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煤礦機械設備電氣自動化技術的應用

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煤礦機械設備電氣自動化技術的應用

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,許多產(chǎn)業(yè)都實現(xiàn)了機械的自動化生產(chǎn),生產(chǎn)效率和質(zhì)量都得到了極大提高。在煤礦生產(chǎn)中,機械的自動化程度將對生產(chǎn)的效率產(chǎn)生極大的影響。當前,我國煤礦產(chǎn)業(yè)的自動化生產(chǎn)程度已經(jīng)達到了較高的水平,自動化技術也正在向著多樣化和智能化的方向發(fā)展。然而,在煤礦機械設備的應用中還存在一定的問題,給煤礦生產(chǎn)質(zhì)量的提高造成了一定的限制。為此,煤礦企業(yè)應當及時更新生產(chǎn)設備和技術,在未來的發(fā)展過程中,應當將這些先進的技術與實際生產(chǎn)有效結(jié)合起來,從而帶動整個煤礦企業(yè)的發(fā)展。

1煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)中電氣自動化

煤礦的生產(chǎn)還包括地面作業(yè)的部分,具體包括煤層的粉碎、煤礦的篩選、運輸和儲存等環(huán)節(jié)。煤礦的地面生產(chǎn)主要通過地面生產(chǎn)系統(tǒng)來完成。這個系統(tǒng)全面負責煤礦的加工、分揀、儲存、運輸?shù)?。在系統(tǒng)工作的過程中易產(chǎn)生一定的噪音和灰塵,對工作人員的工作環(huán)境產(chǎn)生了一些不良的影響。電氣自動化技術的應用有效地解決了這一問題,為作業(yè)人員提供了更為舒適、安全的工作環(huán)境,與此同時,系統(tǒng)運行的效率也有明顯的提高[1]。地面生產(chǎn)系統(tǒng)的電氣自動化技術中最為核心的技術就是控制技術,在生產(chǎn)過程中較常使用的主要有三種控制方式。

1.1繼電氣控制方式

這種控制方式是我國在20世紀80年代以前使用較為廣泛的一種手段。在技術水平較為低下的情況下,這種控制方式也存在許多明顯的缺陷,例如系統(tǒng)過于復雜,線路過多且相互交錯影響,給故障的排除帶來了極大的難度;系統(tǒng)的靈活性差,無法根據(jù)實際的工作情況進行調(diào)整,因此在實用性上也較差。這種控制方式最大的優(yōu)勢在于成本較低,因此在一些經(jīng)濟水平較低的煤礦開采地區(qū)仍在采用這種控制方式。

1.2單片機構(gòu)成的控制器

到了20世紀80年代中期,我國的科技水平有了一定的提高,因此在控制器上也有了升級。利用當時已有的科技手段,使用了軟件編程的方式來控制煤礦開采過程中應用到的電氣設備。這種控制方式有效地改善了繼電氣控制方式中靈活性較差的缺陷,但這種控制方式的穩(wěn)定性較差,并且在信號的轉(zhuǎn)化效率上較低,因此之后也被更為先進的控制方式所替代。

1.3可編程控制器方式

可編程控制方式是當前最為先進的一種控制手段,也是應用最為廣泛的控制方式。它結(jié)合了上述兩種控制方式的優(yōu)點,并結(jié)合當前先進的技術手段,實現(xiàn)了對電氣設備的模塊化管理。在這種控制方式中,最為核心的設備包括中央處理器、電源設備、端口、信息輸入和輸出設備等。這些設備的連接都采用了集成電路的方式,因此控制系統(tǒng)的整體規(guī)模很小,占用空間少。此外,這種控制方式還具有穩(wěn)定性強、靈活性高、操作簡單等特點,極大地提高了電氣設備的控制效率和質(zhì)量[2]。

