浅谈煤矿机械设备电气自动化技术应用关键研究

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第8期   作者:曹 丽
[导读] 电气自动化技术是一种先进的生产力,在煤矿机械设备中应用是必然趋势
        曹 丽
        神华准格尔能源有限责任公司设备维修中心 内蒙古 准格尔 010300
        摘要:电气自动化技术是一种先进的生产力,在煤矿机械设备中应用是必然趋势。在煤矿机械设备中应用电气自动化技术,可以提高设备的性能,提高设备的使用安全,提高设备使用的经济性。电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用主要体现在电气仪表的应用、可编程控制芯片的应用和电液控制系统上。
        关键词:煤矿机械设备;电气自动化技术;应用管窥
        1煤矿机械设备电气自动化技术运用优势
        1.1有利于提高煤矿机械生产效率
        现阶段,煤矿生产企业为了更好满足社会生产过程中对于能源需求,需要积极进行技术改进和更新,以此来提高煤矿机械生产效率和质量,在这个过程中需要积极运用煤矿机械设备电气自动化技术。这一技术的运用能有效提高煤矿机械生产效率。运用电气自动化技术能实现对控制系统的优化,促进其功能的不断完善,例如运用这一技术能使得控制系统具备监控的功能,以此来实现对煤矿开采设备的实时监测和控制,保证相关技术人员能及时了解设备的运行情况,有效避免了因故障出现而影响工程进程问题的出现。此外,运用自动化技术能有效提高煤矿机械设备故障分析和处理的能力,以此来提高故障检修的效率和质量。
        1.2有利于提高煤矿安全管理水平
        煤矿开采的过程中存在许多影响安全性的因素,导致煤矿中安全事故频发,为了保证煤矿开采工作的顺利推进,必须要注重不断完善煤矿安全管理体系,在这个过程中可以积极运用煤矿机械设备电气自动化技术,以此来提高煤矿安全管理的水平。煤矿开采的过程中涉及到大量运用机械进行操作的工程,例如采掘和运输等等,这就需要运用自动化技术来提高安全管理的水平。运用自动化技术能大大弥补人工进行机械操作的弊端,保证了煤矿开采工人的安全性,降低了安全事故发生的可能性,同时能大大降低工作人员的劳动强度,提高煤矿开采的机械化程度。此外,电气自动化技术还被广泛运用于机械和环境监测的过程中,能提高技术人员监测、辨识、分析和排除故障的效率和质量,从而从根本上消除安全隐患,保证生产的安全性。
        1.3有利于提高煤矿开发工作科学性
        运用煤矿机械设备电气自动化技术能有效提高煤矿开发工作的科学性。在传统的煤矿开采的过程中,部分企业为了提高自身的市场竞争力而选择大量开采煤矿资源,这种情况下煤矿开采往往存在一定的无序性,因此很容易导致资源的枯竭,不利于生态平衡发展。现阶段随着保护环境和节约资源理念的不断深入,煤矿开采也开始了整顿和处理的工作,主要目的在于提高煤矿开采的科学性,保证煤矿开采的有序性。在开采的过程中运用自动化技术能保证煤矿企业开采的效率和质量,企业在制定开采技术的过程中能遵循生态平衡发展理念,根据开采当地的实际地理情况进行开采,以此来保证煤矿开发工作的科学性。
2电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用
        2.1电气自动化技术在煤矿挖掘中的应用
        目前,我国的煤矿开采工作已经取得了很大的成就,不过还是面临专业技术欠缺的情况,技术的欠缺极大地限制了煤矿产业的发展,甚至使煤矿能源的产量降低,或者导致停产情况的发生。
        电铲智能化线控技术融合了传感器技术、自动化控制技术、计算机技术等,能够实现智能化电铲的姿态感知、闭环控制、智能运行等功能,是无人化、智能化控制的基础。

