煤礦機電自動化技術及應用

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1煤礦機電自動化技術應用的意義

1.1提高了煤礦生產效率與生產質量

近年來，隨著我國煤礦事業的發展，對機電設備的功率需求正不斷提高，設備的控制要求也日益復雜，如果對機電設備只是以人工為主的簡單控制，將很難滿足煤礦生產的需要。而隨著機電自動化技術的應用，其所具有的精確的信息檢測、數據采集與處理，以及優化的控制策略方案，都可以使煤礦設備能處于最佳的運行狀態，進而提高設備的利用效率，降低設備的維修與維護時間，使煤礦的生產效率與生產質量得到進一步提高。

1.2提高生產的安全性

由于煤礦開采尤其是井下作業的生產環境非常復雜、惡劣，而煤礦生產又需要作業的連續性，這就對機電設備的安全性和可靠度提出了很高的要求。機電自動化技術的應用，一方面在設備的硬件系統中，通過高度集成化的電子元件、可編程控制器PLC以及計算機技術，可以極大的提高設備硬件的可靠性；另一方面，在設備的軟件系統中通過設置各類故障診斷、系統控制和狀態監測程序，可以實現對機電設備的自動診斷、監測和糾錯功能，確保了設備使用的安全與可靠。同時，由于多數自動化機電設備無需人工直接干預，這也有效節省了勞動力，保障了作業人員的人身安全。

2煤礦機電自動化技術的具體應用

2.1在礦井提升機中的應用

礦井提升機是煤礦井下開采的關鍵運輸設備，也是實現煤礦生產高產高效的關鍵環節。由于提升機具有提升體積大、重量大以及控制復雜等方面的特點，機電自動化技術在礦井提升機中的應用，主要是發展全過程控制系統和數字化監測保護系統。

（1）采用可編程控制器

PLC替代了傳統的操作控制系統，使礦井提升機的信號系統、邏輯控制以及保護系統都實現了數字化。這樣不僅可以極大的減少提升機系統的故障率，減少了維護時間與維護費用，而且可明顯降低現場噪音，實現了作業環境的改善。

（2）采用了軟啟動控制方案

實現了礦井提升機無沖擊的平滑啟動，保障了設備運行的安全性；采用了全數字化的調速控制方案，全數字化系統不僅性能優良、安全可靠性高，而且系統的硬件結構單一，非常利于現場調整。

（3）采用了數字化的監測保護系統

不僅可實現對提升機速度、位置、電機電流等各種工況參數的實時監測，而且在設備出現故障時能自動將主電動機斷電，并提供安全制動保護，從而有效保證了煤礦生產的安全。

2.2在電牽引采煤機中的應用

隨著機電自動化技術的發展與應用，我國采煤機逐步由液壓牽引方式向著電牽引方式轉變。而相比液壓牽引采煤機，電牽引采煤機的傳動效率更高，傳動結構也更加簡單和安全可靠。目前，自動化技術在電牽引采煤機中的應用，主要體現為以下兩點。

（1）在采煤機系統控制中

采用了可編程控制器PLC以及高度集成化的電子元件，實現了采煤機在監測、診斷、顯示等方面功能的自動化控制。其中，自動化監測功能主要體現為，利用多種傳感器來對采煤機設備的牽引力、位置、電壓、流量、溫度、速度、負載等情況進行實時監測和處理，以準確描述采煤機的健康狀態與工作狀態；自動化診斷和自動化顯示功能，則是對采煤機工作中的關鍵元器件實施自動化檢測與故障診斷，并形成各種圖形數據，及時向調度中心傳遞。

（2）采用了變頻調控技術

通過對設備工作參數的自動記錄與調整，使電牽引采煤機能實現軟啟動和恒功率運行，保證了設備運行的安全可靠與節能高效。

2.3在液壓支架中的應用

隨著機電自動化技術在液壓支架中的應用，支架普遍采用了電液控制，并利用計算機配合控制電液閥組合壓力傳感器，以實現液壓支架的自動移架，還可有效避免支架對頂板的沖擊負荷，提高液壓支架的移架速度。

（1）采用計算機程序控制的電子信號操作

代替了傳統的人工控制操作方式。液壓支架不同位置中的傳感器，可以實時、準確的將液壓支架的工作狀態信號和環境信號傳遞到計算機中，然后計算機根據工藝的要求，向液壓支架的電液閥發出自動控制信號，以實現對設備自動控制的目的。

（2）采用了遠程通訊設備

地面監控主機可以利用光纖和井下液壓支架的控制主機進行實時通信，以方便對液壓支架的遠程動態控制，既可以實現液壓支架的自動移架、自動推移刮板輸送機、自動放煤以及自動噴霧等功能的成組控制，也可以實現對液壓支架單個功能的控制。

3結束語

建設高產、高效的煤礦生產模式，不僅是煤礦企業提升自身市場競爭力的必由之路，同樣也是企業獲得良性化和可持續化發展的根本途徑。隨著近年來自動化技術在我國煤礦機電設備中的普及與應用，不僅充分發揮出了機電設備的生產效能，提高了煤礦生產的效率與生產質量，而且有效節省了生產勞動力，保障了作業人員的人身安全，使煤礦企業真正實現了高產、高效的現代化生產模式。

作者：張和平 單位：太原煤氣化股份有限公司爐峪口煤礦