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煤矿机电设备中自动化技术的应用关宏玉

发表时间：2020/11/13 来源：《基层建设》2020年第21期作者：关宏玉

[导读] 摘要：在煤矿机电设备中，自动化技术被广泛的应用，并且其优势也越来越突出。

        平凉新安煤业有限责任公司甘肃省平凉市 744201
        摘要：在煤矿机电设备中，自动化技术被广泛的应用，并且其优势也越来越突出。随着自动化技术的快速发展，其在煤矿机电设备中的应用不仅仅实现了信息无人传输处理，而且故障的检测与判断准确率也提高了，这也在很大程度上使得煤矿机电设备的使用效率以及安全系数不断提升。为此本文针对煤矿机电设备中自动化的应用进行了分析，首先阐述了应用价值；然后重点分析了PLC自动化技术、光纤传感技术、GIS在煤矿机电设备中的具体应用。
        关键词：煤矿机电设备；自动化技术；应用
        引言
        最近几年，科学技术发展迅速，这也为煤矿机电设备朝着自动化发展带来了机遇。随着煤矿机电设备中引入自动化技术，并且日益成熟，不但使人工工作强度大幅度的降低了，而且将煤炭生产效率提高了，与此同时也为煤矿开采工作的有序进行以及安全性提供了强有力的保障。当前煤矿机电设备中自动化技术的应用基本上已经普及，并且应用的范围也越来越广，而本文在对煤矿机电设备自动化技术应用价值进行分析基础之上，重点研究了不同自动化技术在煤矿机电设备中的应用情况，具体内容如下所示。
        1煤矿机电设备中自动化技术应用的价值
        1.1 有利于提高煤矿企业效率
        煤矿机电设备中应用自动化技术最为突了的优势就是将生产效率提高了，进而使得企业从中获得了更多的经济效益，而这同时也是传统煤矿机电设备所无法相比的，实现了自动化操作、生产，生产效率稳定提升，同时也在很大程度上将设备出现故障的机率降低了。由于目前煤炭开采难度加大，自动化技术的应用减少了人力、物力、财力方面的成本，使企业效益、效率提高。
        1.2 有利于缓解人力资源紧张局面
        煤矿机电设备中自动化技术的应用，对于人力资源紧张现象有效的解决。这主要是由于自动化技术无需太多的人工操作，大多数都能够实现自动化控制与管理，在保证生产高效进行的同时，节省了一部分人员，有效缓解了人力资源紧张局面。
        1.3 有利于生产安全性的保障
        煤矿机电设备中自动化技术的引入，将生产环节的安全系数提高了，施工人员无需在危险的环境中完成工作。由于矿井内部的环境非常复杂多变，潜在危险隐患较多，自动化技术的应用能够保证机电设备可以在危险的区域完成操作，使危险发生率降低，人员安全以及设备运行得到了保障。
        2煤矿机电设备中自动化技术的具体应用情况
        2.1 PLC自动化技术在煤矿皮带机电控制系统中的应用
        在煤矿皮带机电控制系统中应用PLC自动化技术，主要通过PLC作为中心，将编程电控设施、调速液力偶合器、行星齿轮减速器等运用，完成了软起动、制动的有效控制，并且能够实现对不同皮带机参数进行远程的监测，通过应用多级的驱动、输送机的变向运作、功率平衡技术，使皮带机单机输送长计延长，借助变频器，达到了电机节能、稳定、启动与调速加快的效果，矿井皮带机实现了自动化的控制。

