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煤矿机械设备电气自动化的技术研究

来源:华盛论文网 发表时间:2018-10-09 09:43 隶属于:工业论文 浏览次数:

摘要 在煤矿机械生产中引入自动化技术不仅有利于煤矿机械开采效率的提高,也能进一步保证煤矿机械生产的安全性。主要探讨了电气自动化技术在煤矿采掘机械设备、运输提升机械设备、

  摘要:在煤矿机械生产中引入自动化技术不仅有利于煤矿机械开采效率的提高,也能进一步保证煤矿机械生产的安全性。主要探讨了电气自动化技术在煤矿采掘机械设备、运输提升机械设备、安全保障机械设备及安全监控控制机械设备中的应用。

  关键词:煤矿机械设备;电气自动化;技术研究

  0引言

  近年来,社会上对于煤矿机械生产安全的话题讨论非常多,并且经常报道有煤矿事故发生导致经济损失及人员伤亡,因此煤矿机械安全生产是一个非常严肃的问题。煤矿机械生产环境非常恶劣,这是因为地下矿井中环境很复杂,稍有不慎就会造成不可挽回的后果。但随着科学技术的进步,自动化技术被大量应用到了煤矿行业,极大地促进了中国煤矿行业的发展。本文主要介绍了电气自动化技术在煤矿采掘机械设备、运输提升机械设备、安全保障机械设备及安全监控控制机械设备中的应用。

  1电气自动化技术在采掘机械设备中的应用

  煤矿采掘是煤矿生产的关键,而在煤矿生产整个过程中,最容易发生意外事故的步骤就是煤矿开采环节。煤矿开采工作是一项非常危险的工作,一方面是因为煤矿的开采环境非常不安全,地下煤矿开采场所的空间相对较为狭小,且地质条件有时不容易把握和预测,所以在地下工作中稍有不慎就会改变地下的状况,而一旦井下作业出现安全事故,那么就会对正在施工的开采工人的生命安全造成威胁。另一方面,一旦煤矿开采场所发生了意外,由于空间狭小,开展营救工作非常不容易,很多煤矿生产企业在发生意外时,就是因为施救工作难以开展而错过了最佳施救时间,从而造成了不可挽回的后果[1]。

  为了保证安全生产,很多国家的煤矿行业都采取了电气自动化技术,例如很多大型煤矿生产企业采用了多电机驱动自动控制的方式采掘煤矿,这种采掘煤矿的方式能使所使用的采煤机更加可靠,安全性更高,且采煤机工作效率也会大幅度增强。另外,这种采掘煤矿的方式还具有维护方式简便、抗污染能力强等的特点,因此受到了很多煤矿企业的欢迎。

  在中国,很多煤矿企业采用的采掘设备自动化技术还是偏低的,采煤机的牵引方式、调速方式大多是液压牵引,电牵引的应用相对偏晚,没有能力自主生产交流电牵引式采煤机的核心电控部分,还需要从外国引进。中国煤矿机械设备的电气自动化控制程度比较低,且在控制和检测方面仍存在很多不足之处。

  图1所示为电牵引式采煤机。

图1

  2电气自动化技术在运输提升机械设备中的应用

  煤矿被开采出来后需要运输机将其从矿井中运输出来,这就需要使用到运输提升设备,另外,矿井中的很多设备运输同样需要借助于提升设备完成,所以在整个煤矿开采过程中,运输提升机械设备是非常重要的。煤矿生产规模不断扩大,社会上对于煤矿的需求量也变得非常大,同时煤矿的生产量也有了大规模增加,因此胶带运输设备开始在一些大中型煤矿企业使用,一些由各大高校所研发出来的胶带机数字化直流调速系统也被运用到了煤矿生产过程中,计算机及工业电视胶带监控系统的使用大幅度提高了煤矿运输效率,使得大量煤矿能在相对短的时间内被运输到井上,以便满足对煤矿资源日益增加的需求。但煤矿胶带自动化仍存在一些问题,这在某种程度上也限制了中国煤矿行业的进一步发展[2]。

  近年来,建立在计算机技术基础上的提升机电气保护装置获得了飞速发展,这也在很大程度上促进了提升机运行的安全性。另外,由于电子器件行业快速发展,很多具有高效率、高频率的斩波器被相继投入使用,由于这些电子电器产品的加入,使得煤矿生产运输提升设备的自动化控制精度有了进一步提高。在很多国家的煤矿行业中都用到了PLC(可编程逻辑控制器)技术,因为以PLC技术为控制核心能实现对煤矿运输安全回路的全面监测,对于提高煤矿工艺控制、实现同路行程控制都非常有利,此外,还有一些煤矿生产企业将双线回路推广到了其他安全部件中,在安全监控回路中引入了冗余技术,基本达到了全微机监控的效果,这对于保持煤矿提升机的安全、高效运行非常有利。

  3电气自动化技术在安全保障机械设备中的应用

  要想确保煤矿机械设备安全生产,就需具备专门的机械设备安全保障系统,将电气自动化技术引入到安全保障机械设备,可有效保证煤矿机械设备安全生产。数据是否可实时回传和实时分析,将会直接影响到安全保障机械设备能否及时发现安全隐患并采取有效措施给予解决。借助电气自动化技术可使煤矿机械设备更好地了解和掌握井下工作面各项数据,并对其进行远程控制,以更好地保障煤矿机械安全生产。

  4电气自动化技术在安全监控机械设备中的应用

  煤矿安全生产的监控控制设备也非常重要。因为煤矿的生产环节非常危险,所以安全控制系统所能发挥的作用非常巨大。一方面,监控设备的存在能最大限度降低由于人员疏忽导致问题事故出现的频率,监控系统能将各个环节中的生产状况记录下来,当出现问题时,就能通过监控录像,快速发现问题的源头,且还能对事故发生的地点进行准确定位,从而更好地开展营救工作,另外,因为监控系统的支持,也使得责任变得更加明确,当问题出现之后,就可以翻看监控视频发现责任所在,也就避免了责任不清的状况出现,这在某种程度上也能对煤矿相关工作人员起到警示作用,最大限度避免由于工作失误带来的损失[3]。

  2017年以来,中国已从国外引入很多先进的安全监控系统,当然,也有一些中国自主研发的煤矿生产监控系统在实际的煤矿生产过程中被投入使用,且获得了显著效果。很多煤矿企业采用了较为先进的监控装置,这使得煤矿的生产环境更加安全。组成监控系统最主要的部件是传感器,但监控系统有时会因为监控系统相对应的传感器使用寿命不高而受到影响,这些传感器的类别不高、质量不高,使其使用寿命降低,最终使得煤矿监控系统的使用效果受到影响,因此在未来如果能开发出更具优势的传感器,那么煤矿监控系统的安全性也能得到很大的提高,且煤矿监控系统的稳定性也会有很大的提升。

  5结语

  近年来,虽然新能源受到了人们的广泛关注,但因为新能源仍旧没有得到大规模使用,所以事实上整个社会对于煤矿的需求量仍旧非常大。自动化技术的出现,使煤矿机械生产效率得到了明显提升。在煤矿行业很多机械设备的使用中均有自动化技术的影子,这使得煤矿机械生产效率变得更高,也极大地促进了煤矿行业的发展。

  参考文献:

  [1]李海涛.煤矿机械设备电气自动化的技术应用[J].机械管理开发,2015,30(8):94-96.

  [2]杜加伟.关于煤矿机械设备电气自动化技术应用的探究[J].内蒙古煤炭经济,2016(20):57-58.

  [3]赵光明.煤矿机械设备电气自动化技术应用[J].能源与节能,2016(9):173-174.

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