮帶設(shè)備間設(shè)置連鎖功能，保證在出現(xiàn)問題時能進(jìn)行停止。第二，控制方式可以采用單機控制、手動操作、集中控制等多種工作方式，便于工作人員操作，減少工作時間。第三，通過上位機檢測能有效反應(yīng)電流變化、膠帶運轉(zhuǎn)速度、實時煤量等數(shù)據(jù)，同時也能反映出工作中出現(xiàn)的打滑、偏移、堆煤、煙霧等現(xiàn)象，并做出及時的預(yù)警，能有效提升工作的安全性。第四，電氣設(shè)備也能與電控設(shè)備和變頻器、CST、電軟啟動設(shè)備靈活配合，在對運輸速度控制中也有良好的發(fā)揮，實現(xiàn)軟停車和軟重啟，減少故障的出現(xiàn)，提升整體工作效率。

在煤礦實際開采的過程中，運輸人員的勞動強度是非常高的。所以，基于運輸系統(tǒng)而實現(xiàn)的電氣自動化控制能夠有效降低勞動力的損耗，進(jìn)而提升煤礦生產(chǎn)開采的效率。電氣自動化控制能夠?qū)崿F(xiàn)對煤礦電力系統(tǒng)的有限控制，能夠有效減少人為造成的電力事故。例如，膠帶機具備重要的運輸作用，對其運輸作業(yè)進(jìn)行有效的管控與檢測非常重要。以可編程控制器為核心的控制設(shè)備可以實現(xiàn)對運輸系統(tǒng)的有效控制，進(jìn)而對設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行實時的監(jiān)測，并把數(shù)據(jù)及時傳送到地面監(jiān)控中心，這樣可以確保整個運輸系統(tǒng)的安全。

2.3 電氣自動化在安全監(jiān)管設(shè)備中的應(yīng)用

煤礦行業(yè)在工作過程中需要配合嚴(yán)格的安全監(jiān)管工作一起進(jìn)行，安全問題對于煤礦行業(yè)來說是重中之重，一旦出現(xiàn)安全問題就會造成嚴(yán)重影響，所以在生產(chǎn)過程中通過使用電氣自動化技術(shù)完善安全監(jiān)管系統(tǒng)，保障煤礦工作的安全性。通過自動化安全監(jiān)管設(shè)備實現(xiàn)對煤礦地下工作環(huán)境的監(jiān)測，監(jiān)測有毒氣體濃度，并及時發(fā)出預(yù)警；同時也能控制排風(fēng)系統(tǒng)、斷電設(shè)備、自動噴霧、紅外感應(yīng)燈設(shè)備。運用這種方式，實現(xiàn)對煤礦工作環(huán)境的安全監(jiān)測，減少工作危險的出現(xiàn)，通過電氣自動化技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)感應(yīng)并回傳，讓工作人員能夠及時分析問題產(chǎn)生原因，將危險控制在源頭，提升煤礦工作的應(yīng)急能力。但在現(xiàn)階段我國自主研發(fā)的煤礦安全監(jiān)管系統(tǒng)還有待完善，有些時候需要進(jìn)口其他國家的設(shè)備，所以我國應(yīng)在煤礦工作安全監(jiān)管電氣自動化方面加強研究能力，逐漸滿足煤礦行業(yè)的工作需求。

2.4 電氣自動化在變電站系統(tǒng)中的應(yīng)用

供電設(shè)備是煤礦機械設(shè)備的動力來源，構(gòu)建電氣自動化工作模式的變電站對于生產(chǎn)有重要意義。在350KV變電所工程中有重要的發(fā)揮空間，根據(jù)煤礦生產(chǎn)動力需求對變壓器、35線路使用集中組屏控制方式，并在控制內(nèi)安裝后臺控制監(jiān)管系統(tǒng)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化監(jiān)管，讓變電站工作操作起來更加便捷。

電氣自動化技術(shù)應(yīng)用在變壓器成套保護機械設(shè)備中，這種方式主要有變壓器差動保護設(shè)備MTPR-110SD和綜合型控制設(shè)備MMCU-10H等裝置。這樣的控制方式能對相間短路和匝間短路等故障進(jìn)行安全應(yīng)急控制。同時使用電氣自動化技術(shù)能對超負(fù)荷、過流、接地短路進(jìn)行安全保護，也能對變壓器溫度、瓦斯量、壓力等進(jìn)行有效控制，實現(xiàn)對變壓設(shè)備的保護工作。對于高功率線路保護方式是采用MLPR-10H2型保護裝置，在保護系統(tǒng)中還配有1臺PT切換裝置和低壓保護設(shè)備MPTS-10H，這種方式能有效實現(xiàn)雙母線和單母線主接線PT轉(zhuǎn)化。同時也實現(xiàn)了兩段母線保護、絕緣、相互切換的目的，能控制監(jiān)管兩段沒有關(guān)聯(lián)的母線。

