摘要：機械技術與科技水平的發(fā)展與進步，作為生產(chǎn)技術發(fā)展的結晶，電氣自動化技術，對煤礦的生產(chǎn)，發(fā)揮了重要的作用，并有效地促進了煤礦在生產(chǎn)中的高產(chǎn)高效，在安全穩(wěn)定的生產(chǎn)中得到了保障。

關鍵詞：機械設備 電氣自動化技術 應用

 

    我國地大物博，能源資源物產(chǎn)豐富。作為能源大國，煤炭生產(chǎn)對我國工業(yè)化的進步與發(fā)展都有著重要的作用?，F(xiàn)如今，在科學技術的不斷發(fā)展，煤礦的機械設備設施也越來越完善。機械設備的自動化技術也慢慢趨向于精度化、智能化，其功能也逐步趨于集成化、多元化方向發(fā)展。在進行煤礦開采作業(yè)時，煤礦的機械設備不完善，就會影響電氣自動化水平。自動化技術作為現(xiàn)代化的科學技術，通信技術、計算機、傳感技術及現(xiàn)代控制都已與現(xiàn)代網(wǎng)絡緊密相關。在實際的采煤過程中，必須重視井下的工作環(huán)境所帶來的安危意識，充分利用電氣自動化技術的優(yōu)勢。同時，在規(guī)避風險時，對煤礦生產(chǎn)的相關施工設施的可靠程度加以提高，盡量減少人工勞動力，在生產(chǎn)中提高煤礦的生產(chǎn)效率。

（一)煤礦企業(yè)與電氣自動化的安全管理

作為特殊行業(yè)中的一種，煤炭行業(yè)在安全生產(chǎn)過程中從員工到生產(chǎn)設施，再到員工是一個反復循環(huán)的過程。前提是煤礦的安全生產(chǎn)，本質(zhì)上是確保員工的人身安全，并以員工為核心要素。采煤是一種高危的行業(yè)，在采煤過程中，安全生產(chǎn)將直接影響煤礦企業(yè)的產(chǎn)值與經(jīng)濟效益。所以，在實際的管理工作中，提升安全管理就是采煤作業(yè)的本質(zhì)工作。在煤礦安全生產(chǎn)的傳統(tǒng)管理模式中，大多是對行政方案的應用，并通過集中整治與綜合治理等方式，只能對事故發(fā)生之后進行處理。而對于煤礦在實際的生產(chǎn)安全中，始終是治標不治本的。

在本質(zhì)上，煤礦的安全還是在風險控制范疇內(nèi)。如果可以把危險源當做辨識危險的基礎，并對采煤過程中的不安全因素進行及時控制和管理，就能在在源頭上切斷危險源。所以說，自動化技術在采煤工作中的應用越強，煤礦發(fā)生安全事故的幾率就越小。在安全管理體系中，要不斷提高煤礦企業(yè)的管理能力。

（二）發(fā)展中的電氣自動化技術

    煤礦的自動化技術在科學網(wǎng)絡技術的發(fā)展中，得到了很大的改變。在工業(yè)控制的電氣自動化基礎上，以儀表儀器、計算機網(wǎng)絡技術、理論控制及其他的技術，不斷地提高煤礦的生產(chǎn)效率，對煤礦的工業(yè)生產(chǎn)進行管理、優(yōu)化、調(diào)度、檢測與控制，綜合性的保證了煤礦的安全和生產(chǎn)量。電氣自動化技術主要包括系統(tǒng)、硬件、自動化軟件三部分構成，在自動化技術的系統(tǒng)中，可有效的減小生產(chǎn)效率與企業(yè)目標之間的問題，能有效提高企業(yè)的生產(chǎn)效益與增強生產(chǎn)效率。

（一）煤礦的采掘機械

在保障生產(chǎn)安全與生產(chǎn)效率的基礎上，國內(nèi)外的煤礦采掘機械設備，利用很多電機驅(qū)動與較大的裝機容量，采用橫向布置的方式，并向電牽引的方向發(fā)展。采煤機在一般情況下的總裝機功率都在 以上，甚至有些達到了 ，而牽引電機的功率為 ，牽引速度為 。采煤機在使用交流牽引時的可靠性能較強，效率也比較高，維護起來也更方便，抗污能力比較強，因此，特別受到煤礦企業(yè)的重視。

由工況檢測與多種故障診斷系統(tǒng)構成的計算機技術，是控制電氣自動化技術的核心，并具有大功率，高效率的優(yōu)勢。在很多企業(yè)中采用以主、副機為前提下的雙速電機，并使用計算機技術進行工況監(jiān)控。促進了電氣自動化技術，在煤礦的輸送機方面正在向多樣化、重承載方向發(fā)展。而對于液壓支架，則是以高壓、大流量的工液系統(tǒng)與電液控制為核心，在大功率、可靠性高的機電一體化的技術中，移架的速度大概為 ，由原先的單產(chǎn)進而轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝a(chǎn)，更利于了生產(chǎn)的高度集中，保證了煤礦的產(chǎn)量與安全。

我國目前的采煤設備相對于國外還是比較落后的。采煤機的最大裝機功率，液壓牽引為 ，電牽引為 。由于電牽引的起步比較晚，所以牽引調(diào)速的方式還是以液壓牽引的方式為主。

