任红梅
铁法煤业（集团）有限责任公司后勤服务保障中心辽宁调兵山
摘要：煤矿生产过程需要用到大量的机械设备，这些设备的性能对开采效率和安全性有着重要影响。为了提升机械设备的性能，先进的电气自动化技术已经在机械设备中得到了普遍应用。通过分析机械设备中应用自动化技术的优势，重点介绍了电气自动化技术在机械设备中的应用情况，以期为认识现代化的煤矿机械设备提供参考。
关键词：电气自动化技术；煤矿；机械设备；应用；管理
中图分类号：TD63文献标识码：A
引言
在现代技术支持下，多数企业机械设备的自动化水平高，相应提升了生产效率与质量。在煤矿生产作业中，机械自动化水平会极大影响生产效率。煤矿产业自动化水平提升，自动化技术朝着智能化、多样化方向发展。但是，煤矿机械设备应用，存在的问题隐患非常多，会限制煤矿生产质量。因此，煤矿注重生产设备、技术更新，结合先进技术与生产，促进煤矿企业发展。
1煤矿机械设备应用电气自动化技术的重要性
1.1提高煤矿机械设备的性能
电气自动化技术与机械设备结合的关键在于将机械设备中的机械开关用电气控制。传统的机械设备在操控时采用的是机械式操控杆，这种设备控制方法不仅会导致设备的运行状态不稳，还容易出现设备控制失效的问题，严重影响设备的使用寿命。更为致命的是，机械式控制不能精确控制设备的运行状态[1]。而采用电气自动化技术后，可以将机械式开关转换为电气式开关，大大提高了对机械设备的控制灵敏度，更为重要的是，可以有效避免设备运行状态控制过程中出现的磨损情况。
1.2提高煤矿机械设备的使用安全性
在传统机械设备运行过程中，只能凭借设备出现的异常情况来进行故障诊断，例如发出的噪声、振动加剧等。这使得设备的故障识别率很低，很容易引发煤矿机械设备安全事故。而采用电气自动化技术后，煤矿机械设备的一些参数可以被监视，例如设备的运行功率、转速等。一旦发生异常情况，就会自动报警并将设备的状态切换到安全运行方式，使机械设备发生故障后造成的危害降到最低。
1.3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。
1.4有利于提高煤矿开发工作的科学性
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矿井通风系统中的应用
过去矿井下，各个巷道与开采作业场地有毒的瓦斯气体密度较大，没有较好的通风环境，采煤工人随时存在生命危险[2]。目前，矿井通风机械设备普遍采用了电气自动化控制技术，就是利用计算机组态控制软件控制鼓风、通风机械设备，利用传感器对声、光、温度的反映，对采煤作业场地与空间巷道进行无缝监控，有人活动即可通风，无人活动马上关闭通风机械设备，既节约了能源，又增强了生产安全性。
2.2矿井排水系统中的应用
矿井下的排水是安全生产的重要问题，排水系统的机械设备如果不能安全运行，矿井下的采煤工人与生产设备，就有巨大的“淹没”隐患。同时，排水较快又存在煤石岩层发生坍塌的危险。因此，人工控制阶段发生安全生产事故很常见。排水系统的机械电气自动化控制技术就是排水设备与计算机相连，利用控制软件，对排水现状进行实时监测控制，及时发现安全隐患，并能及时控制，能够保障人员安全和生产安全[2]。
2.3矿井供电系统中的应用
矿井下的采煤机械、运输机械、照明设备、监测控制设备，都是不同类型的电器或者机电设备，安全用电也是安全生产的具体保障措施，供电系统的电气自动化技术，就是把供电设备通过服务器与计算机信息中心有效连接，信息中心对供电系统的安全运行数据实时监测分析，发现隐患，及早处理，确保井下机械设备用电安全。
2.4矿井采煤机械机械中的应用
采煤机械生产效率高，就会设备与煤石岩层摩擦增加，增加热量，危及作业场地的安全；采煤机械设备运转慢，生产率低，就影响生产；因此，采用电气自动化技术就能确保采煤机械最大的生产效率与安全系数，就是利用计算机信息中心结合采煤机械的运转参数与温度参数，进行有效控制，实现了生产安全两不误。
目前较为先进的煤矿机械设备均采用了可编程控制系统，使生产的各个环节自动控制与管理，工作人员只需要在后台做出指令输入，就能够保证设备根据指令程序运行，各种传感器集成到设备中，通过后台的远程控制，对煤矿机械设备具体工作模式进行微调，实现各种机械设备在无人控制的情况下也能安全稳定运行。技术发展越来越快，从目前的煤炭掘进设备中充分体现了技术力量的进步。利用自动化编程，使设备运行的轨道得以控制，编程逻辑控制器能够输入设计思路，根据不同的设备情况全面做好整体功能复述，让设备在无人的状态下保证快速行进，设备能够适应各种环境，逻辑控制器对设备进行路程设计，保证了各功能单元有效控制，后台能够通过远程操作，对设备停止、启动、生产进行操控，满足设备在复杂环境下的正常行进操作。为了全面对设备进行操作，把握重点问题，对各关键节点进行科学监控，现代掘进设备实现了多个传感器互相监控的目标，对重要节点进行多元监控。
2.5煤炭运输机械中的应用
过去井下采煤，都是通过人力推车外运，劳动强度很大；如今煤炭的运输采用输送带机械，降低了人的劳动强度。目前，随着计算机网络技术在采煤运输机械控制中的应用，实现了运输设备的自动化控制，并提高了井下生产的安全性。常见的电气自动化系统就是DCS结构系统。
