呂鳳新

摘要：煤炭屬于我國(guó)重要能源，在工業(yè)發(fā)展上具有重要作用。尤其，近幾年來(lái)隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，煤炭的地位日益凸顯。因此，煤炭受到了廣泛重視，煤炭企業(yè)紛紛將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用到煤礦電氣自動(dòng)化中，提高其經(jīng)濟(jì)效益。為此，重點(diǎn)探討數(shù)字技術(shù)在煤礦電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用給予分析，以望對(duì)同仁提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)械設(shè)備；數(shù)字技術(shù)；電氣自動(dòng)化

中圖分類號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：16723198（2015）12019501

現(xiàn)階段我國(guó)煤礦企業(yè)電氣自動(dòng)化中數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用還比較落后，這對(duì)于新時(shí)期我國(guó)煤礦企業(yè)的發(fā)展壯大來(lái)說(shuō)是一個(gè)障礙。而將數(shù)字技術(shù)引入到煤礦企業(yè)的電氣自動(dòng)化技術(shù)中，是現(xiàn)階段科技發(fā)展情況下，煤礦企業(yè)的關(guān)鍵任務(wù)。它對(duì)于提高煤礦企業(yè)的工作效率，提高其生產(chǎn)的安全性等都有著重要的影響。本文首先分析數(shù)字技術(shù)特點(diǎn)；然后闡述數(shù)字技術(shù)在煤礦電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用，旨在提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 煤礦企業(yè)電氣自動(dòng)化中數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)及其重要意義

首先，數(shù)字技術(shù)在煤礦企業(yè)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用中具有可靠性高的特點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能機(jī)械設(shè)備的發(fā)展，數(shù)字技術(shù)在煤礦企業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用也開(kāi)始變得越來(lái)越必要。數(shù)字技術(shù)在其中的應(yīng)用不僅可以提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)操作的安全性，同時(shí)在操作的準(zhǔn)確性、生產(chǎn)效率等方面都有較大的提高。其次，煤礦企業(yè)電氣自動(dòng)化中數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用還具有較高的性價(jià)比。因?yàn)閿?shù)字技術(shù)的應(yīng)用，使得機(jī)械設(shè)備的智能化程度進(jìn)一步提高，不僅幫助煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，節(jié)省了生產(chǎn)的勞動(dòng)力成本，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了設(shè)備自身的自我診斷和修復(fù)功能。最后，煤礦企業(yè)電氣自動(dòng)化中數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用簡(jiǎn)化了煤炭生產(chǎn)的操作程序，增強(qiáng)了可操作性。數(shù)字技術(shù)的自動(dòng)化控制，使得生產(chǎn)的自動(dòng)控制能力增強(qiáng)，同時(shí)提高了煤礦企業(yè)電氣自動(dòng)化的管理能力。

煤礦電氣自動(dòng)化中應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，具有以下幾方面意義：（1）提升產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性、可靠性及安全性。比如作為工序復(fù)雜、設(shè)備種類多樣且環(huán)節(jié)繁多的露天礦開(kāi)采工藝系統(tǒng)而言，面臨的環(huán)境比較復(fù)雜，露天礦山的規(guī)模較大，其生產(chǎn)設(shè)備和投資巨大，由于其作業(yè)環(huán)境和作業(yè)對(duì)象的特殊性以及露天開(kāi)采工藝的動(dòng)態(tài)性，導(dǎo)致了在進(jìn)行工程作業(yè)的過(guò)程中存在著一系列不確定的因素和安全威脅。露天礦用的大型電鏟、卡車設(shè)備是露天采礦工藝中運(yùn)用較為廣泛的設(shè)備，我國(guó)大部分的露天礦大都采用電鏟、卡車工藝系統(tǒng)，它具有開(kāi)采強(qiáng)度大、規(guī)模適應(yīng)性強(qiáng)以及建設(shè)速度快等優(yōu)點(diǎn)。將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于開(kāi)采中，能夠保障設(shè)備的質(zhì)量和性能，使之安全性和生產(chǎn)效益都能夠進(jìn)一步的提高。（2）使產(chǎn)品占據(jù)市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的要求也日益提高，因此只有提高了設(shè)備的可靠性，才能夠在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地。電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的