電氣自動化技術(shù)能實現(xiàn)后臺數(shù)據(jù)監(jiān)管，對于煤礦生產(chǎn)來說可以使用先進(jìn)的珠海萬達(dá)WLD2100編制自動化系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是通過監(jiān)管控制保護單元、后臺監(jiān)管計算機、通訊顯示管理組成。監(jiān)管控制采用隔層設(shè)計技術(shù)，后臺監(jiān)管計算機主要是對煤礦采集進(jìn)行信息分析，并對保護設(shè)備數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、控制。記錄工作狀態(tài)，并能及時發(fā)出警報，監(jiān)管煤礦生產(chǎn)的整體運轉(zhuǎn)狀況。通訊顯示是實現(xiàn)隔層設(shè)備的轉(zhuǎn)化和后臺計算機顯示的作用。對于后臺監(jiān)管計算機來說，電氣自動化還能實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)及時處理，讓煤礦變電站工作更加自動，實現(xiàn)煤礦行業(yè)的高效生產(chǎn)，促進(jìn)整體工作的順利開展。

2.5 電氣自動化技術(shù)在煤礦通風(fēng)排水系統(tǒng)中的應(yīng)用

煤礦行業(yè)的工作環(huán)境較為特殊，所以構(gòu)建自動化的排風(fēng)系統(tǒng)尤為重要。在建設(shè)電氣自動化排風(fēng)系統(tǒng)時，要檢測煤礦正常工作環(huán)境，對瓦斯?jié)舛群头蹓m濃度有全面的了解，根據(jù)所檢測的數(shù)據(jù)來建立自動化排風(fēng)系統(tǒng)，在遇到氣體粉塵超標(biāo)問題時能夠及時作出預(yù)警并強力排風(fēng)，控制煤礦工作環(huán)境，讓煤礦工作更為安全。對于煤礦排水系統(tǒng)來說，建立自動化排水系統(tǒng)要注意排水水量和自動供水能力。對于煤礦排水來說電氣自動化主要有以下幾點應(yīng)用：第一，自動化排水系統(tǒng)能根據(jù)需求實現(xiàn)自動排水和供水，同時根據(jù)使用需求能對供水設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣才能提升供水效率和準(zhǔn)確程度，減少水資源的浪費，進(jìn)而減少煤礦廢水排放對環(huán)境的破壞。第二，電氣自動化排水系統(tǒng)能實現(xiàn)保護作用，讓排水系統(tǒng)能夠高效運行，減少排水事故的發(fā)生，如果排水出現(xiàn)安全事故，排水系統(tǒng)將會自動啟用應(yīng)對的備用方案，確保煤礦生產(chǎn)的安全性。第三，電氣自動化排水系統(tǒng)還可以在第一時間將排水泵房的數(shù)據(jù)傳送到地面指揮中心，同時還可以將煤礦生產(chǎn)中的一些相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸給地面控制人員，這樣地面指揮中心能夠通過統(tǒng)計的數(shù)據(jù)分析泵房煤礦的生產(chǎn)情況，讓工作人員能夠更加全面地了解煤礦生產(chǎn)狀態(tài)，實現(xiàn)整體工作的自動化控制。電氣自動化在煤礦排水系統(tǒng)中的主要控制方式有地面遠(yuǎn)程控制、本地手動控制和本地自動控制，能有效實現(xiàn)對煤礦排水系統(tǒng)的整體控制，達(dá)到良好的工作需求。

3 結(jié)語

綜上所述，對于煤礦行業(yè)發(fā)展來說，電氣自動化技術(shù)有著重要的發(fā)揮空間。利用電氣自動技術(shù)幫助煤礦行業(yè)創(chuàng)造更加安全高效的工作環(huán)境，提高煤礦開采工作效率。從現(xiàn)階段我國煤礦電氣自動化發(fā)展來看有很大進(jìn)步空間，所有專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)實際工作情況作出更加優(yōu)化的調(diào)整，讓電氣自動化能在煤礦行業(yè)中有更好的發(fā)展，促進(jìn)我國煤礦行業(yè)的高效安全生產(chǎn)。