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摘要:主要從采煤機械設備電氣系統應用的特點分析入手,介紹了電氣自動化技術在煤礦設備中應用的重要意義,并在此基礎上,對煤礦機械設備中電氣自動化技術的具體應用進行了分析,旨在促進煤礦設備電氣自動化的全面實現,提高煤礦生產效率。
關鍵詞:煤礦;機械;電氣自動化;應用
引言
隨著社會經濟及科學技術的快速發展,煤礦機械設備電氣自動化技術日益完善,在工作效率上得到了很大的提高,但是電氣自動化技術在煤礦生產中的運用,為煤礦機械設備工作效率的提升提供更大的空間。煤礦機械設備自動化技術精細化和智能化的實現,能夠進一步提升煤礦生產的效率,從而促進煤礦企業實現更大的社會效益及經濟效率,帶動煤礦行業快速發展。
1電氣自動化技術被運用于煤礦生產中的重要意義
1.1提高煤礦安全管理質量
由于煤礦生產行業具有高危性生產特點,安全管理是煤礦生產企業高度重視的一項工作。而電氣自動化技術在煤礦機械設備中的運用,對煤礦安全管理質量的提高作用非常大。一是機械設備自動化的實現,可以節省更多的人力,給煤礦的安全生產帶來了直接的影響;二是能更加有效地對煤礦生產中的各種不安全因素進行識別、控制和管理,隨著煤礦機械設備電氣自動化的逐步實現和完善,煤礦生產安全事故發生的幾率也在不斷降低。
1.2促進煤礦生產效率的提升
電氣自動化技術通過將儀表儀器技術、計算機網絡技術、理論控制技術及相關技術融合運用與煤礦工業生產中,不但可以使煤礦生產管理、優化、調度、檢測與控制等工作更為簡便,而且在很大程度上提升了生產效率。
2采煤機械設備電氣系統的特點
采煤機械設備電氣化系統是電氣自動化技術在煤礦機械設備中的一個重要應用,其電氣化系統具有以下應有特點:一是利用變頻進行無極調速,以銷軌方式進行無鏈牽引,在電牽引采煤機并排放置多臺電機,且電源電壓恒定(3300V);二是利用計算機對機械設備運行狀態實行實時監控,對于運行中出現的故障及問題能夠及時發現及處理。端子板、電源、PLC控制單元是電控系統的主要組成部分,包括兩個系統:主控制系統和調速系統。其中,主控制系統由電源、主控制器和操作站等部分組成,而PLC控制系統是主控制器的主要部件。該電氣系統的工作過程為:首先預先設置相關步驟,其次對操作站傳送的指令及采集到的控制信息進行匯總和處理,最后驅動電路將處理的最終結果傳送至各個相關執行部門。
3煤礦運輸設備中電氣自動化技術的應用
隨著我國社會經濟的快速發展,煤礦生產也日益受到社會的重視,煤礦開采的規模也不斷增大,在大型煤礦生產中,主要的厚煤輸送設備是膠帶運輸。在膠帶運輸中發展方面,目前,我國不但自己研發出了膠帶運輸工況監控系統,并且在實際運用中取得了突出的成績,通過對計算機及PLC技術的結合運用,運輸工裝監控系統功能更加地趨于綜合化與系統化,在地面監控方面,DCS結構也實現了系統監控。同時,我國自行研發和膠帶機全數字直流調速系統以及膠帶集中監控系統在性能方面取得重大突破,在生產中表現出更大優勢,并且交流變頻技術伴隨著電氣化技術的不斷成熟也得到了很大的發展,有效推動了調速系統的發展[1-2]。
4煤礦采掘機械設備中自動化技術的應用
煤礦采掘是煤礦生產中的重要環節,煤礦采掘過程中存在的安全問題較多,因此,采掘作業工作一直都是煤礦生產企業工作中的重中之重。在采掘機械設備沒有實現電氣自動化之前,煤礦采掘的效率較低,且很容易出現安全事故,因此,采掘機械設備實現電氣自動化之后,大多煤礦企業都會引進和更新原有的采掘機械設備,推動電氣自動化技術在采掘機械設備中應用。目前,我國煤礦采掘電氣自動化技術已相當完備,在采掘生產中具有很大的優勢,實現了多電機驅動自動控制的方式,電機運用可靠性更強,效率額更高,在有效減少維護成本的同時,還具有更強的抗污染能力。多種故障診斷系統和工況檢測技術共同構成的計算機技術是電氣自動化控制技術的核心,采煤機的牽引電機功率一般為2×60kW,牽引速度在0~30m/min內。電氣自動化技術系統控制下,采煤機的總裝機功率往往能達到1000~1500kW之間。同時,計算機技術使煤礦機械設備實現了多樣化發展,目前,在計算機技術工況監控系統下,煤礦重載輸送電氣自動化技術在該種技術的運用中也得到快速發展,機電一體化技術在以高壓、大流量的電液控制為核心的液壓支架中,以大功率、可靠性高的優勢實現了移架速度6~8s/架,大大提高了效率,煤礦生產走向集中化[3]。
5煤礦安全機械的電氣自動化技術應用
在煤礦安全管理方面,我國不僅引進了國外先進的安全監控系統,也研發出了自己的煤礦生產安全監控系統。目前,監測儀和檢測系統在大型煤礦生產企業中已非常普遍,紅外線自動噴霧裝置、斷電儀和瓦斯遙控儀及風電閉鎖裝置等也被大多煤礦企業運用,基本上能夠根據煤礦安全生產的要求對自動化技術進行充分的應用。雖然煤礦安全機械電子自動化技術逐漸趨于成熟,但也仍存在一些不足,比如在監控系統中配套的傳感器壽命不長、種類少,使得維護工作量大,穩定性能不高等,想要進一步提高監控工作效率還需要加強研究和完善。
6采用煤礦機械設備中監控控制系統的應用
目前,在煤礦機械設備監控控制系統運用方面,主要是引進國外的系統,但相關專家和學者正在根據我們工業生產的需求進行積極的研究,已具有世界中等水平的研究能力。我國自主研發的監控控制系統已開始在部分煤礦企業中應用,包括遙感設備、紅外監控設備等,且應用效果良好,但這些設備的種類和生產量還有待提高,在維修時可替換的零部件的選擇也較少,質量也需要進行進一步提升[4]。
7結語
電氣自動化技術在煤礦機械設備中的應用對于提高煤礦生產的效率非常重要。雖然隨著科學技術的快速發展,目前我國煤礦機械電氣自動化技術也得到了很大的發展,但與發達國家相比還比較落后,而且在煤礦機械設備電氣自動化推進的過程中還存在著各方面的技術運用問題,因此,我國應在積極引進和借鑒國外先進電氣自動化技術及系統的同時,要加大研發力度,投入更多的資金、人才和技術,促進煤礦機械設備電氣自動化的進一步完善。
參考文獻
[1]高虹.電氣自動化技術在機械設備中的應用[J].科技創新與應用,2014(10):55-56.
[2]高旭芬.嘆息煤礦機械設備電氣自動化技術的應用[J].技術研發,2015(8):22.
[3]程現敏.煤礦機械設備電氣自動化技術的應用[J].技術探討,2016(8):68.
[4]孟前進.煤礦機械電氣設備自動化調試技術的應用[J].科技致富向導,2014(35):234.
作者:續斌杰 單位:西山煤電西銘礦機電科外維二隊