王裕龙
北方重工集团有限公司，辽宁 沈阳 110000
摘要：随着科学技术的发展，自动化技术在各个行业中都得到了应用，煤炭行业也不例外。目前，中国煤炭行业正处在从机械化开采向自动化开采及智能化开采转变的关键阶段。无论是自动化开采还是智能化开采，其关键都在于煤矿机电设备的自动化控制。因此，非常有必要认识煤矿机电设备自动化控制的优势。自动化控制使机电设备按照预定的轨迹运行，从而将人从重复的劳动中解放出来。本文围绕煤矿机电设备自动化控制的优势展开，分析了机电设备自动化控制在煤矿开采中的应用[1]。
关键词：电气化自动控制技术；煤矿开采；运输；经济收益；安全
引言
煤矿开采大多是在恶劣的条件下进行的，对生产设备有着很高的要求。这种情况下，实现机电自动化，能极大地保证生产效率，提高生产的安全性，确保生产持续且高效地进行，解决以往工作中经常出现但难以处理的问题，减少人员现场工作量，实现对所有设备的集中控制。但要想实现机电自动化这一目标，还需要做出相应的努力。以下就在明确煤矿实现机电自动化重要性和必要性的基础上，提出具体的实现方法[2]。
1煤矿机电设备自动化控制的优势分析
1.1工作效率方面
a)可延长设备工作时间。实现机电自动化以后，只需要很少的人工即可完成工作，而且机电设备无需像人工那样需要长时间恢复才能工作，一般情况下只要没有故障，即可连续运行。在这种情况下，能大幅增加可工作时间，增加单位时间可完成的工作量。这样尽管会延长各类机电设备的实际使用时间，长时间连续运行会缩短机电设备的寿命，但从整体来看，依然是利大于弊，并且对机电设备进行更新换代能促进机电设备更好地运行，解决设备故障和寿命等方面的问题。b可提高稳定性。所谓“机电自动化”，实际上就是借助处理器自动操控所有的机电设备。对于处理器而言，其运算处理速度和操作精度都是人类无法达到的，并且处理器不会像人那样产生疲劳感，支持连续且不间断运行。此外，很多处理器具备看门狗等功能，当故障发生后可自行解决，使系统保持连续运行，设备稳定性远超过采用手动控制模式。c可提高精确度。机电自动化技术的应用不仅能提高设备运行的稳定性，还能提高设备操控的精确性。目前，计算机技术和控制理论都在不断发展，产生了很多智能化控制算法，常见的有模糊控制算法、混沌控制算法及人工神经网络算法，无论是控制的精度还是速度，都得到了很大程度的提高。d)故障处理更加及时。采用自动化系统能对机电设备实施全程监控，如果发生故障，能立即做出反应，采用传感器确定故障产生的原因。若能自行处理故障，则立即开始处理；而若无法自行处理故障，则立即报警。无论是故障的监测还是排除，自动化系统都十分迅速，能减小故障对实际工作造成的影响。
1.2综合效益方面
对于企业而言，运营的目的在于创造效益，任何一项更新都是以增加效益为目的和前提的。机电自动化也不例外，通过对机电自动化技术的合理应用，能为企业创造更好的效益，主要包括以下几方面：a)降低人工成本。伴随经济的快速发展，工程项目的人工费不断增加，对于劳动密集型产业而言，人工成本在总生产成本中占主要部分。而采用机电自动化技术能减少人工费用，大幅降低人工成本。然而，机电自动化的实现需要投入一定的资金，这种投入本质上是一次性的，而人工对于工程项目而言却是长期性的。可见，若从长远角度来看，机电自动化的实现能为企业带来更多的收益。b)保证工程安全。设备运行时，无法避免会产生各类问题或故障，一些设备一旦产生故障，若未及时处理，将引起严重的事故。
2电气自动化控制技术在煤矿生产工作中的主要应用措施