通过电气系统的应用，实现多种控制方式，如自动控制、远程控制、独立操作、手动操作等方式，能够在避免停产的情况下，做好运输设备的维护与保养，更好地维护企业经济效益。通过电子控制装置的科学应用，大大提高了运输速度与质量，可以根据不同的条件，设计自动调节挡速，全面实现整个系统自动化、精准化的管理目标。在实际生产作业中，可以根据设备运行的故障点做好针对性解决，以需求为导向，设置多个点位的控制，形成精准配合，有效提高带式设备连续运行速度，确保了对运输过程中的准确控制。带式输送设备是当前应用最为广泛的技术，可采取视频监控系统对情况做好实时监控，对设备的运行情况进行快速反应，后台可以根据显现的数据参数，做好运输设备调试，通过电压电流、煤流量、环境、温度等信息内容，及时发现隐患，对故障起到预警作用，煤矿自动化皮带输送设备也是物联网应用的体现，全面提高了设备的智能化水平。
2.6生产监测设备中的应用
煤炭生产，安全第一，这是煤炭企业必须要遵循的原则，所以说，不论是技术创新还是设备更新，都要以安全为核心，全面提高生产的安全性。煤矿企业井下作业安全最为关键，作业过程中需配备专门安全监控与保障系统，才能保证生产的安全。监控监测范围覆盖整个矿井，对温度、湿度、瓦斯气体浓度进行全自动、全过程监控，利用现场设置红外线感应自动喷雾装置、断电仪、风电闭锁装置，做好现场的安全控制，及时发现安全隐患，保证生产连续进行。感应装置与监测装置要全面保证对数据的实时传输，直接由后台监控对设备运行质量进行分析，对发现的问题要及时处理，快速反应。
安全生产就要对所有的生产设备的运行状态与生产环境实施有效的监测控制，生产监测设备的电气自动化技术就是利用计算机网络技术设备，对生产监测设备的功能和运行状况实时监测，确保监测设备功能的有效发挥。
3影响电气自动化技术安全应用的因素
3.1生产环境
煤矿机械设备分采煤设备、运输设备、监控设备、供电设备、计算机网络设备等多种机械设备，设备的室内、室外作业，井上井下作业，存在不同的作业环境，不同的环境对设备有不同的影响，比如潮湿环境易于使设备的铁质元件生锈，电器元件漏电；寒冷环境会造成设备塑料构件的硬化，温度较高的环境会使通电线路温度增高，产生安全隐患；等等。因此，电气自动化技术设备的安装过程，必须了解设备性能和环境影响特点，减少环境影响的不利条件。
3.2员工素质
采煤钻机的操作工人、运输车辆控制人员、信息中心的监测人员等，都是不同生产岗位的员工，由于每个人的素质的不同，运用电气自动化技术的熟练程度、经验、认识水平、敬业精神也不同，均会影响电气自动化技术的应用。技术生疏容易出现差错；没有责任心同样导致安全隐患；在具体操作中，工作多年的老师傅与刚上班的年轻人也有差别；因此，针对不同员工的素质和经验、知识水平，在生产操作中，充分发挥“传帮带”的作用，积极利用各类技术培训机会，充分提高员工应用自动化新技术的水平，提高素质，夯实安全生产的基础。
3.3设备元件质量
无论是自动化控制设备，还是启动、运行设备，都是由若干元件、部件、线路、连接设备组成的，设备中任何一部分质量不保，都将导致非常严重的事故隐患，任何一个元件设备的运行参数或者功率不匹配，就会影响整体设备的平稳安全运行。因此，在引进设备过程中，必须保质保量，满足生产机械系统安全作业的需要。
4电气自动化技术在煤矿机械设备中的管理措施
4.1优化作业环境，确保自动化技术安全应用
煤矿机械设备的电气自动化技术应用的环境就是井上信息中心与井筒、井下采煤作业场地、运输巷道，针对不同的导线、元件的抗腐蚀、抗潮湿、抗无线电波的干扰等不同能力，最大限度优化环境，使自动化控制设备、监测设备、运行设备的功能运行平稳，满足安全生产的各种需要。比如，潮湿环境下采取元件设备的防潮措施，振动环境下，确保元件固定稳定的条件等。
4.2建立高素质的员工队伍
自动化生产条件下，无论是采煤工人、运输人员还是信息中心的检测员，还是工长、车间主任或者企业领导，都应该满足岗位技术需求，充分利用安全生产主管部分、矿务管理机构的检查、培训机会，开展自动化技术大比武、大学习，努力提高矿山企业每一个员工的素质，都要成为“专家”，根据生产时间需要，开展技术创新，弥补各种技术不足的短板，提高自动化技术应用能力，提高自动化技术应用水平，建立高素质的煤矿工人队伍，适应高新技术应用于采煤生产的实际需求，为安全生产和优质高效创造条件[3]。
4.3加强电气自动化技术设备质量的维护
随着高新自动化技术在采煤、运输、监测等生产岗位的应用，矿山企业要针对实际完善设备维护保养制度，聘请专业技术人员，提高设备质量维护的素质水平；同时，增加科研投入，更新设备，提高机械设备维护保养技术水平，实行技术分工，强化专业要求，提高技术质量，通过对自动化技术设备的质量维护，确保各种设备作用的正产发挥，促进安全生产。
总之，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。希望所述内容可以为相关人员认识煤矿机械设备的电气自动化提供一定的参考。
参考文献
[1]严金权.煤矿机械运输设备自动化调试技术的应用探讨[J].电子世界，(13):53-54.
[2]韩蔚东.煤矿开采机械装备及自动化技术[J].电子技术与软件工程，(13):.
[3]周玲玲.自动化智能开采关键控制技术探索与研究[J].能源技术与管理，，43(06):-.
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