湖南長沙職業(yè)技術學院 何繼賢

在煤礦工程中，運用電氣控制系統技術能夠提高煤礦開采作業(yè)的工作效率，減少能源消耗，節(jié)約煤礦開采成本，大大提高了煤礦企業(yè)的經濟效益。近年來，隨著我國煤礦工業(yè)的不斷發(fā)展，煤炭機械設備機電一體化程度不斷提高，對于煤礦機械中的重型設備和自動化生產監(jiān)控等技術方面都有了很大程度的提高，為我國煤礦開采工業(yè)的發(fā)展提供了有力的技術支持。

1 電氣控制系統在煤礦機械設計中的準備

1.1 系統結構及功能

煤礦機械電氣控制系統主要由礦用隔爆型三相異步電動機、真空系統、隔爆兼本安型PLC控制箱、真空傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等組成。建立煤礦機械電氣控制數據庫，在路段的裝車和卸車車站機那里設置貨源數據采集點，如果托運人需要對貨源進行裝運，則需先向電氣控制數據庫提出要車申請，申請的內容包括需要車輛的數量、車重、去往方向、所裝貨物的品種等詳細信息。數據庫繼而根據收集的信息向煤炭井下管理人員發(fā)布預警信息，告知資源開采的時間、開采的種類等。電氣數據庫在煤炭開采過程中，其數據信息會時刻根據實際開采過程保持更新。此外，業(yè)務交互組件還同時配備一系列功能，比如，系統數據庫自動維護、權限管理功能等。

1.2 煤礦網絡視頻監(jiān)控對于礦井的安全生產發(fā)揮著重要作用

在煤礦井下進行作業(yè)操作，能夠通過煤炭安全生產網絡視頻監(jiān)控系統對煤礦現場進行有效檢測，能預先發(fā)現事故，并且為事后的事故分析提供有利的圖像信息。各個煤礦和煤管局都建立了核心網絡，帶寬是2Mb，很多監(jiān)控網都已經建立了內部的視頻監(jiān)控系統。為了使得網絡視頻轉發(fā)更為流暢并符合核心帶寬的要求，煤礦機械電氣控制系統采用了分層視頻轉發(fā)和本地局域網組播的方式。具體的設計思路為:在煤礦現場、煤管局按照區(qū)、縣和市等層級成立自己的網絡監(jiān)控管理中心，每個網絡層設立視頻轉發(fā)的服務端口，并對視頻解碼器等設施給予完善，這樣設計可以對廣域的視頻聯網進行良好的應用。這種方案主要是考慮到很多煤礦施工地的位置都較為偏僻，而且網絡帶寬并不寬裕。如果日后要考慮視頻聯網擴展至省級區(qū)域，此種設計方式能夠很好的符合2MB帶寬，使得各層級的煤礦網絡監(jiān)控保持穩(wěn)定。應用該網絡監(jiān)控的方法也極其簡單，只要在上級授權之后登錄至視頻管理服務端口，就能夠對各個監(jiān)控區(qū)域范圍內的煤礦生產進行視頻監(jiān)控，而且還可以多個用戶共享視頻。

2 電氣控制系統技術在煤礦機械中的設計應用

2.1 電氣控制系統技術在帶式輸送機中的應用

當前情況下，我國結合了國家發(fā)展需要，自行研制了各種各樣的帶式輸送機。比如說，可伸縮巷道帶式輸送機設備，不但填補了國內成套長距離、大傾角帶式輸送機的空白，為我國煤礦生產提供了更加高效高產的工作面，而且還對輸送機械的關鍵元件和核心技術提出了響應理論研究，這為今后我國煤礦機械的發(fā)展奠定了良好的基礎。此外，隨著機電一體化技術理論研究和產品研發(fā)的發(fā)展，我國成功開發(fā)了以PLC為核心的可編程控制設備，應用PLC為控制中心對整個煤炭礦井操作系統進行控制。PLC輸入系統接收到外圍的輸入信號時，可以根據系統的情況和操作指令發(fā)出相應的輸出信號，對各個不同的施工設備進行控制，這樣就增強了驅動系統使用的安全性。

2.2 提升機中的電氣控制系統技術應用

煤礦機械電氣控制系統中最能體現技術水平的是礦井提升機。目前，機電一體化和自動化水平最高的當屬交直流全數字化提升機。我國現代礦井應用較為廣泛的是內裝式提升機。在結構上，它將滾筒和驅動結構有機的合為一體，因而是多項先進技術的有機整體，這種全數字化提升機的硬件的配置較為方便易行，而且從一定程度上使得電器的安裝更為簡單，提高了使用的可靠性。此外，由于電氣控制系統設計與生俱來的三維屬性、實時交互等特點，給煤礦井下監(jiān)控管理的發(fā)展也帶來了極大的推動作用，這就使得圖形圖像技術在煤礦機械電氣控制系統中更加具有生命力。

2.3 采煤機的電氣控制系統技術應用

另一項象征著電氣控制系統高技術水平的是電牽采煤機的應用。傳統上煤礦作業(yè)中使用的是液壓牽引采煤機，相比較而言，電牽采煤機的牽引力更大，而且在采煤機下滑過程中，電牽采煤機可以自動發(fā)電，節(jié)約在煤礦作業(yè)過程中消耗的能源。另外，在大傾角的煤層中，電牽采煤機也可以正常運行，比傳統的采煤機使用率更高?？偠灾?，電牽采煤機在采煤過程中受到的磨損小，維修次數少，而且作業(yè)過程中牽引力大，有效節(jié)約了所需能源，降低了采煤成本，提高了采煤效率。

3 結語

如今，在煤礦開采工業(yè)中應用電氣控制系統，建立全程監(jiān)控系統、應用帶式輸送機、交直流全數字化提升機、電牽采煤機，對煤礦監(jiān)控的各個階段實施可視化的模擬，這對于提高我國煤礦開采技術和開采效率，增加煤礦企業(yè)經濟效益有著積極的促進作用。

[1]廖常初.PLC編程及應用[M].機械工業(yè)出版社,2002.

[2]牛占亮.淺談礦用機械電氣控制系統設計[J].科技資訊,2012(24):128.