2煤礦提升機械設備電氣自動化

20世紀80年代是我國煤礦產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的時期,許多大型的煤礦企業(yè)都是在這一時期成立的,一些煤礦開采設備和技術也是在這一時期得以發(fā)明和應用。在當時,許多煤礦企業(yè)都采用了膠帶運輸?shù)姆绞絹磉M行煤礦的運輸。當代的煤礦運輸方式在此基礎上增加了施工狀況的監(jiān)控系統(tǒng),將煤礦的開采、運輸、儲存等環(huán)節(jié)有效地結(jié)合在了一起。在計算機技術和信息技術的支持下,煤礦的生產(chǎn)也開始向著一體化和智能化的方向發(fā)展。有企業(yè)甚至研發(fā)出了全數(shù)字化的生產(chǎn)模式,對所有的生產(chǎn)過程進行了集中監(jiān)控,有效提高了工作的自動化程度。隨后,交變電流也應用到了煤礦生產(chǎn)中來,并進一步提高了煤礦生產(chǎn)的效率。在煤礦的提升機方面,西方發(fā)達國家研制出了新型的提升機,實現(xiàn)對設備的中心管控系統(tǒng),在加工工藝和運輸工藝上都進行了革新。此外,一些國家已經(jīng)實現(xiàn)了對生產(chǎn)過程的全面監(jiān)控,有效減少了生產(chǎn)事故和安全事故的發(fā)生。信息技術的應用使得煤礦產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率獲得了前所未有的提升,尤其是在信息技術較為發(fā)達的國家,煤礦生產(chǎn)已經(jīng)基本實現(xiàn)了自動化。在這一方面,我國的生產(chǎn)技術相對落后,需要企業(yè)和政府共同努力,研發(fā)新的設備和技術,并積極吸取國外先進的理論技術,結(jié)合我國實際進行先進技術手段的應用。此外,在煤礦生產(chǎn)的安全性上,企業(yè)和政府也應予以應有的重視,在提高煤礦生產(chǎn)效率的同時,注重生產(chǎn)安全性的提升。對企業(yè)而言,提高生產(chǎn)的信息化程度不僅是提高自身競爭力的要求,還是促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前提。

3煤礦機械設備安全,監(jiān)控控制系統(tǒng)

我國當前使用的煤礦機械設備控制系統(tǒng)大多都是從國外引進的,但我國的專家和學者正在積極地研究符合我國實際生產(chǎn)要求的技術和設備。當前,我國在監(jiān)控控制系統(tǒng)的研究水平上已經(jīng)達到世界中等水平。我國部分煤礦企業(yè)已經(jīng)開始應用由我國自主研發(fā)的監(jiān)控控制系統(tǒng),其中包括遙感設備、紅外監(jiān)控設備等。在應用過程中,這些設備和系統(tǒng)都獲得了良好的應用效果。但存在的問題是,這些設備的種類和生產(chǎn)量都較少,當設備需要進行維修或替換時,零件的選擇較少。此外,設備的質(zhì)量也有待進一步提高,相對國外的設備而言,我國研發(fā)的設備在使用壽命上整體較低,給煤礦生產(chǎn)增加了一定的經(jīng)濟負擔。相關研究人員和研究部門應當進一步優(yōu)化煤礦生產(chǎn)設備的質(zhì)量,并通過不斷的實踐和應用,提高設備的操作性、實用性和安全性[3]。

4變電站綜合自動化系統(tǒng)的應用

供電系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)過程中必不可少的,起到了給生產(chǎn)提供動力的作用。為提高煤礦生產(chǎn)的整體自動化程度,在變電站的建設和控制過程中也應當采用自動化系統(tǒng)。變電站的自動化控制系統(tǒng)主要由計算機控制系統(tǒng)組成,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集、記錄、分析等,提高了信息傳輸和處理的效率。變電站的自動化系統(tǒng)使用從整體上提高了煤礦生產(chǎn)的自動化程度。

5結(jié)語

在煤礦的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,應當有效利用先進的科學技術手段,實現(xiàn)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動化控制,提高設備運行的安全性和穩(wěn)定性。在自動化控制系統(tǒng)中,可以綜合應用遙感技術、紅外線監(jiān)測技術等,并完善煤礦的監(jiān)控體系,提高設備運行的安全性。對我國的煤礦企業(yè)而言,提高機械設備電氣自動化水平是需要最先解決的問題。煤礦企業(yè)只有掌握了先進的科學技術手段,才能對生產(chǎn)設備進行有效的應用,從而提高整個產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)水平。煤礦機械設備的電氣自動化生產(chǎn)是未來的行業(yè)走向,也是必然的發(fā)展趨勢,煤礦企業(yè)應當抓住發(fā)展機遇,做好技術的創(chuàng)新和開發(fā),從而在市場中確立自己的競爭優(yōu)勢。

作者:張俊杰 單位:陽泉煤業(yè)集團