張宇鑒

石家莊鐵道大學(xué) 河北 石家莊050000

近年來,我國煤礦產(chǎn)業(yè)取得了良好的發(fā)展效果與成績?，F(xiàn)階段煤礦產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展體系中的重要組成部分。作為社會以及全國人民日常生活、生產(chǎn)的重要動力能源,煤礦可謂是占據(jù)著一個至關(guān)重要的地位。特別是基于現(xiàn)代化生活背景下,全國對于煤炭能源需求在逐漸加大之中。因此,煤礦開采水平以及生產(chǎn)效率的提升有著十分重要的意義。通常情況下,煤礦的開采與生產(chǎn)一般都處于一些條件特別惡劣以及環(huán)境空曠的地方,在實際煤礦開采以及生產(chǎn)過程中常常會受到各種因素(例如自然因素以及技術(shù)因素)的影響限制了施工操作。而在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的背景下,電氣自動化技術(shù)的誕生與應(yīng)用為煤礦機(jī)械設(shè)備性能的完善提供了有效方法。通過電氣自動化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用,既有效提升了煤礦開采與生產(chǎn)效率,還很好的減少了人力勞動以及物力資金的投入?，F(xiàn)階段我國煤礦產(chǎn)業(yè)中的煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動化技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了一定的水平。

一、煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動化技術(shù)的優(yōu)勢

時代以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展在一定程度上促進(jìn)了電氣自動化技術(shù)的良好發(fā)展,現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用在我國當(dāng)前的煤礦制造業(yè)當(dāng)中。電氣自動化技術(shù)之所以能夠在煤礦機(jī)械設(shè)備中得到廣泛的喜愛與應(yīng)用,主要是因為其具有兩大優(yōu)勢:第一,提升煤炭生產(chǎn)效率;第二,節(jié)約成本。相信大家都知道煤礦開采具有一定的危險性,在日常工作中常常會出現(xiàn)各種各樣的事故,我國每一年因煤礦開采而引發(fā)的安全事故有很多起。而通過電氣自動化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的有效應(yīng)用,不僅能夠讓煤礦機(jī)械設(shè)備實現(xiàn)自動化運用,在減少勞動人員在煤礦開采中使用的同時避免勞動人員受到傷害,還能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦機(jī)械設(shè)備的自動化監(jiān)控,只要能夠為機(jī)械設(shè)備提供充足且穩(wěn)定的電源,就能夠及時的發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備中存在的問題并對煤礦開采施工操作現(xiàn)場進(jìn)行實時的監(jiān)控,有效避免安全事故的發(fā)生。且機(jī)械設(shè)備自動化運行以及自動化監(jiān)控的實現(xiàn),能夠在維持一定生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量的同時節(jié)約一定的人力資源成本,相比較人力勞動來說,煤礦機(jī)械設(shè)備的自動化生產(chǎn)對于煤炭資源以及原材料的使用會更加節(jié)約,進(jìn)而幫助企業(yè)節(jié)省一定的生產(chǎn)成本。相信在未來的某一天,科學(xué)技術(shù)的不斷提升會更加促進(jìn)我國煤礦開采水準(zhǔn)以及生產(chǎn)效率的提升[1]。

二、煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動化技術(shù)的有效性應(yīng)用分析

(一)安全管理方面。在上面筆者已經(jīng)說到過了煤礦開采具有一定的危險性,在日常工作中常常會出現(xiàn)各種各樣的事故。確切的來說煤礦開采是一項高危工作,在實際工作中任何一點疏忽都能夠?qū)е虏煌潭鹊氖鹿拾l(fā)生,事故的發(fā)生不僅會給煤礦企業(yè)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失,甚至還會威脅到工作人員的人身安全。所以,在實際工作中必須要做好日常安全管理工作。在以往傳統(tǒng)的煤礦開采工作中,需要重點關(guān)注的安全管理方面非常之多,上到勞動人員的人身安全下到煤礦機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)等方面,因此很多時候企業(yè)需要在這些方面不斷的加大安全管理成本,但最終還是無法有效保證安全管理工作的全面落實與實施。而在現(xiàn)代化煤礦開采工作中,通過電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用,能夠有效減少勞動人員的使用,而在日常落實安全管理工作時,企業(yè)只需要工作重心放在機(jī)械設(shè)備的安全生產(chǎn)方面就可以,這樣一來既能夠在減少安全管理工作量與工作難度的同時提升企業(yè)安全管理有效性,又能夠節(jié)約一定的成本開銷[2]。

