电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用.pdf

冶金与材料第 43 卷电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用赵彦伊，李欣，韦节明（兖煤万福能源有限公司，山东 巨野274000）冶 金 与 材 料Metallurgy and materials第 43 卷 第 8 期2023 年 8 月Vol.43 No.8Aug.2023摘要：随着科技的快速发展，各类煤矿开采装备日趋成熟，煤矿开采装备的性能日益趋向集成化、多元化，而机器的自动控制技术也日趋精细化与智能化，两者的联系日益紧密。因同时在煤矿开采过程中，机器设备若不够完备，无法组成一个完整的体系，那么将会极大地制约煤矿开采环节中电气自动化程度。另外，由于煤矿行业的市场竞争日益加剧，其市场上存在着巨大的竞争压力。因此，电气自动化技术的使用也越来越重要。但是应用的过程中仍有问题需要解决，文章对目前存在的问题进行了研究，并制定相应的解决方案，而且，在提高效率的同时，也要注意保证技术运用中的安全问题。关键词：电气自动化技术；煤矿开采；机械设备运行；应用分析作者简介：赵彦伊（1998），男，辽宁阜新市人，主要研究方向：煤矿机电。电气自动化技术使生产人员摆脱了以往忙碌的生产线，通过智能化、自动化的技术设备，根据规定的程序和工作步骤，对产品进行预先的预处理和制造。随着机电自动化技术在机器设备中的应用越来越多，自动化机械设备在生产效率和生产规模都有了很大的提升，还有效降低了生产过程中经常出现的事故，为企业的安全生产打下了更牢固的基础。1煤矿企业开采过程中电气自动化技术与机械设备的内容概述1.1电气自动化技术的概念在煤矿开采过程中电力自动化技术的应用大大加快了煤矿企业的生产效率。随着中国科技的不断进步与创新，在整个开采过程中，也将电气自动化技术融入机械设备的运行环节中，总体上对电气自动化系统的应用进行了优化，使得电气自动化操作系统变得更加灵敏，自动机械化的投入使用可以节约很多的人力和物力成本咱1暂。电气自动化技术虽然发展不久，但其所具备的独特优点，可以实时采集生产过程中的各种数据信息，确保生产环节中人员能够安全作业，同时对提升生产效益起着举足轻重的作用。1.2煤矿机械设备的概况随着社会发展的逐步加快，为了提高煤矿的生产效率，机械作业已经成为煤矿的主要生产方式。皮带机械、采煤机械、通风设备和供电设备是煤矿机械设备的主要组成部分，通过使用自动化技术，各组成部分可以形成一个整体的机械设备组，为扩大煤矿生产作出贡献。煤矿开采等工作就其性质而言是极其危险的，同时工作量也很重。由于煤矿开采是在地下进行的，因此必须使用各种机械设备来保证工作的顺利进行。机械设备是推动采煤业发展的主要因素之一。1.3煤矿机械设备使用的现状目前，煤矿行业机械设备的使用现状主要包括两个方面，首先是机械和设备的总体使用效率比较低。随着科学技术的不断进步和发展，在煤矿开采中和开采后的处理过程中，逐渐出现了更多种类、功能齐全的机器设备可供煤矿行业进行使用。但由于大部分的煤矿企业经济实力比较薄弱，工人的整体素养不高，对设备的利用率较低，机械设备的购买率也呈现着比较低的趋势咱2暂。在煤矿开采过程中，大部分企业仍然采用传统的开采方式，使用一些破旧落后的机械设备，导致生产效率低下，并且安全性和准确性也不高，限制了煤矿行业的发展。一些煤矿企业虽然购买了较为先进的机械设备，但由于技术人员操作水平不高，导致在实际使用过程中问题频出，机械设备的实际作用没有很好地发挥出来。其次是采煤机械的生产水平正在不断优化。煤矿开采是中国的重要产业，近年来国内不断加大对机械设备研发的经济投入，同时向其他发达国家学习，引进新设备，培养人才，推动了煤矿行业的设备研发。总的来说，煤矿机械装备行业仍有很好的市场前景，因此需要更加关注机械装备，继续推动煤矿行业向前发展。2电气自动化技术在机械设备中的应用价值2.1有利于提升安全管理水平电力自动化技术是科学技术发展的结果，将电气自动化技术应用于煤矿机械设备运行中具有十分重要的价值，电气自动化技术的应用既能提升煤矿企业的安全生产管理，又能进一步提升煤矿开采的效率。