电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用

1 电气自动化技术在机械设备中的应用价值

1.1 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。

1.2 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。

1.3 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。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。

2 电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用

2.1 采掘机械设备

在实际操作的过程中，煤矿开采人员面临复杂的井下状况，受到周围地质状况的影响，还会受到地下水、煤尘以及瓦斯等因素的影响，因此大大增加了煤矿采掘的难度。在操作过程中一旦出现操作失误，很容易引发安全事故，不仅会造成经济上的损失，严重的甚至会造成人员伤亡，影响社会发展的稳定性。工作人员专业能力不足以及各种危险因素的限制，导致煤矿采掘效率较低，加剧了煤炭资源供需的矛盾。企业要高度重视起来，充分借助先进的自动化采掘设备，通过自动化综合采掘来代替人工采掘，提高作业的效率以及安全性。煤矿采掘自动化设备中，自动化程度较高的牵引机，具有良好的牵引性能，发挥良好的牵引作用。自动化牵引机能够在前进过程中提高牵引力，在下滑时能够实现发电制约，在停机时也能够对设备进行控制，具有防止机器下滑的制动器。自动化牵引机具有广泛的应用范围，能够最大限度应用于 40^∘～50^∘ 倾斜面的煤层开采中，更好地适应井下复杂的地质状况，保证煤矿开采工作顺利进行。煤矿企业要根据实际情况，灵活地选择自动化设备，保证开采工作的顺利进行，满足社会对于煤炭资源的需求，从而实现可持续性发展。

2.2 运输机械设备

煤矿开采后需要对其进行运输，因而需提高运输的效率以及安全性。在实际操作过程中，企业通常利用胶带设备完成输送任务，胶带机运输系统主要是由支路以及主干两部分组成，输送的能力较强。传统的胶带机存在一定的缺陷，传输过程得不到有效的监督，运行中的小问题得不到有效维护，导致小问题不断积累，使不良影响逐渐严重化。一旦发生故障，整个煤矿开采工作都会停止，不利于企业的发展。自动化技术与胶带机的结合，通过PLC 进行控制，对传输过程进行调控。胶带机会设置相应的检测点，主要的有上煤层的高度、胶带是否跑偏或者破损、滑轮是否卡死、系统是否存在故障等。当检测点出现问题时，胶带机能够将信号传输到控制终端，终端根据异常状况，对设备进行停机或者启用备用设备，保证输送工作的顺利开展。当主控室发出警报时，工作人员要及时对胶带机进行维护，避免小问题的扩大化，对煤矿开采的流程进行优化，实现高效的运输，满足社会发展对煤炭资源的需求。企业要积极引进自动化设备，对老旧的设备进行更换，确保能够发挥自动化设备的最大价值。

2.3 在通风设备中的应用

煤矿的主要通风设备是通风机，自动化技术的应用可以实现通风机的经济运行。据调查，煤矿开采过程中，矿井主通风机会消耗很多电力，占煤矿总耗电量的 50% ，因此煤矿通风设备的经济运行尤为重要。煤矿通风设备运行经济性和自身的运转工况紧密相关。煤矿生产时，井下通风设备运行工况会发生变化，从而会降低其运行效率。自动化技术的应用可以最大程度地解决这一问题，通风设备会根据实时通风需求自动调整运行工况点。

2.4 在监控系统中的应用

确保煤矿生产安全是煤矿企业的首要任务之一。使用煤矿监控设备可以提供有效的安全保障措施。这些设备可以通过自动化、集成化和智能化的方式，实现对煤矿生产环节的监控和预警。首先，煤矿监控设备可以实现对煤矿环境和设备的实时监测。例如，可以监测瓦斯浓度、温度、湿度等关键参数，及时发现异常情况并进行预警。这可以帮助煤矿企业监控矿区的安全状态，减少矿井瓦斯爆炸和煤尘爆炸等事故的发生。其次，煤矿监控设备还可以实现对施工人员的安全监控。例如，可以通过安全帽上的摄像头实时监测施工人员的行动情况。一旦发现施工人员处于危险环境中或发生意外，系统可以立即发出警报并及时采取救援措施。此外，煤矿监控设备还可以提供动态地图绘制和事故监测等功能。动态地图可以显示矿区的实时情况，包括人员位置、设备运行状态等，有助于矿区管理人员全面了解生产现场情况。同时，事故监测功能可以帮助准确定位事故发生地点，为救援工作提供有效的引导和指导。

3 结语

近几年，随着我国能源消费的迅速增长，对能源的需求量越来越大。煤炭作为我国主要能源之一，人们对需求量和产品质量也提出更高的要求。将先进的电力自动化技术运用到矿井的生产设备中，可以有效提升煤炭产量和利用率，同时对于提高矿井的工作效率和安全性起到了很大的促进作用，而且还可以保证矿井的安全、洁净，便于对矿井的生产进行管理。不仅如此，自动化技术对煤炭工业的发展起到了很大促进作用的同时，电气自动化控制技术在各方面也不断推广，使得矿井生产越来越趋向自动化和智能化。

参考文献