在安全管理中運用電氣自動化技術(shù)主要是實現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的自動化監(jiān)控,通過設(shè)置監(jiān)測與感應(yīng)等自動化裝置來對礦井內(nèi)的作業(yè)溫度與瓦斯?jié)舛鹊葦?shù)據(jù)進(jìn)行自動化監(jiān)控。在實際煤礦開采以及生產(chǎn)過程中,這些自動化監(jiān)測裝置以及自動化感應(yīng)裝置就會對礦井進(jìn)行全面監(jiān)控,而相關(guān)人員則能夠遠(yuǎn)程獲得礦井內(nèi)的作業(yè)溫度以及瓦斯?jié)舛鹊葏?shù),從而對礦井內(nèi)工作人員的人身安全起到一個有效的保障,并在此基礎(chǔ)上促進(jìn)煤礦的安全生產(chǎn)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示,自從將電氣自動化技術(shù)引入到煤礦機(jī)械設(shè)備之后,大多數(shù)煤礦企業(yè)在煤礦開采安全事故處理方面所花費的資金大約減少了百分之二十四左右[3]。

(二)煤礦運輸方面。在煤礦開采以及生產(chǎn)過程中還有一個非常重要的環(huán)節(jié)——煤礦運輸。煤礦運輸也是影響企業(yè)煤礦開采以及生產(chǎn)效率提升的一大重要因素。在以往傳統(tǒng)的煤礦開采工作中,絕大多數(shù)煤礦企業(yè)所采用的運輸方式大概分為兩種:一種是人力運輸,一種是簡單的機(jī)械運輸。無論是人力運輸還是簡單的機(jī)械運輸都存在運輸效率低下的問題,且在實際運輸過程中法缺乏一定的安全性,常常出現(xiàn)很大的運輸損耗。而隨著時代的快速發(fā)展以及我國煤礦開采規(guī)模的日益擴(kuò)大,我國逐漸的研發(fā)出了膠帶運輸工況監(jiān)控系統(tǒng),并在實際煤礦運輸工作中取得了良好的應(yīng)用成績。膠帶運輸工況監(jiān)控系統(tǒng)主要應(yīng)用了兩大技術(shù):第一技術(shù)是計算機(jī)技術(shù);第二技術(shù)是可編程邏輯控制技術(shù)(可編程邏輯控制器Programmable Logic Controller,簡稱為PLC)。上述兩種技術(shù)的應(yīng)用使得膠帶運輸工況監(jiān)控系統(tǒng)更加的完善。在膠帶運輸工況監(jiān)控系統(tǒng)中其控制核心為可編程邏輯控制器,可編程邏輯控制器的用戶頁面主要由控制軟件以及工業(yè)和工業(yè)監(jiān)測組成,主要具備連鎖功能。通過可編程邏輯控制器的運用能夠在膠帶運輸工況監(jiān)控系統(tǒng)主皮帶機(jī)與地面煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)之間設(shè)置連鎖功能。一旦發(fā)生緊急事故時不會出現(xiàn)停車現(xiàn)象。當(dāng)然除了連鎖功能之外,膠帶運輸工況監(jiān)控系統(tǒng)還具有很多種工作模式,例如單機(jī)、手動、集控以及檢修等等。在實際煤礦運輸過程中,膠帶運輸工況監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)還能夠?qū)\輸電流、膠帶速度以及過煤量等數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)測,一旦有堆煤以及打滑或者是跑偏現(xiàn)象出現(xiàn)時,上位機(jī)就能夠進(jìn)行自動語言報警以及故障燈顯示。與此同時膠帶運輸工況監(jiān)控系統(tǒng)還可以通過變頻器以及電控裝置等來控制膠帶運輸機(jī)的運輸速度,可以隨時在皮帶機(jī)軟啟動以及軟停車之間進(jìn)行切換?？傊?通過電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用,既能夠有效提升煤礦運輸效率與工作質(zhì)量,還能夠在解放運輸人力資源的同時降低企業(yè)運輸成本[4]。

(三)煤礦采掘方面。煤礦開采是支撐煤礦企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的重要途徑。煤礦開采工作的開展不僅直接關(guān)系到煤礦的生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率,而且還會直接影響到煤礦生產(chǎn)的安全性。在實際煤礦采掘工作中,很多工作環(huán)節(jié)都需要運用到各種的機(jī)械以及設(shè)備才能夠有效完成。而在這一工作過程中各類型的煤礦機(jī)械采掘設(shè)備度需要依靠一個控制系統(tǒng)才能夠正常運行,因此則需要應(yīng)用到電氣自動化技術(shù),這樣才能夠有效保障各種機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定運行。在現(xiàn)代化煤礦采掘工作中常常運用到的電力自動化驅(qū)動裝置為電力牽引采煤機(jī)。通常情況下這種電力牽引采煤機(jī)所需要運用到的電源電壓參數(shù)多為3300 V,而其總裝機(jī)參數(shù)容量通常情況下都是處于1100 K W-1500 K W之間,對于供應(yīng)電力牽引采煤機(jī)的日常運行所需電壓參數(shù)來說是非常容易的。通過電力牽引采煤機(jī)的應(yīng)用,既能夠很好的代替人力勞動者來完成煤礦采掘的工作,又能夠在一定程度上促進(jìn)煤礦采掘工作效率提升的同時保障勞動人員的人身安全。

