張冬卉

鐵法煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 遼寧鐵嶺 112700

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，為社會(huì)各行業(yè)技術(shù)發(fā)展提供了重要基礎(chǔ)。在煤炭工業(yè)發(fā)展過程中，通過運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)，有效提升了煤炭工業(yè)發(fā)展水平。隨著社會(huì)快速發(fā)展，在煤礦開采作業(yè)中，要求在保障開采質(zhì)量的同時(shí)，確保煤礦開采作業(yè)的安全性與經(jīng)濟(jì)性。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器等先進(jìn)技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)，其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用大幅提升了生產(chǎn)效率與生產(chǎn)安全，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦開采作業(yè)中的運(yùn)用具有必要性。同時(shí)，現(xiàn)代智能化技術(shù)發(fā)展過程中，有效落實(shí)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦開采作業(yè)中的應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)煤礦開采作業(yè)智能化發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。因此，加強(qiáng)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦開采作業(yè)中運(yùn)用的探討是非常必要的。

1 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)概述

1.1 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)內(nèi)涵

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)是信息化時(shí)代發(fā)展背景下，電氣自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展的重要分支，是通過對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器等多種先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合，運(yùn)用儀器儀表控制和信息技術(shù)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制工業(yè)生產(chǎn)過程的一種現(xiàn)代化技術(shù)手段。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)具體構(gòu)成部分主要包括自動(dòng)化軟硬件、自動(dòng)化系統(tǒng)等。在煤礦生產(chǎn)中，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用是推進(jìn)煤礦工業(yè)化生產(chǎn)的重要技術(shù)，其應(yīng)用時(shí)間雖然較短，但發(fā)展速度迅猛，在煤礦生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)中，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)均實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用與普及，為提高煤礦生產(chǎn)效率與生產(chǎn)安全發(fā)揮著重要作用。

1.2 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展分析

從電氣自動(dòng)化控制技術(shù)產(chǎn)生至今，經(jīng)歷了許多重要發(fā)展階段，隨著當(dāng)前計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)通過與計(jì)算機(jī)技術(shù)的有效結(jié)合，不斷向智能化方向發(fā)展，順應(yīng)智能工業(yè)化發(fā)展的趨勢。在煤礦開采作業(yè)中，電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用在提升煤礦生產(chǎn)效率，提高操作機(jī)械設(shè)備精密性，促進(jìn)煤礦生產(chǎn)智能化方面具有顯著優(yōu)勢，同時(shí)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展也逐漸向集成化和知識(shí)密集化發(fā)展。在此背景之下，煤炭行業(yè)必須要加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，加強(qiáng)與先進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新融合，全面提升煤礦生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備，實(shí)現(xiàn)降本提質(zhì)增效。

1.3 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)特點(diǎn)及運(yùn)行影響因素

現(xiàn)階段，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域的推廣與應(yīng)用不斷深入，尤其是在機(jī)械制造生產(chǎn)中的應(yīng)用，大幅提升了其生產(chǎn)工作質(zhì)量和工作效率，為推進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化技術(shù)深入改革發(fā)揮重要作用。因此，未來電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用將會(huì)占據(jù)更為重要的地位。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)與電氣信息技術(shù)結(jié)合并充分發(fā)揮其優(yōu)勢，其系統(tǒng)構(gòu)成通常需要根據(jù)自動(dòng)化機(jī)械作業(yè)環(huán)境特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)在特定領(lǐng)域的具體應(yīng)用。因此，相關(guān)技術(shù)人員需要不斷進(jìn)行技術(shù)的優(yōu)化與改進(jìn)，從而提高技術(shù)應(yīng)用效果。隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，當(dāng)前電氣自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域仍舊存在較多的問題，并且對(duì)其精密程度與運(yùn)行效率提出了更高的要求。

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用過程中，相關(guān)設(shè)備會(huì)受到電力自動(dòng)化設(shè)備的影響，從而對(duì)其正常運(yùn)行造成障礙，同時(shí) 由于環(huán)境變化，部分設(shè)備還可能出現(xiàn)不摁釘現(xiàn)象，從而導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到損傷，形成一系列電氣設(shè)備故障，嚴(yán)重還可能造成整個(gè)設(shè)備正常運(yùn)行受阻。此外，在實(shí)際工作中，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備還會(huì)受到振動(dòng)、離心力等力量的影響，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備中的一些精細(xì)零部件故障，影響設(shè)備運(yùn)行；自然電磁波還會(huì)對(duì)自動(dòng)化控制裝置造成影響，進(jìn)而造成自動(dòng)化控制裝置運(yùn)行穩(wěn)定受到干擾。

