張 偉

當(dāng)前我國(guó)大部分煤礦企業(yè)的效率比較低，浪費(fèi)比較嚴(yán)重，有些礦井只是單純引入綜采設(shè)備。對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)工作面進(jìn)行電氣化改造，實(shí)現(xiàn)礦井自動(dòng)化生產(chǎn)，才能從根本上提高效率、降低資源浪費(fèi)。

1 現(xiàn)階段我國(guó)煤礦電氣自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國(guó)85%的大中型煤礦企業(yè)都采用了機(jī)械化開采工藝。從宏觀角度分析，機(jī)械化開采工藝并不是一個(gè)單一的生產(chǎn)過程，而是系統(tǒng)化和多元化的過程。當(dāng)前，我國(guó)煤礦在這一方面的發(fā)展取得了一定成就，但與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家還存在一定差距，主要是技術(shù)研發(fā)層面上的差距。我國(guó)煤礦電氣自動(dòng)化技術(shù)水平還處于初級(jí)階段，應(yīng)當(dāng)?shù)玫秸嚓P(guān)部門和煤礦企業(yè)的高度重視。

2 煤礦應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1）提高礦井生產(chǎn)的安全性。煤礦生產(chǎn)環(huán)境惡劣、水文地質(zhì)條件復(fù)雜、開采難度大和生產(chǎn)的連續(xù)性對(duì)煤礦開采可靠性和安全性提出了更高的要求?，F(xiàn)代化的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)內(nèi)置高度集成電子元器件、芯片，專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)為煤礦安全運(yùn)行提供了可靠的保障[1]。

2）降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率。相對(duì)于傳統(tǒng)的人工開采和單一的機(jī)械設(shè)備開采方式，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用在很大程度上減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了綜合機(jī)械化采煤設(shè)備的生產(chǎn)效率。

3）節(jié)約能源，減少人力、物力浪費(fèi)。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行情況和實(shí)際負(fù)荷情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，使生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)維持最佳化，在一定程度上減少了生產(chǎn)運(yùn)行過程中不必要的資源浪費(fèi)。例如：通過電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備軟啟動(dòng)和平滑調(diào)速、恒減速制動(dòng)等，減少設(shè)備運(yùn)行過程中帶來的電流、轉(zhuǎn)矩等沖擊，減少設(shè)備發(fā)生故障的頻率，使設(shè)備長(zhǎng)期處于正常工作狀態(tài)。

4）提高采煤效率和煤炭質(zhì)量。現(xiàn)階段部分大型煤礦企業(yè)已引入采煤機(jī)自動(dòng)運(yùn)行控制系統(tǒng)、實(shí)時(shí)工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)、集成顯示系統(tǒng)和故障預(yù)報(bào)、診斷系統(tǒng)等自動(dòng)化和智能化程度高的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)。這些自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用有效提高了礦井采煤工作效率，保障了采煤質(zhì)量。例如：在采煤機(jī)和綜采液壓支架上安裝的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，可以使采煤機(jī)根據(jù)煤層變化及煤質(zhì)軟硬程度自動(dòng)進(jìn)行切割、自動(dòng)調(diào)節(jié)采煤運(yùn)行速度，同時(shí)還對(duì)各個(gè)受力點(diǎn)和液壓系統(tǒng)的壓力進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，對(duì)綜采液壓系統(tǒng)的壓力及時(shí)監(jiān)控檢查。伴隨著電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的深入應(yīng)用，一定程度上避免人為因素造成安全事故，也有利于提高采煤質(zhì)量。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

1）電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦采掘過程中的應(yīng)用?

當(dāng)前，先進(jìn)采掘機(jī)械設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn)和應(yīng)用，使煤礦大型機(jī)械設(shè)備的裝機(jī)容量大幅提升，推動(dòng)了綜合機(jī)械化采掘設(shè)備的技術(shù)更新。部分大型煤礦采煤機(jī)的總裝機(jī)功率平均達(dá)到1000 kW以上，綜合條件好的礦井采煤機(jī)的總裝機(jī)功率已經(jīng)突破1500 kW。這些由電氣自動(dòng)化技術(shù)控制的電牽引采煤機(jī)展現(xiàn)出的高效率、運(yùn)行可靠性、維護(hù)方便性得到了業(yè)界一致的認(rèn)同?，F(xiàn)階段綜采設(shè)備的采掘控制技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，采用多種傳感器、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)，為高效生產(chǎn)提供了保障。如：采煤機(jī)電氣控制系統(tǒng)（見圖1）。

圖1 采煤機(jī)電氣控制系統(tǒng)

2）電氣自動(dòng)化技術(shù)在礦井運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用?

當(dāng)前，煤礦井下運(yùn)輸主要采用膠帶運(yùn)輸設(shè)備。運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)的安裝應(yīng)用大幅提高了礦井運(yùn)輸?shù)陌踩院透咝裕瑫r(shí)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和PLC技術(shù)的引用以及DCS結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與礦井安全生產(chǎn)系統(tǒng)的有效融合，也使煤礦監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)有進(jìn)一步提高。結(jié)合了電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的膠帶機(jī)全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)，有效提升了煤礦的運(yùn)輸效率。計(jì)算機(jī)與工業(yè)電視集中監(jiān)控系統(tǒng)的使用，彌補(bǔ)了煤礦運(yùn)輸過程中安全性能的不足。新型脈沖調(diào)速裝置也大幅提升了礦井運(yùn)輸設(shè)備的安全運(yùn)行效率。

3）監(jiān)控系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用保障了煤礦安全生產(chǎn)?

現(xiàn)階段，大中型煤礦在生產(chǎn)系統(tǒng)上安裝了安全監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)集成了瓦斯監(jiān)測(cè)儀、斷電儀、風(fēng)電閉鎖裝置、紅外線自動(dòng)噴霧裝置等，這些電氣自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用有效保障了礦井采掘作業(yè)和運(yùn)輸環(huán)節(jié)的安全，滿足了煤礦安全生產(chǎn)的需求。實(shí)際使用中配套傳感器的種類少、壽命短、安全穩(wěn)定性差帶來后期維護(hù)工作量大，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)造成一定影響。

4 結(jié)語(yǔ)

煤礦生產(chǎn)是一項(xiàng)復(fù)雜而龐大的系統(tǒng)，它集掘進(jìn)、綜采、運(yùn)輸、通風(fēng)、供電和瓦斯監(jiān)測(cè)等工作于一體，需要大量人力和物力進(jìn)行管理。隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中會(huì)得到更為廣泛的應(yīng)用。隨著自動(dòng)化技術(shù)的推廣，它將大大地提高煤炭生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，確保煤礦的安全生產(chǎn)。

〔1〕吳國(guó)良.電氣自動(dòng)化控制技術(shù)探討[J].中國(guó)電子商務(wù)，2013（19）.

〔2〕趙 坤.煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究，2013（13）.

〔3〕耿繼國(guó).煤礦生產(chǎn)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用探析[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2013（8）.