當(dāng)然在應(yīng)用電力牽引采煤機(jī)來進(jìn)行煤礦采掘工作的同時,還需要有自動化監(jiān)控管理設(shè)備的應(yīng)用。在現(xiàn)代化煤礦采掘工作中如果還是單單依靠傳統(tǒng)的監(jiān)控模式來實現(xiàn)對電力牽引采煤機(jī)的監(jiān)管,那是絕對不可能的。因此,在日常煤礦采掘工作中,在應(yīng)用自動化煤礦采掘設(shè)備的同時也需要注重應(yīng)用電氣自動化監(jiān)控管理設(shè)備。在電氣自動化監(jiān)控管理設(shè)備中也應(yīng)用到了PLC技術(shù),也就是上文所說到的可編程邏輯控制器,這樣一來就能夠很好的對電力牽引采煤機(jī)實現(xiàn)全面且有效的監(jiān)控。電氣自動化監(jiān)控管理系統(tǒng)的工作原理如下:首先,需要將待采集的信息以及采集操作指令在電氣自動化監(jiān)管系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)置好;其次,系統(tǒng)會將待采集的信息以及采集操作指令傳送給煤礦采掘機(jī);最后,通過電源的啟動則能夠?qū)崿F(xiàn)自動化操作與自動化監(jiān)控。而在這一過程中,相關(guān)操作人員還能夠借助驅(qū)動電路將自動化煤礦采掘機(jī)的運行參數(shù)傳輸?shù)娇刂浦行?這樣一來相關(guān)管理人員或者是相關(guān)管理部門就能夠隨時對運行參數(shù)進(jìn)行調(diào)取與應(yīng)用。與以往傳統(tǒng)的監(jiān)管模式相比較來說,電氣自動化監(jiān)管系統(tǒng)具有較大的優(yōu)勢,不僅具有監(jiān)控及時的特點,還能夠有效避免人力以及物力的浪費。除此之外,電氣自動化監(jiān)管系統(tǒng)還具有良好的自愈以及自查功能,能夠針對自動化煤礦采掘機(jī)所出現(xiàn)的一些小問題進(jìn)行自動修復(fù),對自動化煤礦采掘機(jī)的安全有效運行起到了一定的保障作用。

(四)通風(fēng)與排水系統(tǒng)方面。在煤礦開采工作中有兩個最為基本的要求,一個是通風(fēng),另一個就是排水。但實際上絕大多數(shù)礦井的地下環(huán)境十分復(fù)雜,再加上有各種自然因素以及技術(shù)因素的影響,導(dǎo)致礦井內(nèi)的通風(fēng)與排水系統(tǒng)常常無法與實際標(biāo)準(zhǔn)相符合。從而需要應(yīng)用到電氣自動化技術(shù),通過電氣自動化技術(shù)在煤礦通風(fēng)以及排水系統(tǒng)中的應(yīng)用,既能夠?qū)ΦV井內(nèi)的粉塵、瓦斯?jié)舛纫约八闆r進(jìn)行實時檢測,還能夠?qū)ΦV井內(nèi)的通風(fēng)狀態(tài)以及排水量進(jìn)行有效的控制,從而使其能夠符合實際標(biāo)準(zhǔn)保障勞動人員的身體健康。

三、電氣自動化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的發(fā)展趨勢

基于現(xiàn)代胡背景下,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用是越來越廣泛且優(yōu)勢也是越來越明顯。通過在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用,電氣自動化技術(shù)不僅促進(jìn)了煤礦開采以及生產(chǎn)效率的提升,還在一定程度上保障了廣大礦業(yè)工作人員的人身安全。通過具體實踐表面,筆者認(rèn)為在煤礦機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)是一件非常有意義的事情。相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,除了被應(yīng)用在煤礦工業(yè)當(dāng)中,電氣自動化技術(shù)也一定能夠在其他行業(yè)與領(lǐng)域中大放異彩。且在煤礦機(jī)械設(shè)備中也會逐漸的應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)以及云計算等技術(shù),以此來促進(jìn)煤礦開采以及生產(chǎn)效率,促進(jìn)煤礦工業(yè)以及社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

四、結(jié)束語

總而言之,隨著煤炭能源需求的不斷增加,如果想要保障并維護(hù)社會以及全國人民日常生活與生產(chǎn)的順利展開,那么就必須要注重煤礦開采水平以及開采效率的提升。而煤礦開采水平的提升則需要注重電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用,電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用既是時代發(fā)展的必然需求,也是煤礦開采工作的必然結(jié)果。