2 煤礦開采作業(yè)運(yùn)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)際意義

就目前而言，我國中大型煤礦生產(chǎn)企業(yè)在實(shí)際運(yùn)行中，對(duì)機(jī)械化開采工藝的應(yīng)用普及程度已經(jīng)非常高。機(jī)械化煤礦開采工藝并不是在單一生產(chǎn)環(huán)節(jié)運(yùn)用機(jī)械化生產(chǎn)，而是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化、多元化的生產(chǎn)過程。現(xiàn)階段，我國煤礦行業(yè)在機(jī)械化煤礦開采發(fā)展中取得了較大的進(jìn)步，但相較于西方先進(jìn)國家仍舊存在較大的差距。對(duì)于電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦開采作業(yè)中的應(yīng)用，我國仍舊處于初級(jí)開發(fā)階段，因此需要正確認(rèn)識(shí)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦開采作業(yè)中運(yùn)用的重要意義，提高相關(guān)部門及煤礦企業(yè)的重視[1]。

2.1 提升煤礦開采工作效率

在煤礦開采作業(yè)中，加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，相較于人工操作作業(yè)，大幅提升了開采作業(yè)的時(shí)間效率確定性和穩(wěn)定單位時(shí)間內(nèi)的開采效率，并且有效避免了人工作業(yè)誤差導(dǎo)致的開采損失，提高開采工作效率。

2.2 促進(jìn)煤礦生產(chǎn)產(chǎn)能的提升

在煤礦開采作業(yè)中運(yùn)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，大大提高了開采作業(yè)的效率，并持續(xù)保障單位時(shí)間的產(chǎn)量，使得煤礦生產(chǎn)整體產(chǎn)量得到有效保障，從而為煤炭行業(yè)的穩(wěn)定快速發(fā)展奠定重要基礎(chǔ)。

2.3 加強(qiáng)煤炭開采作業(yè)的安全

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦開采作業(yè)中的應(yīng)用，為其生產(chǎn)安全性帶來重要保障。運(yùn)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，有效避免了人工誤操作可能造成的安全事故，同時(shí)利用技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)在危險(xiǎn)區(qū)域作業(yè)面中的有效運(yùn)用，降低了煤礦開采作業(yè)人員的安全風(fēng)險(xiǎn)，有效保障生產(chǎn)安全[2]。

2.4 實(shí)現(xiàn)煤礦開采作業(yè)的人性化設(shè)計(jì)

在煤礦開采作業(yè)中，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用，能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)環(huán)境特點(diǎn)與作業(yè)機(jī)電設(shè)備的有效結(jié)合，從而為實(shí)現(xiàn)煤礦開采作業(yè)的人性化設(shè)計(jì)提供了重要的技術(shù)支持，為煤礦開采設(shè)備的高速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)揮重要促進(jìn)作用。通常情況下，煤礦開采作業(yè)中采煤機(jī)等進(jìn)機(jī)械設(shè)備的開采進(jìn)度會(huì)受到煤層硬度等外在條件的影響，而電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦開采作業(yè)中的運(yùn)用，能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)煤層硬度、實(shí)際環(huán)境特點(diǎn)等對(duì)采煤機(jī)的開采速度進(jìn)行合理化調(diào)節(jié)，確保開采作業(yè)穩(wěn)定、安全，并且更具有人性化?；诖?，煤礦開采作業(yè)中，煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦開采作業(yè)機(jī)械設(shè)備的優(yōu)化改良，提升煤礦開采作業(yè)中機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化控制水平，實(shí)現(xiàn)作業(yè)人性化設(shè)計(jì)。

3 煤礦開采作業(yè)中電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用

3.1 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在礦井提升機(jī)中的運(yùn)用

煤礦開采作業(yè)中，運(yùn)輸設(shè)備是作業(yè)必需機(jī)械設(shè)備，礦井提升機(jī)則是在開采作業(yè)中負(fù)責(zé)重要材料和人員運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備。實(shí)際作業(yè)中，礦井提升機(jī)運(yùn)行頻繁，需要反復(fù)啟動(dòng)停止，提升機(jī)運(yùn)行控制的穩(wěn)定性對(duì)生產(chǎn)安全十分重要[3]。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用，能夠有效保障提升機(jī)運(yùn)行控制的穩(wěn)定性。通過PLC控制可穩(wěn)定控制提升機(jī)運(yùn)行狀態(tài)（如圖1），同時(shí)也可以通過變頻器控制，其核心是調(diào)整設(shè)備的電機(jī)速度。

圖1 礦井提升機(jī)PLC電氣自動(dòng)化控制

礦井提升機(jī)運(yùn)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)提升機(jī)運(yùn)行的無極連續(xù)調(diào)速，并降低對(duì)鋼絲繩的沖擊。運(yùn)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，還可以有效降低系統(tǒng)的故障率，主要是因?yàn)檫\(yùn)用電氣開關(guān)可以降低其在運(yùn)行中的磨損。提升機(jī)運(yùn)行速度、位置等運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)可以通過傳感器來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸，從而確保對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況的精準(zhǔn)控制，降低機(jī)電安全事故的發(fā)生。另外，在礦井提升機(jī)中運(yùn)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，可以使設(shè)備運(yùn)行保持最佳狀態(tài)，從而節(jié)約電能，降低煤礦開采作業(yè)的生產(chǎn)成本[4]。

