机械采煤中电气自动化技术的应用分析

机械采煤中电气自动化技术的应用分析

张顺 李永虎

陕西金源招贤矿业有限公司 陕西 宝鸡 721599

麟游县应急管理局 陕西 宝鸡 721599

摘要：随着我国科技水平的发展，自动化技术被广泛应用在煤矿领域中。当前居民生活和社会生产对煤矿资源的需求量持续增加，也带动了我国煤矿行业的快速发展。采煤技术逐渐趋于自动化方向发展，通过引入自动化技术能够降低企业人力资源投入成本，提升煤矿开采的效率和质量，避免发生安全事故，对促进煤矿行业的自动化和现代化发展具有现实意义。

关键词：机械采煤；电气自动化技术；应用

引言

如今社会的高速发展离不开各种能源矿产，而煤矿资源就是最重要的资源之一，在开采煤矿的过程中应用先进的技术能更快的提高开采效率，机械自动化技术就是其中最重要的技术之一。机械自动化技术有很多的优点，相比人工开采具有安全高效等优点。人工开采煤矿时具有很大的风险，容易造成事故对工人的生命安全造成威胁，所以企业应该大力推广机械自动化技术的应用，这能够很好的保障工人的生命安全和开采的效率。

1煤矿智能化开采重要性

以往矿井施工主要借助人力，矿井事故发生后往往会造成大量人员伤害。因为矿井水、瓦斯和地质状况隐含众多的变性因素，无法从源头上预防安全事故的发生。随着社会的进步，矿井施工标准也逐渐提升，尤其要确保矿井施工人员的人身安全。并且国内矿井施工人员成本投入逐步提高，矿井公司为保障收益，在此种条件下，矿井自动化顺势而来。矿井开采期间，夜班工作因为作息时间倒置，工作人员无法快速适应工作，造成夜班施工期间安全问题出现的概率较大。当应用矿井自动化施工工艺之后，众多矿井不再设置压板，在很大程度上保障了工作人员的利益。并且，以往施工期间，大多数施工装置通过工人进行操作，施工过程必须借助人眼进行辨别进而完成操控。因为人体工作时间较长可能出现疲惫感，进而干扰到人体的思想与行动，从而影响施工的精准性。此种情况在一定程度上影响了施工效果，同时可能由于操控失误造成安全问题。但是应用自动化生产工艺之后，能够确保施工装置的运转效果，在一定程度上减少失误的出现，进而提升矿井施工效果。

2机械采煤中电气自动化技术的应用

2.1采煤机中自动化控制技术的应用

采煤机的主要作用就是采掘煤炭资源，保证煤矿生产工作的有序实施，其是煤矿生产中不可获取的设备，采煤机高效稳定的运行，可以有效的保证煤矿生产质量和效率，其对于煤矿企业的发展影响巨大，因此煤矿企业发展建设过程中，一直对于采煤机的应用有着较高的要求。电气设备自动化控制技术也首先应用于采煤机之上。众所周知，煤矿生产环境通常比较恶劣，在采煤过程中经常会发生一些突发性状况，自动化控制技术在采煤机中应用则可以有效的解决相关问题，煤矿开采效率因此得以大幅度提升，但是与此同时，煤矿井下开采所面临的安全风险问题也进一步加剧。针对这一类问题，煤矿企业必须要予以重视，应用电气设备自动化控制技术，可以保证采煤机在运行过程中，各项故障以及安全隐患能够及时快速的被发现，可以更好的保证采煤机安全稳定的运行，将各种故障扼杀于摇篮之中，最终煤矿的开采质量以及效率等得以大幅度的提升。

