煤矿机电设备自动化控制的优势与技术分析

王泽华,刘少华

摘要：在煤矿行业中，机电设备的应用十分广泛。随着国际市场化经济的迅速发展，世界各国对煤炭资源的需求急剧增大，其直接关系到许多行业的发展。所以，对于煤矿企业而言，其有必要提升企业在煤炭资源开采方面的效率与产量，这势必要求煤矿加大其井下作业的任务量。然而，作为一种高危行业，煤矿井下的多种因素直接影响着煤矿企业的开采效率与产量。煤矿井下电气设备的自动化控制为煤矿井下的开采提供了一条优良、高效的途径，在提升开采效率的同时，还可有效地降低安全隐患。本文就煤矿机电设备自动化控制的优势与技术进行研究，以供参考。

关键词：机电设备；自动化控制；控制系统

引言

煤炭在中国的经济和民生建设中具有重要的战略地位。煤炭的开采在中国已有很多年的历史，过去的开采多为粗放式的开采，主要追求煤炭的产量，忽略了开采时对生态环境的保护，同时恶劣的生产环境也给工作人员的身体健康造成严重的威胁，煤矿安全事故也时有发生。因此，有必要对旧的开采技术进行升级，自动化技术的出现为煤矿企业的可持续发展带来了新的机遇。

1煤矿机电设备自动化控制的优势

1.1降低矿工人数并增加产量

由于传统煤矿主要是以人力资源为主导的工业，因此，在煤矿生产过程中，既要消耗巨大的劳动力，有可能对煤矿职工带来不可逆转的损害。哪怕出现一次安全事件，就会对他们的生命安全造成严重的危害，这对煤矿企业的可持续发展非常不利，对降低生产成本，同其他国际公司展开竞争也非常不利。特别是二十一世纪，随着企业的发展，企业的劳动力投入资金不断增加，企业经营受到了很大的影响。为了提升公司的收益，增强公司的市场竞争能力，更多的矿井开始关注到了自动化技术，将其运用到了煤矿的开采中，从而提升了整个开采过程的效率，降低了成本。除此之外，在采用了自动控制技术之后，机电设备不但可以降低了职工的人数，还可以降低企业的成本，还可以尽量地防止煤矿生产操作错误所造成的危险，这与我国发展和谐社会的理念是一致的。

1.2有效削减企业成本

在科学技术飞速发展的今天，煤矿企业的技术也正在经历一个升级换代的过程。自动化技术的应用使煤矿生产实现了质的飞跃。首先，自动化技术的应用使企业生产实现了智能化管理，省去了很多人工成本的投入。此外，自动化技术的应用也免去了企业对一些老旧设备的频繁保养和维护，为企业节约了维护成本，有利于企业的高效运行和经济效益的提高。

1.3提升开采的安全性

煤矿机电设备自动化运行后可以大幅度提升开采的安全性，主要体现在以下几个方面：a) 对危险进行自动探测并处理。机电设备自动化运行时都加入了一些保护程序，一旦发生危险情况，则会做出最有利于安全的保护动作。例如，当工作面的瓦斯浓度超过安全值时，工作面内所有机电设备实现自动闭锁而且电源自动断开，从而避免了煤矿瓦斯爆炸事故的发生。b) 减少了工人的数量，从本质上保证了开采安全。采用自动化技术后，很多危险工作都不需要人来完成。c) 设备精准化运行，避免了误操作。由于工人都存在生理极限，疲劳时很容易出现操作失误的情况，从而引发一定的安全事故。而使用自动化设备不会出现这种情况，会使整个生产过程更加安全。

2煤矿机电自动化控制的具体应用

2.1检测及监控设备的自动化控制

在煤矿生产中，安全事故是煤矿企业必须要重视的问题，特别是在矿井下作业时，很容易引发安全事故，不但会危害到井下作业人员的生命安全，还会对煤矿的正常开采造成不良的后果。煤矿的生产条件比较独特，对安全的需求也比较高，为了保证煤矿的正常开采，必须建立在安全的基础上。所以，在进行煤矿生产的时候，可以利用集中控制技术，来提升煤矿生产监控的效果，从而确保煤矿生产的正常进行。目前，在矿井下生产过程中，集中控制技术在矿井机电设备自动化中被普遍使用，其通常是通过矿井机电设备与人工的互相合作、互相协调来有效地提高矿井的开采效率。但是，当前，在矿井的监控和管理方面，集中控制技术还处在刚刚开始的初期，大部分的煤矿企业都没有足够的关注这个技术，从而在某种意义上限制了对这个技术的革新和发展，这种做法很容易造成假报警，从而引发井下工人的不良心理，严重地降低了矿井生产的品质和效率。要想解决这些问题，就必须在矿井的监控控制过程中，科学合理地运用集中控制技术，从而有效地提升矿井的电气装备自动化运作效率。对于煤矿企业来说，还要加强对集中控制技术的研究和开发，增加对其的投资，从而不仅能够避免井下坍塌、瓦斯爆炸等井下安全事件的出现，还能够保证机电设备自动化的安全高效运行，从而可以更好地提升煤矿井下的工作效率，提升煤矿企业的经济效益。

2.2矿井提升设备

矿井提升机是煤矿井工开采的一种重要设施，它主要负责地面和井下的材料、人员、设备及煤炭资源的运输。在矿井提升机运行过程中，需要不断地控制提升机的启动和停止，更为重要的是对提升机的运输速度进行准确控制。通常情况下，在提升时，提升机经历了匀加速阶段、匀速阶段和匀减速阶段。传统的提升机多是通过手动控制，不仅控制人员的工作量大，而且提升机的控制器经常会损坏。为此，现代矿井的提升机经历了自动化改造，采用PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）和变频器对提升机的运行进行自动控制。在矿井提升机运行过程中，通过PLC控制变频器输出交流电的频率，以实现对提升机运行速度的控制。

2.3自动化技术在远程故障诊断系统中的应用

起初是单机模式，即在每个设备上安装一套故障监测和诊断系统。这种方法的优点是实时性和可靠性好，但是系统价格较高，且监测设备彼此独立，监测设备之间无法共享诊断数据。后来，集中在线故障监测与诊断方法克服了单机故障诊断系统存在的经济效益差、信息共享困难等缺点，但由于信号线较长，这种方法容易产生失真和干扰。由于增加了数据采集通道数量和存储容量，监测实时性较差，且受地域限制，难以进行远程诊断。远程在线诊断系统结合了以上两种方法的优点，是目前最先进的技术之一。远程故障诊断系统不仅保证了在诊断过程中信息的实时监测，还保证了监测的可靠性和独立性，在实现信息共享的同时大大节约了成本。在煤矿开采过程中，自动化技术的应用降低了对人力的需求，同时增强了对机电设备的依赖。许多大型机电设备在煤矿开采中扮演着关键的角色，对这些设备运行状态的诊断、零部件监测和维护很重要。然而，传统的人工离线监测和诊断方法、单机在线诊断系统需要投入大量的人力和物力，造成时间和资源的大量浪费。因此，基于计算机技术，通过对系统的业务逻辑和功能需求的抽象和划分，结合先进的理论技术和数据信息，开发面向工业领域的远程故障诊断系统，能够极大地降低成本，提高生产效率。

结语

综上所述，伴随着国家的科技水准的持续提升，自动化技术和智能化技术逐渐地与生产流程相结合，因此，煤矿机电设备自动化也是今后的发展方向。所以，在以后的煤矿开采工作中，必须注重对煤矿机电设备的应用，并进行持续的实践和创新，开发出新的技术，从而提升我国煤矿的生产自动化程度。

参考文献

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