煤矿机电设备自动化控制优势和应用(1)
朱晓宁 范鹏 刘波 石智栋 盖晓军
摘 要：中国煤矿基本实现了机械化开采，正在朝着自动化开采及智能化开采的方向发展。无论是自动化开采还是智能化开采，其关键都在于煤矿机电设备的自动化控制。分析了煤矿机电设备自动化控制的优势，并阐述了其在煤矿开采中的应用，可为认识自动化开采及智能化开采提供一定的参考。
关键词：煤矿机电自动化;控制技术;优势;运用探讨
引言
随着中国煤炭进入到产能过剩阶段，产业转型是煤矿企业的重要任务之一。要实现由劳动密集型企业向技术型企业转变，关键在于减员提效， 而减员提效的实现过程在于使用更多的机电设备，并实现机电设备的自动化控制[。在煤矿机电设备实现自动化控制后，不仅对人员的需求量大幅度减少甚至实现无人化，还能大幅度提高生产效率。为此，非常有必要认识到煤矿机电设备自动化控制的优势。本文围绕煤矿机电设备自动化控制的优势展开，介绍了一些关键设备自动化控制的应用情况。
1煤矿机电设备自动化控制的优势分析
1.1增强了煤矿生产的安全性
在煤矿机电设备采用自动化技术后，煤矿生产将变得更加安全。实现自动化控制的过程中需对设备运行状态进行监控，若发生异常，则能更早地发现。这有助于更早地发现设备的安全隐患，从而减少事故发生或降低事故发生造成的危险性。很多自动化设备都自带有危险报警功能，发生异常情况时能做出最有利的处理，这在很大程度上保证了工人的生命安全。此外，安装在井下设备中的视频监控系统能捕捉到工人的违规操作行为。这有利于规范工人的操作，使其养成正确操作设备的习惯，从而减少由误操作引发的安全事故。随着人工智能的发展，煤矿开采也将进入智能化开采时代。工人可以在井上的煤矿智能化开采控制室中操作煤炭开采，这极大地保护了工人的生命安全。而且，智能化开采的出现推动了煤矿夜班的取消。在煤矿夜班时，煤矿生产安全事故发生的可能性比白班大得多。
1.2提升了企业生产工作的实际效率
在各类煤矿企业中，机电设备自动化控制正在逐步向应用智能化转变，在煤矿企业的实际生产经营过程中，应用自动化和智能化技术能够实时自动化的监测机电设备的运转情况，并且能够自动化的采集和分析设备运转的相关数据，保证煤矿机电设备一直具备优异的运行性能，对设备运行过程中可能会出现的故障隐患也能够提前进行预测，大大的降低了企业对设备的维修成本，提升了企业生产工作的实际效率，同时也保证了煤矿的安全生产。
1.3提高了开采效率
机电设备实现自动化控制后，能大幅提高煤矿开采效率。过去，很多设备需要人来操作。人存在生理极限和需要对周围环境进行判断，这在某种程度上影响了煤矿开采的效率。采用自动化控制技术后，就能通过传感器来实现对开采的自动控制，这大幅度提高了煤矿开采效率，同时，生产时机电设备不需要像工人一样换班，可以最大程度保证煤矿开采作业的持续性。随着采煤科学技术的发展，煤矿开采机械设备的质量也得到了很好的保证，机电设备的故障率很低。
2煤矿机电安全事故频发的原因
2.1工作人员专业素质低
煤矿机电作业与其他作业相比具有一定的特殊性。煤矿机电作业安全事故较多，对人员的专业素质要求较高。但在现实中，一些企业工人知识水平低，大多数机电工人工作强度高，但工资相对较低，这些都进一步导致工作质量普遍低下。另外，一些工作人员不能将相关工作经验与相关工作的实际情况相结合，施工安全性不足，增加了安全风险，不利于工人人身安全的保护和煤矿机电行业的快速发展。
2.2管理人员经验不足
当今煤矿建设过程中机电故障问题的原因之一是缺乏管理经验，企业制订的采矿机电一体化管理战略难以有效运作，安全问题升级。安全问题可能是由于管理层无法适应煤矿机电的具体情况而导致的，这会进一步损害公司的发展以及给员工的心理带来很大的负担。
3煤矿机电设备自动化控制的应用分析
3.1自动化控制在矿井通风机中的应用
矿井通风机是矿井通风的主要动力源，不仅要保证其运行的可靠性， 还应保证其运行的經济性。一般情况下，矿井通风机消耗的电能占矿井总消耗的50%左右。因此，必须保证矿井通风机处于经济运行状态，否则会有大量的电能浪费。在过去，矿井通风机的工况点是通过风机的叶片安装角来调节的，调节所用时间较长，十分不方便。很多时候，矿井通风阻力的测定几个月甚至半年进行1次，而在这个周期内大量电能会被白白浪费。而矿井通风机经过自动化改造后，通过煤矿井下安装的传感器可实时测得矿井局部通风阻力，根据矿井通风网络就可确定矿井的实时通风阻力。在确定矿井通风阻力后，调节通风机的转速就可实现对通风机工况点的动态调节。这有助于在满足矿井安全运行的前提下节省大量的电能。
3.2矿井提升机系统中自动化技术的应用
通常情况下，我国煤矿开采工作中的矿井系统都具有惯性较大、程序复杂以及速度较快的特点，而提升机又是煤矿开采过程中会使用到的重要机械设备，那么矿井系统的具体情况就一定会影响到矿井提升机的运行过程，从而影响最终的煤矿开采效果。目前，煤矿企业在实际生产的过程中通常都会采用一定的措施来保护整个矿井系统，但是从实际情况来看还没有取得较好的保护效果。而如果能将自动化技术应用到矿井提升机系统中，那么就能够取得较为理想的适用效果，在煤矿机电设备中应用自动化技术和智能化技术，能够大大提升机电设备运行运转的可靠性和稳定性， 同时设备运行状态下也能够实现对自身功能的自查，同时还可以应用微处理技术来实现重寻址的功能，从而提高提升机的自我诊断能力。机电自动化技术的应用进一步的优化了矿井提升机系统中的各个内部结构，保证了提升机的整体性能，同时机电设备的安装操作也更为简单了。
3.3在煤炭运输系统中的应用
由于在煤炭运输过程中无法避免长途运输问题，运输过程中经常会出现很多问题，为有效提高煤炭运输系统的效率，确保运输过程的安全，在煤炭生产过程中运用机电自动化技术，解决煤炭运输过程中煤炭的移动、漂移等诸多问题。相关人员可以使用内置的人机控制界面，根据煤炭运输情况调整参数，使运输更加精准。同时，在煤炭运输过程中，可紧急疏散受影响人员，以备不时之需。此外，停车报警系统可对运输过程中出现的问题发出信号，相关人员可在异常情况下采取紧急制动动作，利用PLC技术，准确定位故障部位，故障原因并采取针对性措施解决问题，确保煤炭运输系统稳定运行，确保运输效率，提高安全性。
结束语：我们对应用煤矿机电设备自动化控制的重要意义和煤矿机电自动化控制的应用研究两个方面进行了详细的分析和探讨。煤矿能源对我国的经济发展起到了重要的促进作用，同时其也是我国能源结构中的重要组成部分，现阶段我国煤矿的开采量还不能与工业发展的时间需求相匹配，因此，应用更加先进并且优良的自动化技术，充分的保证了煤矿机电设备的操作性能，同时也提升了企业工作生产的安全性，推动了我国经济建设的可持续发展。
参考文献：
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