在煤118第 8 期矿开采的工作条件十分苛刻条件下，大部分的开采工作都在井下进行，这样容易引发各种地质灾害，造成的安全隐患诸多，如果一旦出现了重大的安全事故，将会给煤矿企业带来极其严重的后果。在煤矿资源开发中，要将安全生产放在第一位，因此，要加强对煤矿资源开发利用，加强对煤矿生产过程的管理与监督。当前煤矿资源开发主要以机器与人力相配合为主，但在恶劣的工作条件下，要保证工作人员的人身安全是比较困难的。因此在矿山开采作业中，采用电气自动化技术，既可以实现对矿山作业的有效监管，又可以降低生产强度，同时还能增加产量咱3暂。2.2提高煤矿生产效率电气自动化控制技术在煤矿机械设备中的应用，不仅可以降低煤矿工作的安全风险，还可以提高煤矿的生产效率。由于整个煤矿开采过程是由机器完成的，并由电气自动化控制。这减少了人工错误对采矿作业的影响，加快了采矿作业，提高了采矿过程的效率。一方面，计算机网络技术、大数据库和设备控制技术等先进的现代技术在煤矿中的集成，可以提高煤矿的机械化水平，优化煤矿的管理能力；另一方面，设备自动化技术的提高，可以更快、更全面地识别和控制影响煤矿开采的各种因素，减少不利因素的影响，提高煤矿的生产效率。2.3高精度和高安全性电气自动化控制技术在煤矿开采中的应用确保了开采作业的准确性，减少了人工开采造成的误差，提高了开采作业的整体安全性。在传统机械设备的运行过程中，人们只能根据设备的异常情况来诊断是否发生故障，比如设备的噪音和振动增加，这使得设备故障的检出率很低，容易导致煤矿机械设备的安全事故。随着电气自动化的引入，可以对煤矿机械设备的一些参数进行监测，如设备的功率和速度咱4暂。如果出现异常情况，会自动触发报警，并将设备状态切换到安全运行模式，从而将机械设备故障造成的损失降到最低。3电气自动化技术在机械设备应用环节中存在的问题3.1机械设备应用水平存在不足尽管随着科学技术的不断发展，中国的电气自动化技术也取得了长远的发展，虽与欧洲发达国家的电气自动化技术水平早不断的缩短，但电气自动化技术在煤矿生产设备上的运用还远远落后于发达国家，中国电气自动化技术的运用还需要进一步提升。目前，中国煤矿机械设备中应用的自动化技术大部分都是从国外引进的。另外，对机械设备自动化技术的运用掌握的不是很好，国外自动化技术在在煤矿行业得到了很好的运用，但中国的电气自动化技术却没有得到很好的运用。因此中国在煤矿机械设备自动化应用上还存在很大的不足。3.2电气自动化的应用将电气自动化技术广泛应用于煤矿机械设备的开采过程中，主要是为了要确保煤矿资源可以被成功地、安全地进行开采，只有这样才能确保开采环节安全有效的运行，提升开采的效率，强化对设备的管理与控制，提高开采工作的质量，从而极大地提升企业的经济效益。但是，我们必须准确的认识到，只有保证机械设备的安全使用，才能更好的提高采煤效率，增强企业的根本利益。大多数的企业不能真正了解什么是电气自动化技术，在使用的过程中不够严谨，不能很好的在煤矿机械设备中应用。还有部分企业认为只要电气自动化技术在煤矿机械设备当中应用就一定没有不安全的因素，这样的认识过于片面。而某些企业过于片面地追求经济利益，不能确保设备的稳定运行，就会造成严重不良的后果，不仅仅会影响到企业的利润，也会严重的危及工人的安全。因此，如果我们使用电气自动化技术，一定要合理使用，使自动化技术发挥最大作用。3.3电气自动化技术发展缓慢随着中国社会的快速发展，中国的能源短缺问题日益突出，煤矿是一个民族的生存和发展的关键条件。要想进一步提升煤矿生产的效益，就必须加大对煤矿机电装备的控制力度。然而，与国际先进水平相比，中国电气自动化技术的发展相对滞后，普遍存在着执行周期太久，执行后的结果并不能完全适应中国煤矿生产的需求咱5暂，因此还必须进行持续的优化与完善，这些都是一个漫长的过程，这对中国煤矿行业的发展也有很大的制约作用。3.4技术人才参差不齐将电气自动化技术广泛应用于设备开采环节中，这便对工作人员的操作技术方面也提出了更高的要求，但是中国目前这方面的人员能力参差不齐，也没有统一的标准。如果技术人员无法掌握机器方面的操作，在实际的生产过程就无法有效地解决好突发的事件，在一定的程度上阻碍了煤矿的生产效率。