只有保持自身的可靠性才能夠不斷地提高自身的質(zhì)量和在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的地位。如今各大廠家在選用自動(dòng)化控制設(shè)備的時(shí)候往往注重的就是設(shè)備的可靠性，也就是設(shè)備的質(zhì)量問(wèn)題，一味的降低產(chǎn)品設(shè)備的成本而不注重其可靠性的商家，終究要面臨巨大的經(jīng)濟(jì)利益的損失，因此在不斷地提高產(chǎn)品設(shè)備的功能性的同時(shí)，也要充分的保障它的可靠性，這樣才能夠使電氣自動(dòng)化控制設(shè)備快速的發(fā)展，才能避免一些不必要的安全威脅和經(jīng)濟(jì)損失，最終使產(chǎn)品在激勵(lì)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。

2 數(shù)字技術(shù)在煤礦企業(yè)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用分析

一方面，在煤炭企業(yè)的生產(chǎn)中，智能化安全生產(chǎn)終端技術(shù)開(kāi)始采用，設(shè)備通過(guò)光纖連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)收集與控制數(shù)據(jù)。在數(shù)字技術(shù)的使用中，通過(guò)面向通用對(duì)象的煤炭生產(chǎn)安全管理試件的虛端子的使用，改進(jìn)了傳統(tǒng)的二次回路。同時(shí)其在通信裝置間的應(yīng)用從而使煤炭生產(chǎn)管理的遠(yuǎn)程控制得以實(shí)現(xiàn)，大大提高了管理的智能化。另一方面，煤礦企業(yè)電氣自動(dòng)化中數(shù)字技術(shù)應(yīng)用將使煤炭企業(yè)生產(chǎn)管理將向著信息化、開(kāi)放化和分布式管理發(fā)展。將實(shí)現(xiàn)利用互聯(lián)網(wǎng)對(duì)煤礦企業(yè)生產(chǎn)的全面控制和操作；在內(nèi)外部系統(tǒng)相協(xié)調(diào)的條件下提高其對(duì)準(zhǔn)確處理數(shù)據(jù)的能力；在內(nèi)部模塊既相互獨(dú)立又聯(lián)系的模式中分散風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)管理的自動(dòng)、安全、高效。

2.1 煤炭采挖方面機(jī)械的應(yīng)用

近些年來(lái)，電牽引成為了大部分煤礦生產(chǎn)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家采用器械的發(fā)展方向。如某些國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始采用多橫向安置的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，裝機(jī)容量也越來(lái)越大。有的國(guó)家采掘機(jī)械總的裝機(jī)功率在1000kW，甚至達(dá)到了1500kW。此外在電牽引方面，交流電牽引的利用不僅安全可靠，而且大大提高了效率，抗污染能力強(qiáng)，維修方面等都是許多煤礦企業(yè)對(duì)其青睞有加的原因之一。煤礦企業(yè)電氣自動(dòng)化中數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用核心是計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，在和傳感器以及故障診斷技術(shù)的配合應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了效率、準(zhǔn)確度和可靠性的提高。在工作面輸送機(jī)和液壓支架技術(shù)的發(fā)展方面計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用也開(kāi)始深入其中，實(shí)現(xiàn)了煤炭生產(chǎn)的安全和高效，更有利于管理人員對(duì)其進(jìn)行操作。如電液控制和高壓大流量的供液系統(tǒng)的發(fā)明，使支架的移架速度可以達(dá)到7s/架。但是和煤礦生產(chǎn)較發(fā)達(dá)的國(guó)家相比，我國(guó)煤炭生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)中數(shù)字技術(shù)的采用還是比較落后的。如我國(guó)煤炭采掘設(shè)備最大的裝機(jī)功率才830kW，液壓牽引的功率和發(fā)達(dá)國(guó)家相比也比較小，只有500kW。而且我國(guó)煤炭企業(yè)生產(chǎn)中的電牽引設(shè)備多采用的是國(guó)外的進(jìn)口設(shè)備，國(guó)內(nèi)在這方面發(fā)展的不成熟是制約國(guó)產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)和使用的重要原因。在煤礦企業(yè)電氣自動(dòng)化中數(shù)字技術(shù)的發(fā)展方面，我國(guó)各方面都處于落后的階段，甚至是剛起步的階段。

