煤矿掘进工作面三专两闭锁电气控制的PLC控制改造

张慧杰

摘要现代化建设中，高科技信息技术的推广和运用，大大提高了人们的生活水平。随着我国市场经济体制的不断完善，煤矿业得到了快速的发展，促进我国综合国力的不断提升。文章就煤矿掘进工作面三专两闭锁电气控制PLC的应用现状进行分析，对三专两闭锁电气控制PLC的技术应用进行概述，提出煤矿掘进工作面三专两闭锁电气控制的PLC改造，大大提高了煤矿生产的安全性，促进煤矿企业的长远发展。

关键词煤矿；掘进工作面；三专两闭锁；电气控制PLC；安全

中图分类号：TD68 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0195-01

近年来，随着经济的快速增长，世界范围内的能源消耗日趋过量，给世界经济的可持续发展带来了严重影响，因此，环保和节能的全球呼吁受到了各国的关注。我国地大物博，拥有丰富的煤矿资源，给我国能源供应提供了可靠保障。

1煤矿掘进工作面三专两闭锁电气控制PLC的应用现状

市场经济体制下，我国煤矿掘进工作面中三专两闭锁电气控制PLC的主要应用有供电和闭锁两个方面，避免了煤矿开采过程中瓦斯和煤尘等带来的安全事故的发生，大大提高了煤矿企业的供电可靠性和稳定性，为生产工人的人身安全提供了可靠保障。

1.1 供电

随着高科技信息技术的推广，在煤矿开采中，电气控制的PLC技术得到了广泛的应用，其中，针对煤矿掘进工作面的供电可以大致分为低压入井下的三专供电和高压入井下的三专供电两个方面。其中，低压入井下的三专供电主要是应用于机械化设备较少、井下工作量小、对供电要求较低的小型的煤矿生产区域。由于受地方的限制和其它环境因素，低压入井的三专供电的实施存在一定的难度；高压入井三专供电是在煤矿掘进工作面时，设立有专门的变电所，控制通风机的高压爆炸、低压馈电、继电器漏电和变压器等的供电，提高了煤矿采矿区域的通风效果，保证了煤矿开采过程的持续供电，大大提高煤矿掘进工作面的安全性。

1.2 闭锁

在煤矿掘工作面的控制中，电气控制PLC的两闭锁技术主要是通过煤矿采矿控制中心的风电瓦斯电闭锁装置、安全监测系统和磁力启动器三个部分来完成风电瓦萨点闭锁操作的。其中，风电闭锁是通过用外线，将掘进工作面的总控制开关盒局部通风机的常用开关触头相连接，从而实现闭锁控制。根据目前我国煤矿采矿的情况来看，为了提高煤矿掘进工作面的安全性，选用的是真空磁力起动器来完成风电闭锁；瓦斯电闭锁与风电闭锁的连接时相同，不一样的是要添加一台瓦斯断电仪，以有效的进行煤矿采矿时的瓦斯总量，提高煤矿掘进工作面的安全保障。

2三专两闭锁电气控制PLC的技术应用

根据煤矿采矿的实际情况和开采量的具体需求，三专两闭锁电气控制PLC的技术应用主要包括地方煤矿和大中型煤矿。

2.1 地方煤矿应用

现代化建设中，我国地方仍然存在煤矿采矿机械设备配置少、专业技术人员缺乏、专业技能差、传感器应用少等问题，对地方煤矿开采带来极大影响。由于地方煤矿的开采量较少、井下负荷量小，因此，安全监测系统设置的实际应用效果很差，给煤矿掘进工作面埋下重大安全隐患。所以，为了提高地方煤矿开采过程中工作人员的人身安全，将变压器设置在地面，在井下布设电缆供通风用电，可以很好的达到三专两闭锁电气控制PLC技术的三专供电效果。与此同时，将井下通风机的专用开关和采矿掘进面的总开关相连接，结合瓦斯断电仪，可以实现地方煤矿采矿掘进工作面的风电和瓦斯电闭锁。

2.2 大中型煤矿应用

在大中型煤矿中，运用双风机和双电源可以提高高压入井条件下，采矿掘进工作面通风和供电的安全性和可靠性，保障大中型煤矿采矿生产的顺利完成。一般情况下，通风机分为两部分，当主局部通风机发生故障时，可以及时的切换到副局部通风机，给煤矿掘进工作面的安全通风提供可靠保障。另外，电气控制PLC的闭锁技术在大中型煤矿的采矿过程中，是与企业的安全监测控制系统结合应用的，工作人员可以在地面安全控制中心对井下工作进行安全监测和控制，便于及时的采取安全措施，有效的保障了煤矿掘进工作面的安全。

3煤矿掘进工作面三专两闭锁电气控制的PLC改造

在煤矿业的发展中，由于三专两闭锁电气控制的PLC采用的是继电器进行煤矿掘进工作面的通风和供电控制，具有接线量较大、元件数量较多、系统工作安全系数低和故障发生率高等特点，因此，给企业煤矿采矿带来了极大的安全隐患。为了给煤矿掘进工作面提供可靠的安全保障，相关工作人员对三专两闭锁电气控制的PLC进行了改造。

3.1 PLC控制过程的改造

根据PLC的构造，在煤矿的掘进工作面的进风侧，要求甲烷传感器对甲烷浓度的检测不能超过百分之零点五，如果局部通风机的供电系统处于完全正常情况，则可以将常用的开关保持在闭合状态。其中，局部通风机的电动机处于无故障状态，则将综合保护用的常用开关接点进行闭合操作；根据实际的生产情况，开启局部通风机的开关按钮，则可以是局部通风机得到启动，并保持运行状态。通过一系列的通风和供电操作以后，再开启其它设备，为掘进机开始工作做好准备。当掘进工作面的风流形成以后，掘进工作面回风侧的甲烷浓度不能超过百分之一，掘进工作面的甲烷浓度不能超过百分之一点五，以提高工作环境的安全性，保证煤矿采矿工作的正常运行。在煤矿开采的过程中，通过对风机、继电器和掘进机的相关操作，完成掘进工作面的通风和供电，可以实现风电闭锁。

3.2 瓦斯电闭锁的改造

在煤矿开采过程中，瓦斯的浓度太大时，可以通过局部通风机，将瓦斯进行稀释和吹散，情况比较严重时，则可以闭锁掘进工作面的动力电源，防止安全事故的发生。当掘进工作面进风侧的甲烷浓度超过百分之零点五时，PLC的输入继电器的相关接点会自动断开，局部通风机会因为断电而停止运行，与此同时，掘进机也会因为断电停止工作。通过主通风系统的通风作用，当甲烷的浓度下降到百分之五以下后，可以开启局部通风机和掘进机，重新开始采矿生产，从而实现瓦斯电闭锁的控制操作。

4结束语

煤矿掘进工作面三专两闭锁电气控制的PLC控制改造，提高了三专两闭锁电气控制PLC的可靠性、稳定性和安全性，促进煤矿企业经济效益的不断提升，给我国煤矿业的长远发展提供可靠保障。

参考文献

[1]窦勤耘.煤矿“三专两闭锁”技术的应用[J].煤矿机电，2007（05）：82-83，86.

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