3.2 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在皮帶輸送機(jī)中的運(yùn)用

礦井開采作業(yè)中，皮帶輸送機(jī)是井下主要煤炭運(yùn)輸設(shè)備，在其運(yùn)行過程中，加強(qiáng)對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測是非常必要的。一般皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行距離都比較長，并且需要依靠人工進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的巡視，不僅加大的生產(chǎn)人員工作量，并且工作效率難以提升。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用，能夠?qū)ζл斔蜋C(jī)的電機(jī)運(yùn)行速度進(jìn)行調(diào)整，并監(jiān)測其運(yùn)行狀態(tài)。在設(shè)備控制中，可運(yùn)用PLC與變頻器結(jié)合的方式進(jìn)行控制。

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在皮帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)用，一方面實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備運(yùn)行全過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)檢測異常情況，一旦發(fā)現(xiàn)運(yùn)行異常，則又控制系統(tǒng)及時(shí)發(fā)出警報(bào)并采取相關(guān)動(dòng)作，降低安全事故發(fā)生率。另一方面，皮帶輸送機(jī)的自動(dòng)化控制有利于節(jié)能降耗，提升設(shè)備運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。在實(shí)際運(yùn)行中，自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以根據(jù)輸送機(jī)運(yùn)輸每臺(tái)質(zhì)量進(jìn)行速度調(diào)整，盡可能降低設(shè)備功率浪費(fèi)[5]。

3.3 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在井下水泵中的運(yùn)用

井下水泵主要用于井下排水。在煤礦開采作業(yè)中，需要加強(qiáng)對(duì)水泵運(yùn)行時(shí)間的控制。井下水泵工作中，根據(jù)水倉內(nèi)的水達(dá)到一定深度，才開始抽水作業(yè)；如果水倉內(nèi)的水未達(dá)到相應(yīng)深度，則抽水泵會(huì)停止工作。同時(shí)，井下水泵工作還需要充分考慮水倉進(jìn)水量，當(dāng)水倉進(jìn)水量較大，則需要增加水泵工作時(shí)間。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在井下水泵中的運(yùn)用，則可以實(shí)現(xiàn)水泵工作的自動(dòng)化控制，不需要人工值守，并且有效保障水泵運(yùn)行的安全穩(wěn)定。

井下水泵運(yùn)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，一是可有效降低煤礦開采作業(yè)中的水害發(fā)生，通過自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)水倉水位的實(shí)時(shí)監(jiān)測，并以監(jiān)測結(jié)果作為控制信號(hào)，大幅提升水泵排水工作的精確性；二是有效降低安全事故發(fā)生。在抽水工作中，當(dāng)水倉水位低于水泵工作水位，容易出現(xiàn)水泵損壞，應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)則可以實(shí)時(shí)監(jiān)測這種情況，確保水泵狀態(tài)穩(wěn)定。

3.4 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦監(jiān)控體系中的運(yùn)用

煤礦開采作業(yè)中，為確保開采作業(yè)安全，需要加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)過程的全面監(jiān)控。當(dāng)前，煤礦生產(chǎn)企業(yè)普遍投入監(jiān)控系統(tǒng)，降低開采作業(yè)中一些不必要的安全隱患，為開采作業(yè)順利進(jìn)行提供保障，從而降低企業(yè)損失，保障煤礦生產(chǎn)人員的人身安全。在煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中運(yùn)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，可將監(jiān)控系統(tǒng)擴(kuò)散到煤礦開采各個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)通過安裝斷電儀、風(fēng)電閉鎖裝置、紅外自動(dòng)噴霧等設(shè)備，通過傳感器進(jìn)行信號(hào)傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦開采作業(yè)全過程的有效監(jiān)控。但是，傳感器應(yīng)用具有一定的安全性問題，其長時(shí)間應(yīng)用存在一定限制。因此，監(jiān)控設(shè)備應(yīng)用中需要進(jìn)行定期維護(hù)檢修，確保設(shè)備運(yùn)行安全穩(wěn)定。相關(guān)技術(shù)人員還需要重視加快傳感器設(shè)備的升級(jí)改造，進(jìn)一步完善自動(dòng)化控制在煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的有效運(yùn)用。

4 結(jié)語

當(dāng)前，煤礦開采作業(yè)加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)成為煤礦行業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要方面，在提高煤礦生產(chǎn)質(zhì)量和效率方面發(fā)揮重要作用。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用改進(jìn)了開采作業(yè)中存在的技術(shù)性缺陷，并實(shí)現(xiàn)了人工開采作業(yè)向機(jī)械設(shè)備開采作業(yè)的重要變革。因此，未來煤礦行業(yè)的發(fā)展需要加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用研究，充分發(fā)揮其在煤礦生產(chǎn)中的重要作用。