2.2 煤礦運(yùn)輸提升機(jī)的應(yīng)用

隨著我國(guó)煤炭企業(yè)在上世紀(jì)80年代以來(lái)開(kāi)采量的不斷增加，膠帶運(yùn)輸?shù)男问介_(kāi)始在一些大的煤礦生產(chǎn)企業(yè)中開(kāi)始采用，在這種運(yùn)輸系統(tǒng)中，工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研制取得了較大的發(fā)展，并促使其在企業(yè)生產(chǎn)中得到了較快的應(yīng)用和普及。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和PLC技術(shù)的成熟和發(fā)展，他們的普及程度也進(jìn)一步得到提高，形成了系統(tǒng)化和綜合化的保護(hù)系統(tǒng)。對(duì)于地面目標(biāo)監(jiān)控DCS技術(shù)的發(fā)展使其得以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)膠帶機(jī)全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)和膠帶集中監(jiān)控系統(tǒng)的研制和運(yùn)用，使得膠帶自動(dòng)化的程度進(jìn)一步提高。

隨著數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，交交變頻器技術(shù)的發(fā)展也得到了很大提高，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了調(diào)速系統(tǒng)的進(jìn)步。同時(shí)在提升機(jī)安全性方面發(fā)展的方面，PLC作為中心控制器的應(yīng)用功不可沒(méi)。同時(shí)對(duì)于煤礦企業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)各個(gè)角落的數(shù)字化監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)，使監(jiān)控的范圍集中在中央控制室，這對(duì)于企業(yè)監(jiān)控和操作的方便性方面有著重要的意義，對(duì)于器械運(yùn)行的每一個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)控，提高了煤礦生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)管理中的安全性。

2.3 煤礦安全及監(jiān)控控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

安全監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用對(duì)于提高企業(yè)生產(chǎn)的安全系數(shù)有著重要的作用，盡管我國(guó)已經(jīng)研制出了如K195、KJ4、KJ2等安全監(jiān)控系統(tǒng)，在世界國(guó)家中處于中等水平，但是和煤炭生產(chǎn)先進(jìn)國(guó)家的水平相比還是有一段距離的。而且我國(guó)許多大型煤礦生產(chǎn)企業(yè)的安全監(jiān)控系統(tǒng)大多都是從先進(jìn)國(guó)家引進(jìn)的，這也在一定程度上反應(yīng)了我國(guó)安全監(jiān)控系統(tǒng)在發(fā)展方面還有一定的路要走。盡管安全監(jiān)控系統(tǒng)在我國(guó)多數(shù)煤礦生產(chǎn)企業(yè)中已經(jīng)得到了應(yīng)用，如遙測(cè)儀、紅外線自動(dòng)噴霧和斷電儀等裝置已經(jīng)基本上可以滿足我國(guó)煤炭企業(yè)生產(chǎn)對(duì)于安全性的要求，但是與我國(guó)安全監(jiān)測(cè)裝置相配的傳感裝置在使用壽命和穩(wěn)定性方面的缺陷使得這些安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可靠性大打了折扣，沒(méi)能使我國(guó)的安全檢測(cè)系統(tǒng)的作用得到充分發(fā)揮。

3 結(jié)束語(yǔ)

煤礦企業(yè)電氣自動(dòng)化中數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用改變了以往傳統(tǒng)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)模式，減少了勞動(dòng)力的使用，降低了生產(chǎn)成本，提高了工作效率，同時(shí)對(duì)于煤炭企業(yè)安全性的提高有著極大的幫助?？茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，這在煤炭企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用就是個(gè)很好的例子，我國(guó)要想在煤炭生產(chǎn)領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)更加高效安全的生產(chǎn)，就必須發(fā)展與此相關(guān)的核心技術(shù)，改變對(duì)外國(guó)生產(chǎn)技術(shù)的依賴，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和發(fā)展的獨(dú)立自主。

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