2.1应用在煤矿挖掘工作中
在挖掘工作中应用电气自动化控制技术能够有效改良煤矿机械设备的实际挖掘水平。例如：中厚煤层的采煤机在与电气自动化控制技术结合之后，逐渐成为了滚筒式采煤机，电气自动化控制技术与牵引系统结合之后，升级成为电磁滑差无链牵引，根据煤矿实际情况，来制定采煤机的开采方式，提高采煤工作的效率。
2.2应用在煤矿运输工作中
在煤矿开采过程中，应用传送带将开采出的煤炭及时运输到地表之上是重点工作。随着计算机技术的不断进步，在煤矿运输的监控环节，相关企业应该运用分布式控制结构和编辑控制器相结合，改良运输胶带的监管系统，让电气自动化控制技术能够有效应用在煤矿开采的运输过程当中，大幅度改进和创新机械设备开采性能。
2.3有效改良采煤机
伴随着煤矿开采行业的深入发展，开采技术也呈现出了创新化的趋势。为了能够达到煤矿开采技术的标准，优化采煤机的性能工作，电气自动化控制技术的加入必不可少，自动化滚筒式采煤机代表着煤矿开采工作的创新。其核心应用就是液压支架，它能够适应生产量巨大的煤矿工作环境，支架的高度也能跟随煤层厚度而进行灵活调整。伴随着科技技术的不断发展，液压支架的支柱结构也进行了相应的升级。设备技术的投入较发达国家落后，我国液压式采煤设备还没有被完全普及。因此，国家要加强液压自动控制技术，并进行全面推广，有效提高煤炭资源的利用率，进而提升煤矿企业的经济效益。
2.4自动化控制在矿井通风机中的应用
矿井通风机是矿井通风的主要动力源，不仅要保证其运行的可靠性，还应保证其运行的经济性。一般情况下，矿井通风机消耗的电能占矿井总消耗的50%左右。因此，必须保证矿井通风机处于经济运行状态，否则会有大量的电能浪费。在过去，矿井通风机的工况点是通过风机的叶片安装角来调节的，调节所用时间较长，十分不方便。很多时候，矿井通风阻力的测定几个月甚至半年进行1次，而在这个周期内大量电能会被白白浪费。而矿井通风机经过自动化改造后，通过煤矿井下安装的传感器可实时测得矿井局部通风阻力，根据矿井通风网络就可确定矿井的实时通风阻力。在确定矿井通风阻力后，调节通风机的转速就可实现对通风机工况点的动态调节。这有助于在满足矿井安全运行的前提下节省大量的电能。
2.5保证系统的可维护性及适用性
在实际的煤矿作业过程中，有很多工作可应用自动化技术来完成，在不同条件下借助自动化系统可以产生截然不同的效果。怎样才能最大限度地发挥系统优势，是需要考虑的关键问题。目前，煤矿领域的机电自动化技术主要用于矿井监测、生产作业、提升机、传送带、采煤机等几个方面，这些都是当前比较成熟可靠的技术运用形式。在实际的煤矿作业过程中，必须高度重视安全，所有新兴自动化技术都必须经过论证才能实践。另外，不同的自动化系统对应的控制算法都有其独特的使用范围，即便功能相似也不可轻易地移植，需确定它的具体适用范围，在确定有效之后方可正式应用。
结语
电气自动化控制技术是煤矿开采工作中一种创新型的开采手段，能够有效保证煤矿开采作业的安全性和稳定性，有效提高煤矿企业的经济收益。随着电气自动化控制技术在多元化领域的引用，未来还会出现更加先进的技术，煤矿开采工作也会不断朝着智能化的方向前进[3]。
参考文献：
[1]刘浩民.电气自动化控制技术在煤矿生产中的应用分析[J].科技经济导刊,2020,28(29):42-43.
[2]徐耀晖.煤矿电气自动化控制系统的设计[J].科技创新与应用,2020(28):78-79.
[3]张晓东.电气自动化控制技术在煤矿生产中的应用分析[J].中国设备工程,2019(20):159-161.