煤矿机电设备中自动化技术应用探析

摘要：我国煤炭行业的问题表现为需求煤炭量和实际生产效率之间存在不协调的情况，我国作为世界经济大国，对于煤炭的总体需求较高，针对各类问题，可通过自动化技术予以解决，将该技术融入煤矿机电设备，能够优化设备系统指令，促进设备运行效率的提高，满足煤炭安全高效开采的需求。

关键词：煤矿；机电设备；自动化技术

1概况

随着煤矿开采范围的持续拓展，尤其是已经开采过但没有完全开采完的煤矿，煤矿开采难度逐渐升高，对开采机电设备性能提出了更高要求。因此，煤矿企业应适当提高机电设备方面的资金投入，升级生产设备，将自动化技术运用到煤矿机电设备中，促进煤矿机电设备与生产过程自动化程度的加深，确保煤矿机电设备能够维持稳定的运行状态，提高开采效率，确保生产安全，实现持续发展。

2煤矿机电自动化技术的特点

2.1煤矿机电设备概述

社会发展速度的逐渐加快，机械作业逐渐成为了煤矿企业生产的主要方式，推动了煤矿生产效率的提高。皮带机、采煤机械、通风设备以及供电设备等属于煤矿机电设备的主要构成部分，通过对自动化技术的运用，各构成部分可以形成劳动集体，协助煤矿不断扩大产量。自动化技术的全面运用，可以提高煤矿企业资源节约程度，煤矿生产涉及环境污染，合理运用自动化技术，能够有效降低污染、保护环境。

2.2煤矿机电自动化技术的特点

将自动化技术运用于煤矿机电设备，能够夯实煤矿企业稳定、持续发展的基础。和传统生产方式相比，自动化技术具有许多优势。2.2.1提升煤矿生产安全稳定性。自动化技术的应用能够提高煤矿机电设备的可靠性，尤其是大多数煤矿生产涉及较高风险，需深入地下进行开采，甚至于在自然环境十分复杂的环境中实施爆破作业，在传统人工技术方面，需要相关作业人员深入地下，自动化技术可规避上述风险，协助作业人员对各个生产环境进行探测。自动化技术设备的运用也有利于机电设备故障问题的处理，全面监控设备在实际运行时的状态与流程，若产生会影响正常运转或引起安全事故的故障问题时，自动化技术设备可及时发出警报，维修检测人员能够第一时间收到信号进行维修与检测，降低损失，确保人员安全。2.2.2提高工作效率。自动化技术可促进煤矿生产工作效率的提高。和人工作业相比，自动化技术的运用能够科学控制机器设备作业时间，自动化可对开采流程进行科学的安排，全面运用资源。2.2.3交流便捷。自动化技术具有开放性、智能性的特点。随着计算机网络技术的全面推广和发展，信息处理装置可以确保企业所有环节的流畅交流，管理人员也能利用机电设备的智能化功能控制各个生产环节。

3自动化技术在煤矿机电设备中的应用策略

3.1矿井监控系统中的应用

煤炭生产行业在发展过程中，随着开采深度的不断增加，采掘工作难度逐渐升高，安全隐患也会越来越多，威胁着作业人员的人身安全。因此，煤矿生产企业需要对风险预警机制进行升级与优化，实时监控煤矿开采各个环节，确保作业人员能够认识到安全工作与措施的重要作用，发现可能会影响后续工作的相关状况，应第一时间解决。通过加强矿井监控系统智能化、自动化的方式，可降低煤矿企业发展过程中可能会出现的潜在危险，准确定位生产人员与环节，实时监控设备的运行状态，以便及时发现问题并报警。

3.2煤矿提升设备中的应用

在煤矿提升设备中运用自动化技术，可加强在实际运行方面的安全性。利用高性能可编程逻辑控制器对提升设备的功能进行协调和控制，监控各类相关参数。利用PROFIBUS等总线技术，让变频器、触摸屏等相关自动化设备和PLC建立连接，实现对速度、重力等相关传感器信号的采集，然后将其转变成设备的安全信号，达到闭环控制的目的。设备在实际运行方面，PLC接收触摸屏的数据命令，调节变频器速度，以及控制电机转速和上下行，让煤矿提升设备能够无极调速。另外，还可通过四象限变频器让提升机下行过程中形成的回馈能量向电网进行传输，达到节能的作用。

3.3采掘设备中的应用

煤矿生产在井下环境方面较为特殊，涉及粉尘、地质结构以及瓦斯气体等，均会妨碍开采作业稳定、高效的进行。在采掘设备中运用自动化技术，除了能够保证生产安全之外，还有利于生产效率的提升，降低工作人员工作量。传统牵引机与电力牵引之间存在着较大的差异。若采煤机运用电力牵引，可发挥出较好的牵引能力，再加上对自动化技术的运用，能够让采掘设备结合采煤状况进行相应的调整，若检测发现采煤设备下滑，可通过控制系统对采掘设备制动，避免采掘设备产生下滑的情况，确保煤矿开采作业稳定进行。另外，电力牵引采掘设备可以在45°倾斜煤层之中进行开采作业，设置采掘设备防滑装置，可促进煤炭生产效率的提高，减少资金方面的投入。

3.4运输设备中的应用

皮带机是煤炭开采运输环节的主要设备，自动化技术的运用能够让皮带机实现稳定、高效的运转。自动化技术对皮带机进行控制包括以下优点：一是通过变频器无极调速功能，能够让电机运行实现软启动与停车，有效防止对电网造成冲击；二是煤矿皮带机系统多电机驱动的过程中，可通过自动化技术达到主从控制的目的，并同步控制多台电机，实现同转矩控制，实现功率平衡；三是皮带机若负荷过大，利用变频器矢量控制，可以维持电机在低频时有1.2～1.8倍的额定电流输出，让皮带机重载启动；四是通过自动化技术实时检测皮带机运煤量变化，若皮带机轻载亦或是空载，可自动对皮带机速度进行调整，降低功率，节约能源。

3.5压缩机中的应用

压缩机是机电设备的动力源，成本费用较高，尤其是电费。压缩机电费高的原因在于其会持续性的工作，即使煤矿机电设备不必随时维持在运行状态中，但压缩机运行刻板化强，难以结合生产状况进行调整，始终处在运行状态，浪费能源。同时，压缩机不可以独立运行，需要和交流电机结合才能工作，但压缩机运行变化多样，交流电机需结合压缩机的改变进行相应调整，对电网有着较高要求。在压缩机设备中运用自动化技术，可自动对电能进行调节，降低压缩机电能使用量的基础上，延长电网使用周期。

4结语

综上所述，研究自动化技术的发展情况以及在煤矿机电设备中的运用，表明自动化技术与煤矿机电设备的结合可以促进现代化生产效率的提高，提高了煤矿开采的安全稳定性，降低了能源消耗，社会经济效益显著。

作者:党东红 单位:山西晋神沙坪煤业有限公司