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此技术中传感器包含以下几种：一是速度传感器，对皮带机皮带速度进行监测，找出皮带问题；二是跑偏传感器，快速监测皮带跑偏情况，若是存在跑偏信号，会将电源立即切断，进而保护皮带机；三是烟雾传感器，运输煤炭时对皮带机燃烧、过热情况进行监测，适用于井下环境较留置恶劣的情形之下；四是温度传感器，保护皮带，在运煤时避免皮带机出现温度较高导致的皮带起火情况的发生；五堆煤传感器，避免皮带上堆积过多的煤，使皮带受损；六是纵撕传感器，对皮带机弯曲情况进行监测，判断皮带运行撕裂问题；七是语音传感器，通过语音提示、故障报警，突出人性化特点；八是拉线传感器，检测带式输送机应急停车信号。
        煤矿皮带机电控制系统中PLC自动化技术功能主要包括以下三方面：一是能够实现动态的显示，运用此技术实现了人机控制，交带速、打滑、跑偏等参数进行显示，将故障及时发现，并且进行预警；二是连锁功能，通过收集整理、控制、手动、检修等方法，完成了电机顺序启动的操作以及反顺序的停止，软启动、停车的应用，使得大功率的运输机重载启动、低速稳定启动进而实现，不同皮带机运行效率提高。三是故障的保护，对皮带机堆煤、打滑等故障及时的进行监测，自动停车，在温度过高，烟雾较大时能够自动的将洒水装置启动。
        2.2 光纤传感技术在煤矿机电设备安全状态监测系统的应用
        由于煤矿机电设备在运行过程中极易出现燃烧，存在较大的安全隐患，所以做好灾害性的提前预警以及监测工作就显的极其重要了，为此将光纤传感技术应用其中，对设备安全参数进行随时的收集，使设备信息整合、监测水平不断提高。此技术主要划分为三种，一是以光纤光栅物理量为基础的温度传感器技术，可以与其他设备有效结合，比如位移、氢气、湿度等传感器，以便满足煤矿环境需求。二是以拉曼散射为基础的分布式温度监测技术的应用，对矿区温度、距离进行检测，主要是针对三带分布进行判断，并且排查皮带机、电缆温度是否存在是异常现象。三是以激光光谱为基础的气体监测技术的应用，通过此技术完成光吸收类气体传感器的制作，主要是运用了激光二极管波长与电流协调性原理，实现了测量气体的目的，保证了应急救援的及时性。
        煤矿机电设备中应用光纤传感技术重点是针对设备安全运作情况进行监测，主要针对的是以下几个方面：一是监测主井提升机的情况，其中包含电机、变速箱、温度、轴承、导向轮、液压站压力与温度、噪音等。二是监测压风机情况，主要包含着空气压缩面、电机的温度与振动，另外还有压缩机管道压力。三是监测中央泵房水泵情况，主要针对的是轴承温度与振动、水泵压力与水位等。四是监测主皮情况，主要包括皮带机机头、送煤机、机尾温度与振动，油泵油压数值等等，另外还会在线监测主皮、三号皮温度。
        2.3 基于GIS的煤矿机电设备精细化管理系统的应用
        随着现代化科技的快速发展，数字化、信息化时代已经到来，而这也在很大程度上推动了煤矿机电设备自动化管理的发展，精细化管理系统的引入是时代发展的必然趋势。为此煤矿机电设备中将GIS技术引入，为精细化管理提供了可能性，使管理模式不断优化，从物料的采购、入库、出库、检查等各个环节进行了集合管理，煤矿机电设备维修、检修、保养实现了自动化。
        结束语
        总而言之，煤矿机电设备中应用自动化技术，既方便快捷，又安全有效，不仅将煤矿机电设备应用的效率大幅度的提升，而且煤矿企业从开采到挖掘，再到生产等各个环节都实现了自动化的监测与控制，安全问题发生的几率降低，推动煤矿企业逐渐朝着安全、效益共赢局面发展。
        参考文献：
        [1]乔晓峰.自动化技术在煤矿机电设备中的应用[J].电子技术与软件工程，2020（09）：113-114.
        [2]武存芝.煤矿机电设备中自动化技术的应用探讨[J].石化技术，2019，26（07）：98-99.
        [3]石昌玉，张体蒙，韩飞.煤矿机电设备中自动化技术的应用及发展分析[J].山东工业技术，2018（09）：94.