煤矿机电自动化技术及应用

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1煤矿机电自动化技术应用的意义

1.1提高了煤矿生产效率与生产质量

近年来，随着我国煤矿事业的发展，对机电设备的功率需求正不断提高，设备的控制要求也日益复杂，如果对机电设备只是以人工为主的简单控制，将很难满足煤矿生产的需要。而随着机电自动化技术的应用，其所具有的精确的信息检测、数据采集与处理，以及优化的控制策略方案，都可以使煤矿设备能处于最佳的运行状态，进而提高设备的利用效率，降低设备的维修与维护时间，使煤矿的生产效率与生产质量得到进一步提高。

1.2提高生产的安全性

由于煤矿开采尤其是井下作业的生产环境非常复杂、恶劣，而煤矿生产又需要作业的连续性，这就对机电设备的安全性和可靠度提出了很高的要求。机电自动化技术的应用，一方面在设备的硬件系统中，通过高度集成化的电子元件、可编程控制器PLC以及计算机技术，可以极大的提高设备硬件的可靠性；另一方面，在设备的软件系统中通过设置各类故障诊断、系统控制和状态监测程序，可以实现对机电设备的自动诊断、监测和纠错功能，确保了设备使用的安全与可靠。同时，由于多数自动化机电设备无需人工直接干预，这也有效节省了劳动力，保障了作业人员的人身安全。

2煤矿机电自动化技术的具体应用

2.1在矿井提升机中的应用

矿井提升机是煤矿井下开采的关键运输设备，也是实现煤矿生产高产高效的关键环节。由于提升机具有提升体积大、重量大以及控制复杂等方面的特点，机电自动化技术在矿井提升机中的应用，主要是发展全过程控制系统和数字化监测保护系统。

（1）采用可编程控制器

PLC替代了传统的操作控制系统，使矿井提升机的信号系统、逻辑控制以及保护系统都实现了数字化。这样不仅可以极大的减少提升机系统的故障率，减少了维护时间与维护费用，而且可明显降低现场噪音，实现了作业环境的改善。

（2）采用了软启动控制方案

实现了矿井提升机无冲击的平滑启动，保障了设备运行的安全性；采用了全数字化的调速控制方案，全数字化系统不仅性能优良、安全可靠性高，而且系统的硬件结构单一，非常利于现场调整。

（3）采用了数字化的监测保护系统

不仅可实现对提升机速度、位置、电机电流等各种工况参数的实时监测，而且在设备出现故障时能自动将主电动机断电，并提供安全制动保护，从而有效保证了煤矿生产的安全。

2.2在电牵引采煤机中的应用

随着机电自动化技术的发展与应用，我国采煤机逐步由液压牵引方式向着电牵引方式转变。而相比液压牵引采煤机，电牵引采煤机的传动效率更高，传动结构也更加简单和安全可靠。目前，自动化技术在电牵引采煤机中的应用，主要体现为以下两点。

（1）在采煤机系统控制中

采用了可编程控制器PLC以及高度集成化的电子元件，实现了采煤机在监测、诊断、显示等方面功能的自动化控制。其中，自动化监测功能主要体现为，利用多种传感器来对采煤机设备的牵引力、位置、电压、流量、温度、速度、负载等情况进行实时监测和处理，以准确描述采煤机的健康状态与工作状态；自动化诊断和自动化显示功能，则是对采煤机工作中的关键元器件实施自动化检测与故障诊断，并形成各种图形数据，及时向调度中心传递。

（2）采用了变频调控技术

通过对设备工作参数的自动记录与调整，使电牵引采煤机能实现软启动和恒功率运行，保证了设备运行的安全可靠与节能高效。

2.3在液压支架中的应用

随着机电自动化技术在液压支架中的应用，支架普遍采用了电液控制，并利用计算机配合控制电液阀组合压力传感器，以实现液压支架的自动移架，还可有效避免支架对顶板的冲击负荷，提高液压支架的移架速度。

（1）采用计算机程序控制的电子信号操作

代替了传统的人工控制操作方式。液压支架不同位置中的传感器，可以实时、准确的将液压支架的工作状态信号和环境信号传递到计算机中，然后计算机根据工艺的要求，向液压支架的电液阀发出自动控制信号，以实现对设备自动控制的目的。

（2）采用了远程通讯设备

地面监控主机可以利用光纤和井下液压支架的控制主机进行实时通信，以方便对液压支架的远程动态控制，既可以实现液压支架的自动移架、自动推移刮板输送机、自动放煤以及自动喷雾等功能的成组控制，也可以实现对液压支架单个功能的控制。

3结束语

建设高产、高效的煤矿生产模式，不仅是煤矿企业提升自身市场竞争力的必由之路，同样也是企业获得良性化和可持续化发展的根本途径。随着近年来自动化技术在我国煤矿机电设备中的普及与应用，不仅充分发挥出了机电设备的生产效能，提高了煤矿生产的效率与生产质量，而且有效节省了生产劳动力，保障了作业人员的人身安全，使煤矿企业真正实现了高产、高效的现代化生产模式。

作者：张和平 单位：太原煤气化股份有限公司炉峪口煤矿