华亭煤业集团新柏煤矿有限责任公司 甘肃平凉 744201
摘要：煤矿企业为了提高其开采效率，在其开采的过程中大量使用到了电气自动化控制技术，从而通过设备的自动化升级在降低开采人工投入的同时保障了煤矿开采的安全，提高了工作效率。
关键词：煤矿；电气自动化；控制系统
1电气自动化控制系统的应用特点
1.1 兼容性
强现阶段，我国煤矿开采活动已经从浅层开采向着深层开采推进，相较于浅层作业环境，深层开采环境的复杂程度更高，需要借助更可靠的电气设备来辅助开采活动的推进。不同电气设备的运行时长、运行功率存在着较大差异，为了满足电气设备运行状态的灵活调整，确保煤矿开采活动的顺利推进，会借助电气自动化控制系统来辅助整控制，而系统本身的兼容性较强，可以满足不同类型电气设备的控制要求，并且在端口协议方面还具备较高的开放性，这也为控制内容多元化发展奠定了坚实的基础。
1.2 集成化
煤矿的开采流程涉及到煤层探查、煤层开采、资源对外输送、安全防护管理等多个应用流程，每一组模块在正常运行的过程中，都会涉及到一项或多项自动化技术，如PLC技术、人机界面交互技术、数据信息采集技术等。如果对其进行分模块管理，势必会增加系统本身的工作负担，对此在实际应用中，会对设备技术运行状态进行集成化管理，对模块内各机械设备的运行状态进行实时监督，根据设备运行状态及时调整运行参数，从而提高机械设备运行过程的稳定性。
2电气自动化控制系统的优化设计
2.1自动化监控网络系统
自动化监控网络是在成庄矿井上、下的主要工业控制区域构成的一个100M工业以太网，通过网络将工业控制区域内的设备运行和控制信号上传至地面调度监控中心。自动化监控网络系统主要包括传输网络、自动化监控中心、调度指挥中心、工业电视系统四部分。在传输网络中，通过对各个网络信息输送模块进行设计，可以实现信号的无损迅速传输；而在自动化监控中心，借助传输网络，可以将系统中的各个子程序有效地联系起来，并且可以将各个子程序所接收到的数据信息传送到自动化监控中心，再由监控中心的相关操作人员发出生产的各项指令。在操作室的优化设计中，为了全面地将生产各个部分进行有机结合，设计了供配电系统、供水系统、运输系统、地面供配电系统、地面通风系统等多个监控系统的子系统。在实际监控过程中，通过设计网络设备室，可以对这些数据信息进行整合，全面保证监控的有效性和自动化。每个DLP投影单元设计1路模拟、数字RGB输入端口，借助NetVision TM实现对计算机以太网的连接，并且输入模拟RGB信号、6路视频信号，实现视频数据的压缩功能、显示功能、存储功能、网络功能以及控制功能。
2.2井下供排水自动化系统
在煤矿电气自动化控制系统的设计过程中，为了确保生产的安全，必须合理地解决井下排水问题。本文所提到的井下供排水系统优化设计，主要通过中央水泵房对系统进行控制和管理。在供排水自动化系统优化设计的过程中，将该系统分设出两个子系统，分别为井下排水自动化监控系统和井下恒压供水自动化系统。通过对这两个系统进行集中控制，可以最大限度地保证生产过程中的供排水需求。与此同时，为了能够进一步提升对井下生产的控制程度，还对井下各水泵房、水源井及排水管路、压风管路的监测监控进行了改造。通过进行总体监控，可以真正实现煤矿井下自动化无人监控。在泵房的控制与管理过程中，无需委派专人对其进行值守和看管，通过实施智能化的监控，就能够实现对设备运行的管理。在这一过程中，采用了AB?SLC500PLC（可编程逻辑控制器），为中央水泵房设计了一个控制主站。在运行过程中，运行方式主要包括手动、远控和自动化控制3种，相关管理人员可以随意地对其进行选择。当选择采用远控的方式时，无需去水泵现场，由地面操作人员在微机上操作，就可以实现对设备运行的控制；当选择采用自动化控制方式时，设备会根据运行过程中地下水位的变化自动开、停泵。
除此之外，在设计过程中，每一个控制分站都配备有报警系统及显示屏，便于相关管理人员对其进行查看，也实现了对事故的自动预警，提升了生产安全性。
2.3 KTC101集控系统优化设计
在KTC101集控系统的优化设计过程中，综合分析了工作面实际生产情况。选择应用KTC101集控系统，对其进行与集控系统相关的优化设计。KTC101集控系统包括两台控制主机，其中一台负责对生产区域的工作面进行监控，另一台则负责对变频一体机进行监控。与此同时，对工作面控制系统进行升级。在升级过程中，适当保留以往成熟的集控方法，实现对变频一体机装配升级后的集中控制。
3煤矿电气自动控制系统的应用
3.1采煤运输过程
在煤矿开采的历史背景中，煤矿开采产量的提升集中在0世纪80年代，自此之后，采煤环境的变化与采煤效率的要求使得电气自动控制系统在整个煤矿开采环境中开始投入使用，其具体的技术使用方向一般集中在根据煤层的厚度科学的选择合适的开采方案，同时在煤矿开采的过程中实现对于采煤过程的实时监督，在把握煤矿开采情况的基础上通过电气自动控制技术的使用有效提高煤矿开采的效率。当下我国煤矿开采过程中常用的运输设备为胶带运输，在该运输技术的应用中搭配以运输监控系统，从而在保障煤矿开采效率的同时大大提升了煤矿开采的安全性，使得我国煤矿开采事业在电气自动化控制技术的推进中实现了快速的发展。
3.2煤矿机电设备
煤矿行业的生产经营过程中煤矿机电设备的使用必不可少，而机电设备的使用，其运行效率的提升离不开电气自动控制系统的配合。在机电设备中使用该项技术其主要的使用方向在于通过对于机电设备当前使用效率的分析与使用现状的考量，通过对其控制系统的改良与更新从而实现设备稳定运转的同时提高设备的应用效率，发挥机电设备在煤矿企业生产经营中的优势。通风系统电气自动化控制与机电设备的技术应用与改善有一定的相关性，通风系统的电气自动化控制在于在通风的机电设备中融入可控制的软件，并通过增值系统的增加使通风系统具备自我控制，安全报警，主动记忆等多种的功能，以此来实现通风系统的多功能自动控制。
3.3排水与供电系统
井下作业的煤矿开采环境，其排水的高效与环境的安全性同样重要，煤矿排水系统中应用电气自动化控制系统其主要的任务是提高煤矿企业排水系统的控制能力，其应用首先是通过电气自动化控制系统实现水泵工作状态的自动调整，从而使井下排水系统达到无人操作，自动调整的状态。其次该项技术的应用也是为了实现排水系统的实时监控，通过状态的实时监控实现预防工作的有效开展。最后该技术的应用可以实现排水系统数据的及时收集与传送，结合数据分析工作的开展，推进排水系统的调节工作。虽然供电系统未直接涉及到大范围的机电设备，但其作为机电设备正常运行的基础和保障，电气自动控制技术在供电系统的应用具有重要的意义。其应用主要集中在对于供电系统的智能控制上。
4结束语
综上所述，为了提升煤矿作业环境的安全性，电气自动化控制系统的完善度也在不断提升，依托于现行系统存在的不足，进行相应的优化设计，不仅可以降低系统运行故障发生率，而且对于加快煤矿生产速度也有着积极的作用。
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