电气自动化技术在煤矿生产中的应用
来源:用户上传
作者:
摘要：随着我国经济的增长，人们生产生活中对于煤炭资源的需求更为旺盛，使得我国煤炭行业得到迅猛的发展，而电气自动化技术也在煤矿生产中得到更好的应用推广。电气自动化技术在煤矿生产中的应用极大地促进了煤矿行业的生产效率。文章对电气自动化技术进行了分析，并研究了其在煤矿生产中的应用。
关键词：煤矿生产；电气自动化技术：煤炭资源；煤炭行业；煤矿采掘；煤矿运输 文献标识码：A
中图分类号：TD67 文章编号：1009-2374（2015）33-0033-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.018
随着科学技术的进步，煤矿生产逐渐采用更多先进的技术以扩大生产，这是煤矿生产应用电气自动化技术的外部条件；而将电气自动化技术应用于煤矿生产中的内部条件就是随着生产生活水平的不断提高，人们对煤炭资源的需求越来越大，所以煤矿不得不采用先进的技术和设备来保障其生产效率和效益。电气自动化技术在煤矿生产中得到最广泛的应用，究其原因是它可以极大地促进煤矿生产、改善环境、降低成本、提高安全等。
1 电气自动化技术的含义和发展
1.1 电气自动化技术的含义
电气自动化技术是信息时代中电气信息领域下的分支，虽然诞生历史很短，但是发展迅猛，已经涉及到人们的日常生活和工业生产中，并且在高新技术产业中占据一席之地。电气自动化技术具体应用于工业控制方面主要表现为：利用仪器仪表、控制理论、计算机信息技术和相关信息技术，对工业生产进行监测、改善、控制、调度、决策和管理，目的是为增加产量、提高效率、保障安全的一门综合性技术。电气自动化技术的内容主要包括自动化系统、自动化硬件和自动化软件。
1.2 电气自动化技术的发展
由于电气自动化技术的应用极大地提高了企业生产效率，所以电气自动化技术也在应用中得以不断发展，电气自动化的操控精密性和智能化越来越高，自动化技术的发展趋势呈现知识密集化、集成方向化和功能多样化。而电气自动化技术的核心要素就是计算机技术、传感器技术和通信技术等，煤矿企业对电气自动化技术的应用范围一般就是这几种核心技术。同时由于煤矿企业的工作环境较为特殊，比起其他工业生产对自动化技术的依赖更为强烈，所以煤矿生产中电气自动化技术的应用在未来将拥有更广阔的市场。
2 电气自动化技术在煤矿生产中的应用
2.1 电气自动化技术在煤矿采掘中的应用
最近几年，国内外的采掘机械设备制造企业都将生产目标瞄准电气自动化。它们制造的采掘机械设备装机容量得到大幅度提升，而且在采掘机械设备中加入多电机，同时将电机的布置采用横向布置等，这些改变无一不表现着采掘设备的科技含量和技术水平都在明显提升。特别是在煤矿采掘过程中，应用最为广泛的采煤机总装机功率也得到显著提高，绝大多数采煤机的总装功率都在1000kV之上，一些优秀的采煤机总装功率甚至已经达到1500kV。这些性能优异的电牵引采煤机由于具有良好的工作效率和工作能力，已经得到很多煤矿企业的青睐。目前的采掘控制技术主要都是利用计算机技术来展开工作的，而多种传感器的应用也将实时监督煤矿的生产进度工作提上日程，优秀的故障诊断系统更是可以保障煤矿安全顺利生产。这些先进的控制技术和电气自动化技术的应用极大地提高了煤矿的产量和效率，同时电气自动化技术的应用使得煤矿采掘过程中的运输设备发展呈现多样化和承载不断加重的趋势。
2.2 电气自动化技术在煤矿运输中的应用