2.2基于无线网络传感的监测技术

为了实现采煤机状态控制和故障诊断，首先应获取准确的状态信息，美国ＪＯＹ公司和德国Ｅｉｃｋｈｏｆｆ公司生产的采煤机已经具备了完善的故障诊断和状态监测功能，而国产采煤机的功能还不是很完善。ＪＯＹ公司和Ｅｉｃｋｈｏｆｆ公司都有其代表性的工业控制计算机系统，对采煤机的状态信息进行采集、处理和存储，通过人机界面以丰富的形式表现出来，不仅有文字、表格，还能以曲线和图形等直观方式在顺槽和地面展现。采煤机的状态信息包括采煤机位置（两种表示方法，一种是在工作面中的绝对位置，另一种是基于液压支架编号的相对位置）、牵引方向和速度、摇臂角度、机身角度，牵引电机、截割电机、泵站电机和破碎电机的电气参数，以及轴承和润滑油温度等。

通信网络平台的建设是状态监测技术的核心部分，目前大型矿井包括顺槽在内的大部分工作区域都已覆盖了光纤通信网络，因此顺槽到工作面的通信是状态监测网络平台的主要组成部分。有线通信方式例如载波通信和工业现场总线是目前主要的解决方案，而无线组网方式具有布线简单、不受空间限制的优点，但是存在电磁干扰现象，其可靠性有待于进一步验证。

机载数据采集系统主要由采煤机上的温度传感器和振动传感器等构成，对温度和振动信号进行采集和无线发送。监控中心分析这些数据，对采煤机的健康状态进行评估。每个采煤机上可布置多个传感器数据采集系统，经过串口将汇聚节点与管理中心的计算机相连，不同的节点实现不同的功能，有的发送数据，有的采集数据，最终汇总到上位机上。

2.3液压支架的电液控制系统

综采技术的高产高效可以说归功于液压支架的应用。在工作面回采过程中，顶板的管理十分重要。在采用液压支架后，可以实现对顶板的全自动化管理。当采煤机切割完煤层后，电液控制系统能自动实现对液压支架的升降，并使液压支架跟随采煤机，从而使整个回采过程能自动循环。

液压支架状态的自动控制是综采工作面正常生产的核心。在回采过程中，液压支架的主要行程有降架→移架→升架，降架是通过将液压支架中的液压油抽出实现的，移架是由采煤机拖动的，升架是液压支架到达指定的位置并进行切顶支护，即向液压缸中注入液压油提供对顶板的支撑力。液压支架的状态控制不仅要求具有较高的准确性，还要求具有极高的效率。在采用液压支架电液控制系统后，整个液压支架的行程可以在几十秒钟内完成，而且准确度极高。先进的液压支架电液控制系统是综采工作面持续高产运行的关键。

2.4电气设备自动化控制技术在皮带输送机中的应用

皮带输送机主要作用在于运输井下开采的煤炭资源，其运行过程中有以下方面的特点，即电压比较高、功率大，在皮带输送机运行期间，如果其运行稳定性比较差，那么就会影响煤炭运输质量效果，还可以会引发安全问题，其对于煤矿企业的安全生产影响巨大。因此，煤矿企业对于皮带输送机的运行一直以来都高度重视，而要想保证其运行的稳定性与安全性，就可以发挥电气设备自动化控制技术的作用与价值，如自动化控制技术在应用时，可以对设备进行远程监控和管理，以便及时快速的发现设备所存在的问题，并采取有效措施予以处理，在皮带输送机运行过程中，可以有效的解决外界干扰问题，使其处于相对比较稳定的运行状态。与此同时，电气设备自动化控制技术所具备的实时监控功能，还可以帮助工作人员及时的发现皮带输送机在运行时的不良状况，这样后期发生安全事故的可能性就比较小，设备的运行效率也得到了有效的保障。

结语

总而言之，本文就机械自动化技术在采煤过程中的应用和管理进行了简要的分析和论述，当今社会，只有拥有了先进的技术和设备才能使得工作效率得以提高，所以国家和企业要积极引进先进的技术和设备，并且在此基础上对其不断地更新和完善，使得机械自动化技术应用的更加广泛，将煤矿开采产业发展的越来越好。

参考文献

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