在智能化控制模式下,生产作业管理平台通过高速、低延迟的5G网络向电铲作业规划系统下发作业任务?电铲作业规划系统对作业任务进行规划和动作分解,并通过CAN总线向PLC智能控制终端下达动作指令?PLC智能控制终端接收到动作指令后,通过姿态、位移等传感器获取电铲动作机构的实时姿态,并输出电压模拟量至各动作机构变频器,变频器驱动相应机构电动机进行响应。所以运用电气自动化技术能有效提高煤矿开采环节的工作效率。在开采过程中可以运用电气自动化技术来优化驱动装置,扩大设备运输空间。但在使用过程中也要注意载重问题,机械牵引力主要还是采用液压方式进行,这还需要技术的不断提升,根据实际需求不断完善。
        2.2电气自动化煤矿在运输系统中的应用
        在控制系统内可以采用PLC技术作为控制核心,设置用户管理界面和工业监管系统,实现对设备的自动化控制,其连锁功能主要有以下几点:第一,通过在煤矿生产系统工作和运输设备间设置连锁功能,保证在出现问题时能进行停止。第二,控制方式可以采用单机控制、手动操作、集中控制等多种工作方式,便于工作人员操作,减少工作时间。第三,电气设备也能与电控设备和变频器、CST、电软启动设备灵活配合,在对运输速度控制中也有良好的发挥,实现软停车和软重启,减少故障的出现,提升整体工作效率。
        在煤矿实际开采的过程中,运输人员的劳动强度是非常高的。所以,基于运输系统而实现的电气自动化控制能够有效降低劳动力的损耗,进而提升煤矿生产开采的效率。电气自动化控制能够实现对煤矿电力系统的有限控制,能够有效减少人为造成的电力事故。例如,胶带机具备重要的运输作用,对其运输作业进行有效的管控与检测非常重要。以可编程控制器为核心的控制设备可以实现对运输系统的有效控制,进而对设备的运行状态进行实时的监测,并把数据及时传送到地面监控中心,这样可以确保整个运输系统的安全。
        2.3电气自动化在安全监管设备中的应用
        煤矿行业在工作过程中需要配合严格的安全监管工作一起进行,安全问题对于煤矿行业来说是重中之重,一旦出现安全问题就会造成严重影响,所以在生产过程中通过使用电气自动化技术完善安全监管系统,保障煤矿工作的安全性。通过自动化安全监管设备实现对煤矿工作环境的监测,运用这种方式,实现对煤矿工作环境的安全监测,减少工作危险的出现,通过电气自动化技术实现数据感应并回传,让工作人员能够及时分析问题产生原因,将危险控制在源头,提升煤矿工作的应急能力。但在现阶段我国自主研发的煤矿安全监管系统还有待完善,有些时候需要进口其他国家的设备,所以我国应在煤矿工作安全监管电气自动化方面加强研究能力,逐渐满足煤矿行业的工作需求。
        2.4电气仪表的应用
        在机械设备中,电气自动化技术应用最普遍的就是电气仪表。传统的机械设备安装的多是机械式仪表,这种仪表测量精度有限,读数十分不方便。更为重要的是,测定的参数单一,不能存储以往的运行数据。而现代机械设备多安装有电气仪表[5],数据读取方便而且精度高,带有一定的存储功能,可以很方便地了解设备的运行情况。电气仪表的应用使得煤矿机械设备的运行状态管理更加方便。将一些仪表接入到相应的网络,可以在地面实现对机械设备的实时管理。此外,当一些数据出现异常时,电气仪表还能发出相应的报警信号,以此来保证设备的运行安全。
结束语
        随着科学技术的发展,煤矿开采效率和安全性得到明显提升,其中典型的是千万吨级矿井的出现。煤矿行业的发展与机械设备的发展有直接联系,机械设备的性能越好,煤矿开采的效率就越高。鉴于现代煤矿采用的是重型机械设备,采用传统的控制方式已经不能满足生产需要。为此,现代化机械设备都应用了电气自动化技术。
参考文献
[1]郑象鹏.电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用[J].内燃机与配件,2019(22):230-231.
[2]赵飞强.煤矿机械设备电气自动化技术的应用[J].电子技术与软件工程,2019(09):133-134.
[3]胡晓健.煤矿机械设备中电气自动化技术的应用探析[J].中国新技术新产品,2019(07):134-135.
[4]王战强.煤矿机械设备电气自动化技术的应用[J].科技风,2019(08):146.
        
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