电气自动化在现代化煤矿中的应用

2019-01-15孙飞

通信电源技术 2019年7期

孙飞

（陕西省何家塔煤矿，陕西榆林 719300）

0 引言

随着国家的飞速发展，电气自动控制技术的应用日趋广泛，特别是其成熟的技术，在当前很多技术领域都得到了广泛应用，大大提升了人们的生产生活水平。煤矿企业要想提高企业的生产效率，提高企业相关设备水平和人员的技术能力，对采煤工艺要求越来越高。要想实现煤矿生产的高产，必须有效改进采矿工艺。由于时下煤矿对电气自动化技术应用越来越多，煤矿企业必须充分认清煤矿机电应用电气化的优势，从而借助相关技术有效规避风险，有效促进煤矿企业顺利开采，实现其健康持续发展。

1 电气自动化概述

电气自动化主要是以电气工程以及自动化理论为基础，把电气设备的有关信息技术使用、网络技术应用、机电一体化技术实施以及电气控制理论等，运用到生产和电气操控的相关领域，从而形成电气自动化系统，主要对行业生产进行自动化控制和管理，提高生产效率，确保电气安全。该项技术由软件自动化、硬件自动化和系统自动化3部分组成，技术实施后能提升煤矿总体生产效率。电气自动化在煤矿企业中运用广泛，大大提高了煤矿企业的生产效率，有力推动了行业发展，增强了企业与企业之间的核心竞争力，推动了社会经济的发展。

2 电气自动化技术在现代化煤矿中的应用

2.1 在通风系统中的运用

煤矿企业的生产环境和外界相比条件较差。对于煤矿的通风自动化系统，可以采用对通风系统进行合理分层、强化分散、冗余等方式，强化煤矿通风自动化系统的应用与主要方式的设计。要有效提高自动化通风系统的可靠性，可以通过多套机械设备的备用技术、通信线路光纤传输技术等实现。煤矿通风自动化系统控制软件的主要实现方式是VC++与组态控制软件。正常情况下，煤矿的通风系统、自动化控制包含的功能应当全面，通过实现遥控、遥感以及记忆故障等多种方式和现场报警等多种功能，多方面改善煤矿的生产环境和生产条件。

2.2 在排水系统中的运用

煤矿企业的排水系统和主要的通风系统，是企业中安全保障体系的重要组成部分。煤矿自动化技术的运用，可极大提升排水系统的实际性能，有效扩展排水系统功能。煤矿企业的排水系统有实现自动操作与自我保护、各类数据传输、综合工作模式的控以及加强管理决策等功能。自动操作功能就是没有人员进行相关的具体操作，排水系统会根据系统内部的程序和设置的相关要求以及煤矿积水的实际状况，对水泵进行自动开启或关闭等相关操作，科学有效地优化排水系统的工作方式，从而有效提升实际工作效率和矿井的安全适应度。同时，当排水系统处于负压时，系统会自动启用备用预案，改变工作模式，实现安全生产。对于数据传输，自动排水系统将适时的数据传输到地面指挥系统，由指挥中心人员实时掌握运行情况，向水泵发出指令，实现远程排水。对于综合控制功能来讲，煤矿自动排水系统不仅要具备相应的远程控制技术，还需要具备手动控制等功能。此外，应制定相应的针对性管理策略，保障排水系统的安全稳定性和高效的运转效率[1]。

2.3 在供电系统中的运用

对于煤矿供电系统而言，整体上可以分为4个环节：综合的保护器、传输通道、监控分站和地面集控中心。其中，综合保护器在系统具有积极作用，不仅可以对供电线路、高压配电的装置实施全面监测与监控，还可以起到有效的保护作用。它自身具有遥测、遥信以及遥控等功能。系统中，监控分站的主要作用是实现多方位连接，是一个具体的中间环节。监控分站不仅可以及时采集自动化系统中的设备信息，还可以根据实际情况进行实时转换，进而实现协议统一化效果。它还可以在保护器和地面分站之间传输相关数据，实现两者之间的互相控制。此外，还可以通过以太网连接监控中心与各个电站形成通信互通，从而优化网络通道，确保网络的稳定性和安全性；可以监控和测试地面数据，并对相关数据进行分析和记录。

2.4 在采煤机械改良中的运用

煤矿设备的技术水平可以通过应用电气自动化提高。应用电气自动化后，逐渐出现功率相对较大的滚筒式采煤机械，在索引系统操作后，可以使链条从有链条牵引逐渐转变为无链条牵引，运用液压，使掩护式支架从单一性逐渐转为多功能化。这样的技术发展与时下电气自动化技术的运用发展具有不可分割的关系，因此液压支架的电液控制技术在相对发达的国家已经得到了广泛运用。要想实现高产量的煤矿综合采集，要对液压支架电液控制技术进行合理化运用。

2.5 采煤过程的人性化

采煤时，煤矿开采的主要工作采集薄煤层。合理化应用电气自动化技术，可以监控采煤的情况，有效增加生产的安全性。此外，采煤过程更加人性化，符合现代化矿业的发展需求。在电气自动化发展中，采煤机械可以对煤层的变化情况以及煤层的薄厚情况进行有效开采，从而实现开采的高效智能化，同时推动电气自化技术在煤矿企业中的有效运用，促进企业更好地发展。

2.6 在现代化煤矿中应用新要求

在煤矿采集中，运用电气自动化技术可以实现对生产状况和设备的远程监控，提高生产的可靠性和高效性，实现企业的最大经济收益。当然，随着矿业的发展，对电气自动化技术的应用提出了新的要求，主要体现在生产系统的连续性、生产设备工作的长时性以及矿井环境的复杂性等方面。对于生产系统的连续性，因煤矿生产是一个庞大的系统工程，在开采和运输等各个环节都离不开电气设备的有效运用，且很大程度上依赖于电气设备自动化技术的精准调节。对于长时性的特点，主要是煤矿中要求通风设备必须24 h长时间正常运转。为保证正常采煤生产，必须最大限度降低设备的故障率，实时监控设备的运转情况，有效掌握其工作情况。此外，煤矿的工作环境一般相对潮湿、灰暗，有时候还面临人为管理不当等问题，对自动化技术的可靠性等方面提出了较高要求[2]。

3 电气自动化在现代化煤矿中的应用前景

电气设备自动化已经逐渐向模块化、通用化和系列化等方向发展。对于煤矿机械设备的掌控，还需要有效运用电气自动化技术，实现综合化的监控效果。通过系统监控，可以形成一种双重冗长，可以在智能化背景下进行开采。在煤矿生产过程中，数字化技术已经得到了广泛运用，使得煤矿的生产更加安全，大大降低了人工工作量，提升了矿业的总体生产效率。