目前國產(chǎn)的采煤機型號只有 等，而國內(nèi)的研究機構和煤礦機械企業(yè)研制的都是煤量小，運輸能力低，液壓支架沒有工況監(jiān)測的電液控制。檢測與綜采設備的電氣控制方面也比較落后，計算機控制屬于應用階段，利用微型的計算機在煤礦的綜掘方面，不具備故障的診斷功能，與先進國家的采煤技術相比，自動控制掘進機還處于起步階段，差距還是比較大的。

（二）煤礦的運輸機械

   自上世紀80年代起，煤礦的開采產(chǎn)量逐年增加，部分大中型煤礦在進行井下運輸時都采用的是膠帶運輸設備。而在綜合保護被系統(tǒng)替代的環(huán)境下，網(wǎng)絡與 開始應用普遍。也有一些煤礦應用的是直流數(shù)字的調(diào)整體系，效果也很明顯。但也存在一些保護措施，尚不過關。如圖1為帶式輸送機的工作原理圖：
 

                 圖1 帶式輸送機的工作原理圖

新型的電子設施在得到廣泛的應用后，高斬波率與高效率的轉(zhuǎn)波器也開始進入營運狀態(tài)，在運營中，以微機和 為重心，并隨著變頻同步與變頻技術的發(fā)展，電控提升機在發(fā)達國家以 為重心，通過 提高工藝控制，逐漸實現(xiàn)產(chǎn)品的統(tǒng)一，以全微機進行監(jiān)控，采用雙線回路，用冗余技術對安全監(jiān)控的回路來保障提升機可以安全運行。

故障的診斷裝置以微機為核心，可提升并實現(xiàn)高度自動化。我國的提升機大多為交流提升，調(diào)速方式為轉(zhuǎn)子串電阻方式進行調(diào)速，除了一些先進大型的礦井，采用的是 代替繼電控制，還有的是采用接觸器控制。自改革開放之后，我國引進數(shù)字控制提升機 30余臺,國產(chǎn)的一般以模擬線路居多。在 與微機的投入使用后，提升機以計算機為核心的電氣保護裝置得到了很好地發(fā)展，同時也對其安全運行有著重要的作用。

（三）煤礦的安全機械

在引進國外的制造技術與安全監(jiān)控系統(tǒng)的同時，我國也自主研發(fā)了煤礦的生產(chǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng)，大多使用 系統(tǒng)，推出了 、 、 、 、 、 等。目前，我國已有很多的大型煤礦都設置了監(jiān)測儀或者監(jiān)測系統(tǒng)，并裝置紅外線自動噴霧裝置，斷電儀和瓦斯遙控儀及風電閉鎖裝置，在我國的安全監(jiān)控系統(tǒng)中，都基本滿足對煤礦安全生產(chǎn)的要求。但是與其中配套的傳感器壽命比較短、種類比較少，維護工作量大，穩(wěn)定性能也比較差等，這些原因都造成監(jiān)控系統(tǒng)的工作利用率不是很高，并且缺乏安全的可靠性。所以，要采取必要的科學技術措施，提高監(jiān)控系統(tǒng)的礦用傳感器開發(fā)與系統(tǒng)可靠性的提高，為煤礦的安全生產(chǎn)在技術上提供保障，加大電氣自動化技術的開發(fā)。

在開采煤礦的作業(yè)中，機械設備的運轉(zhuǎn)，需要供電系統(tǒng)提供運轉(zhuǎn)的動力，因此，變電站的自動化就有了非常重要的意義。以下是針對變電站在一般的煤礦規(guī)模中綜合自動化系統(tǒng)的應用。

（一） 的變電所工程

    包括設備，2臺主變壓器， 回、 、 線路雙回、 回等，如圖2，變電所的綜合自動化系統(tǒng)結構圖：
 

                      圖2 變電所的綜合自動化系統(tǒng)結構圖

（二）保護設備

    主要有綜合測控裝置 、差動保護裝置 等，可以對變壓器內(nèi)相間及匝間短路進行內(nèi)外故障的排除與安全應急，并對過流、過負荷等起保護作用。針對 的線路保護，使用 保護裝置由后加速、單相接地保護等組成，在系統(tǒng)中有一臺 保護裝置與PT微型機切換，可同時低壓保護與監(jiān)控兩段沒有關聯(lián)的母線。

    電氣自動化技術是一個涉及電子、電工、計算機工程和自動化等多種學科的綜合性技術領域，對煤礦的安全生產(chǎn)也發(fā)揮著重要的作用。在今天，不斷發(fā)展的煤礦產(chǎn)業(yè)工業(yè)化進程，為推動煤礦生產(chǎn)的生產(chǎn)效益，必須大力發(fā)展科研力度，并不斷創(chuàng)新電氣自動化技術，為煤礦企業(yè)實現(xiàn)更好地社會效益與經(jīng)濟效益，推動先進的機械設備與現(xiàn)代化煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

[1]張禮崇,郜祥,王焱,李興.電氣自動化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].技術與市場，2012(01).

[2]李向東.電氣自動化控制系統(tǒng)的應用及發(fā)展前景展望[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2011(02).

[3]李文強.我國的電氣自動化發(fā)展趨勢淺析[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊).2011(12).