现如今，应该逐渐提高技术人员的专业知识的能力，丰富知识技能，积极地学习相关的知识，逐渐适应自身的能力，能够在有效应对突发事件，提高对技术人员的标准，科学有效地完成生产建设的工作。4电气自动化技术在煤矿机械设备中主要的应用4.1应用于通风系统的电子自动化技术煤矿开采大部分位于井下且开采环境十分恶劣，赵彦伊等：电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用119冶金与材料第 43 卷而矿井的通风是影响矿井生产的一个重要原因。伴随着电气自动化技术的不断进步，煤矿企业能够使用VC+和组态管理软件来对煤矿通风系统展开设计并进行控制，采用各种设备来进行分层，从而增强煤矿通风的分散性，有效的改进煤矿通风环境。除此之外，还能对煤矿通风环境进行监控，根据监控数据，有关工作人员可以对煤矿的生产状况有所了解。当发生异常状况时，监控人员能够远程获取具体状况，起到预警的作用，使在场的人员能够第一时间撤离，降低伤亡率。4.2应用于排水系统的电气自动化技术在煤矿开采环节中矿井排水系统是矿井安全生产不可缺少的一项安全防范措施。煤矿井下排水系统采用电控技术，能有效地提高井下排水系统的工作效率和可靠性。同时，将有关数据传送至地面控制中心，远程监视地面，并指导地面调整，为指挥决策提供了重要依据。4.3电气自动化技术应用于电力系统在煤矿电气化自动机械设备研发环节中，主要由四部分组成：综合断路器、输电线路、监控变电所和地面中央控制中心咱6暂。集成断路器能够对每一台高压设备和带电线路展开监测，以收集供电系统的运行信息。而监测变电站是一个中间环节，它允许许多方向连接，以汇总信息并根据实际情况进行转换。它不仅是保证通信网络安全可靠，而且也是对电力系统性能进行测量与记录的重要手段。4.4电气自动化技术在采煤机上的应用电气自动化技术的运用，不仅使采煤机械化设备的工作效率得到了很大的提高，而且采煤产量也随之大大增加。随着电气自动化技术的广泛应用，采煤机械设备的功率越来越大，在经过分度系统的一系列操作下，可由链条牵引逐渐变为无链条牵引，液压系统使盖板扣件由单一向多功能发展。这样既能提高采煤速度，又能增加采煤设备的装机容量。4.5电气自动化技术在煤矿监控中的应用在以往的开采环节中，因为没有对煤矿开采过程中的各个环节进行实时监控，导致对煤矿设备和其他设施的运行情况不了解，这就造成了安全事故频发，严重威胁到了开采人员的生命安全，给煤矿企业造成了巨大的损失。技术上的不成熟导致很难进行有效的监控。而现在，通过使用电气自动化技术，这种情况得到了有效改变，可对采煤过程进行全面监控，对采煤设备和系统进行适当调整，降低了安全事故发生的可能性。4.6在安全保障设备及装置中的应用为了充分地保证煤矿的生产安全，煤矿必须配备有专门的安全监测和安全系统，比如覆盖全矿的温度、湿度和瓦斯自动监测装置、红外感应自动喷淋装置、断电仪、风能阻断装置等咱7暂。这些安全装置和设备的良好运行是保证煤矿安全生产的基础。在做好电气自动化技术实施的基础上，不仅可以从远程控制中心获得矿井设备和井下环境的实时监测数据，还可以通过相关安全设备的自动运行和远程控制，确保对相关不利条件的监测和控制，加强煤矿生产工作的安全性，保障后续工作的顺利进行。但是目前为止中国的自动化监测技术相对落后，国内煤矿企业使用的自动化监测设备通常都需要在国外进行采购，这样购买成本非常高，企业为此付出的代价也相对较高，为此，应该加强对自动化监测技术的研究，早日开发出属于国产自动化监测设备，并且能够得到快速、大面积的投入使用，降低企业的生产成本。5结语将电气自动化技术应用到煤矿机械设备研究环节中，对于提升煤矿开采的产量和开采质量具有重要意义。虽然中国的煤矿机械设备电气自动化技术也取得了一定的进展和发展，但与先进国家相比还是比较滞后，而且随着煤矿机械设备电气自动化的持续推进，还有一系列的技术应用问题。这就要求有关部门要主动学习和学习国外的先进经验，将电力自动化技术引入进来，并持续加强对电力系统的研发，推动煤矿开采中的电力系统向电力系统方向发展，以此来提升煤矿开采的效率和品质。参考文献1 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