从20世纪80年代开始，基本上所有的煤矿企业的产量都得到大幅度提高，这正是由于自动化设备的广泛应用。大中型煤矿的井下运输设备一般都是胶带运输设备，不仅可以及时地将大量煤炭从井下输送到地面，而且胶带运输设备的运输监控系统还可以同时提高煤矿运输的效率和安全。之后随着计算机技术和PLC技术的大规模应用以及DCS结构系统等与矿井安全生产系统的紧密配合，使得煤矿监控技术得到很大的提高。再后来胶带机全数字直流调速系统的发明，有力地促进了煤矿企业的产量提升；计算与工业电视焦点集中监控系统的问世，同样为我国的煤炭事业做出贡献；而随着晶闸管器件构成斩波器技术的推广和应用，斩波器以其具有的高效率对煤矿运输设备的安全稳定提供了技术支持；同时斩波器的发明和推广也催生出一个集合计算机与PLC技术的新型系统；而新型变频技术和交频同步拖动调速系统的发展使得煤矿生产技术逐渐成型。现在大多数煤矿都是采用PLC技术作为提升机的核心，为提升机的安全保护产品建立标准。同时目前煤矿企业为提高系统设备的安全稳定，大多数计算机监控及安全部件都是采用双线回路技术。
2.3 电气自动化技术在监控系统中的应用
截至目前，我国大中型煤矿企业基本上都安装了安全监控系统，同时为安全监控系统配备了风电闭锁装置、瓦斯遥测仪、断电仪和红外线自动喷雾等装置，全面保障对煤矿生产的实时监控。这些电气自动化设备也可以在煤矿井下作业和运输过程中为煤矿安全生产发挥作用，基本上可以保障煤矿的正常生产。但是这些设备的配套传感器具有种类少、寿命短、安全稳定性差和维护工作量大等缺点，严重制约着煤矿生产的安全稳定性，使得煤矿监控系统存在一定的隐患，同时降低了煤矿监控系统的利用率。所以，电气自动化技术在煤矿生产中的应用推广中，对电气自动化设备的研发和改造工作一定要重视，特别是生产系统过程中的系统稳定性和传感器的研发工作，为今后的煤矿安全生产工作提供最先进的技术保障和支持。
3 电气自动化技术在煤矿生产中的具体应用
印度巴兰布矿为提高煤矿生产效率，从中国进口了一套综合采煤成套设备，用于煤矿井下开采。在0.063立方米的短长壁综采工作面进行实验，最后实验结果为：在试验期内，煤炭开采总量是102415吨，实验期是65天，也就是说平均每天可以开采出1300吨，其中日产量最多的达到2000吨，工作效率和开采量得到大幅度提高。实验和实践证明，短长壁综采有着广阔的前景，对我国中小型煤矿由巷柱式开采转变为短长壁综采有着重要的借鉴作用。所以我国的中小型煤矿应该采用大能力的新型综采装备来切实保障长期综采工作面的效率和效益，同时这也是今后采煤机械化的发展趋势。新型综采设备的主要特点是：设备能力非常大，一般800kV以上的大功率电牵引采煤机的每小时产煤能力大约是在1000～1200吨左右，而运输机、转载机和破碎机的每小时生产能力也在500～2000吨不等；自动化程度得到有效的提高，不仅实现了机电一体化，还极大地提高了煤炭企业的生产能力。同时为适应采煤机可以快速割煤，在采煤机身上增加了自动调高等功能；还有将液压支架采用电液控制，能实现采煤机、刮板运输机和液压支架间的自动控制；同时综采设备的工作性能十分优秀，而自动化可靠性也有显著提高，最为明显的就是煤矿企业的产量、效率和效益也有明显的提高。
4 结语
综上所述，目前电气自动化技术在煤矿生产中的应用较为广泛，不仅可以降低煤矿企业的成本和提高煤矿生产的效益，还可以保障煤矿的生产处于安全稳定的环境。而电气自动化的发展对煤矿生产的帮助是十分明显的，所以煤矿企业在日常生产中应该去探索电气自动化技术在实际生产中的应用，对于其中的缺陷加以改进，并分析研究如何在更多的领域应用电气自动化技术，为煤矿企业的发展和为社会提供更优质和充足的煤炭。
参考文献
[1] 耿继国.煤矿生产中电气自动化技术的应用探析[J].中国高新技术企业，2013，（23）.
[2] 王永坤.电气自动化控制技术在煤矿生产中的应用探讨[J].科技创新与应用，2015，（15）.
（责任编辑：周 琼）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-11667604.htm
