电气自动化技术在煤矿生产中的应用

引言

在煤炭能源持续占据重要地位的背景下，煤矿安全生产与高效开采成为行业发展的关键命题。传统煤矿生产依赖人工操作，存在效率低、安全隐患大等问题，难以适应现代化工业发展需求。电气自动化技术凭借精准控制、智能监测和自动运行等优势，逐渐成为煤矿生产转型升级的核心驱动力。它不仅能提升煤炭开采效率、优化资源配置，还可通过实时监测与智能预警，有效降低事故风险。

一、电气自动化技术在煤矿生产中应用的重要性

1.1 提高生产效率

传统煤矿生产依赖大量人工操作，不仅效率低下，而且难以实现连续稳定作业。电气自动化技术的引入彻底改变了这一局面。自动化采煤机、掘进机等设备凭借精准的程序控制，能够持续稳定地执行开采任务，不再受人力疲劳、作息时间等因素限制，极大地延长了有效作业时长。在自动化控制系统的指挥下，各生产环节紧密衔接、协同运作，避免了人工操作中因沟通不畅、操作失误导致的时间浪费和生产中断。

1.2 保障安全生产

煤矿生产环境复杂恶劣，瓦斯爆炸、顶板坍塌等安全隐患时刻威胁着矿工的生命安全。电气自动化技术的应用为安全生产构筑起坚实防线。自动化监测系统通过分布在矿井各处的传感器，能够实时、精准地监测瓦斯浓度、顶板压力、通风状况等关键安全指标。一旦数据出现异常，系统会立即触发声光报警，并将警报信息迅速传递给相关人员，使他们能够及时采取应对措施，将事故扼杀在萌芽状态。

1.3 降低运营成本

在传统煤矿生产模式下，大量的人力投入使得人工成本居高不下。电气自动化技术的广泛应用有效减少了对人力的依赖，自动化设备可以替代众多人工岗位，降低了企业长期的人力成本支出。自动化设备具备故障诊断和预警功能，能够在设备出现故障前及时发现潜在问题，并准确判断故障位置和原因。这使得维护人员可以有针对性地进行维修，避免了盲目排查和过度维护，减少了设备的停机时间和维修成本。

二、电气自动化技术在煤矿生产应用中存在的问题

2.1 技术层面问题

在电气自动化技术应用于煤矿生产的过程中，技术层面存在诸多亟待解决的问题。设备兼容性不足成为制约系统高效运行的一大障碍。煤矿企业在生产设备采购时，往往会选择不同厂家的电气自动化产品，这些设备由于缺乏统一的技术标准，在通信协议、数据接口等方面存在显著差异，导致系统集成困难。不同设备之间难以实现顺畅的数据交互与协同工作，不仅影响了生产流程的连贯性，还增加了系统调试和维护的难度。技术更新滞后的问题也较为突出。

2.2 管理与人才层面问题

管理模式与人才储备的不足，严重制约了电气自动化技术在煤矿生产中的应用效果。传统的煤矿管理模式侧重于人力管理和经验驱动，与电气自动化技术所要求的精细化、智能化管理需求存在明显脱节。许多煤矿企业缺乏科学完善的设备管理与维护体系，对自动化设备的全生命周期管理重视不足，导致设备运行状态监控不到位、预防性维护缺失，设备故障率居高不下。在生产调度方面，传统管理模式难以充分发挥自动化系统的协同优势，无法实现资源的最优配置。

2.3 安全与可靠性问题

电气自动化技术应用于煤矿生产的另一个关键问题是安全稳定问题。随着电气自动化技术的智能化、网络化发展，煤矿电气自动化系统也面临着越来越高的网络安全挑战。煤矿生产所用电气自动化系统存储和控制的几乎都是数据、控制指令等关键数据，在系统安全方面存在漏洞，倘若黑客侵入或者通过恶意软件攻击，会造成煤矿生产系统中的大量生产信息、数据的泄密以及网络控制系统的瘫痪，造成重大生产安全事故。部分煤矿企业并未十分注重系统的网络安全问题，缺乏有效保护系统的安全措施，如未及时修补补丁、未采取加密的传输方式、未设置相对完整的网络安全监测系统，所以造成网络信息受攻击的可能。

三、电气自动化技术在煤矿生产应用中存在问题的对策

3.1 技术改进策略

首先，技术改进是提高煤矿生产中电气自动化的重要手段。强化煤矿电气自动控制系统研究，基于人工智能、大数据算法的研究，对煤矿井下各电气设备自动控制的逻辑程序，实现根据井下所处各种环境条件如瓦斯浓度、煤岩硬度等变化对设备运行参数等进行自主调整的煤井下设备控制的智能优化；其次，进行智能化系统的融合。将5G 融合物联网技术，基于 5G 通信网络的低时延、宽带宽特征，进行井下电气设备数据传输，基于数据联网达到井下智能管理的功能，为全矿井的物联网系统提供基础。

3.2 管理与人才优化策略

完善的管理、充足的人才队伍，都是电气自动化技术应用的根基，需要从如下两方面着手。对煤矿企业的电气自动化设备进行严格管理，制定出相关的管理规程和标准，以便对电气自动化设备的采购、安装、使用、维修等工作有着清晰、全面的要求，在保证设备高效应用的前提下，对其运行周期、使用寿命等方面也进行高效的管理。运用信息化管理平台，把电气设备的使用数据集中分析、管理，把握好每台电气设备的状态，进而对电气自动化设备进行精准化管理，采用预测方法对该设备的维修周期进行把控。

3.3 安全与可靠性保障策略

要重视矿井电气自动化系统安全性与稳定性，保证其安全，要求提升电气设备本质化安全防护技术，使用防爆技术、防水技术、防腐技术等来保证井下电气设备安全，能够长期安全运行；另外要完善系统安全监测预警机制，使用红外、激光、图像视频等技术来对矿井电气设备、井下环境参数状况等进行实时监控，一旦井下状况发生变化，则要马上报警以及及时采取故障处理措施来维持安全运行；另外在保证稳定性上，要做好冗余设置来保证矿井自动化设备稳定运行，对于重要电气设备与控制系统预留备份单元，当发现电气设备损坏后，要及时启用备用设备投入运行，缩小停产检修时间。

结语

电气自动化技术的应用是煤矿生产迈向智能化、高效化的关键一步。上述策略从技术革新、管理优化、安全保障等多维度发力，有效解决了应用过程中的痛点与难题。随着这些策略的深入落实，电气自动化技术将深度赋能煤矿生产全流程，显著提升生产效率与安全水平，推动煤矿产业实现绿色、可持续发展的新跨越。

参考文献

[1] 丁 彤 . 电 气 自 动 化 技 术 在 金 矿 生 产 中 的 应 用 分 析 [J]. 世 界 有 色 金属,2024,(19):19-21.

[2]万萍,鹿奇,于春翎,等.电气自动化技术在煤矿生产中的应用[J].能源与节能,2024,(05):105-107+164.