煤矿提升机电气改造注意要点

岳志华

摘 要：随着经济的快速发展，我国对于能源的需求在不断增加。在我国一次能源的结构比重中，煤炭仍然占据着极大的比重，做好煤炭的开采对于确保经济的健康、稳定发展有着极为重要的意义。煤矿提升机是在煤炭开采中应用极为广泛的一种设备，其能够完成井下煤炭与人员提升的重要任务，做好煤矿提升机的自动化改造，提高其自动化能力，对于确保煤矿提升机的安全使用有着极为重要的意义。本文在分析煤矿提升机特点的基础上对如何做好煤矿提升机的自动化改造进行了分析阐述。

关键词：煤矿提升机；电气改造；自动化；PLC

中图分类号： TM76 文献标识码：A

煤矿提升机是矿山电力拖动系统的重要组成之一，其能够在井下人员与煤炭的提升中发挥出巨大的作用，是一种在煤炭开采中极为重要的设备。长期以来煤矿提升机作为煤矿中的重要的提升设备由于种种原因一直未能更新。煤矿提升机长时间的使用使得其功用已经远远无法满足现今快速提升的采矿需求，并对煤炭的安全生产埋下了较大的安全隐患，因此，需要做好对于煤矿提升机的自动化改造提升其自动化水平，确保煤矿提升机能够安全可靠地运行。

1. 煤矿提升机自动化改造所面临的问题

据不完全统计，我国各煤矿开采企业中所使用的煤矿提升机主要依靠的是低于1000W的交流异步电动机来拖动的，对于电动机的供电多数依靠的是FD机组来实现的，对于煤矿提升机的制动主要采用的是晶闸管装置，此套控制系统可靠性与监控能力都有所不足，在后期的改造中在煤矿提升机上添加了深度指示器和自动控速等的保护设备以提高煤矿提升机的可靠性与安全性。在煤矿提升机的使用过程中由于煤矿提升机承受较大的负载力使得煤矿提升机的故障频发，根据其所造成的严重程度可以分为损坏型故障（包括有钢丝绳过卷、机械断轴等）和提示性故障报警（如油温过高、油压不足等）。传统的煤矿提升机的控制系统在使用中故障频发、稳定性较差从而为煤炭的安全生产带来的不小的安全隐患，因此需要通过对煤矿提升机的控制系统进行电气化改造提升其自动化水平以使得煤矿提升机的控制系统更为安全、高效。

2. 煤矿提升机的自动化改造

在对煤矿提升机的电气系统进行改造的过程中可以充分利用贮备技术来实现，通过在电气控制系统中增设贮备单元用以在煤矿提升机电气控制系统中的一部分单元损坏时可以及时地切换至贮备单元以快速的恢复对于煤矿提升机的控制。在煤矿提升机的自动化改造中需要以PLC作为控制改造的核心，在PLC逻辑程序的编制时需要对煤矿提升机的各项电气控制功能进行系统性的分析从而确保PLC程序编制的完善，在PLC的所编制的逻辑程序中主要涉及后备保护、减速过程中的若干自动设定和功能的执行等以及煤矿提升机运行状态的监控，对于煤矿提升机运行中的各种异常状态进行提示报警（如油温过高、油位过低等）。通过使用PLC作为控制核心将会使得原煤矿提升机的电气控制系统大为简化，在降低煤矿提升机电气控制系统成本的同时也使得其可靠性与安全性大为加强。在煤矿提升机中所使用的传统的机械式深度指示器极为笨重，且对于深度的指示存在着一定的误差，在对深度指示器进行改造的过程中将其改造为数字式深度指示器，通过将深度指示器与PLC控制器进行链接通信，从而使得PLC能够对煤矿提升机的运行进行监控保护。在煤矿提升机的电气改造中关键是要做好煤矿提升机制动系统的改造，将传统的制动系统改造为变频器控制系统，变频器通过“交流-直流-交流”的转变方式来实现对于煤矿提升机电机转速/转矩的控制，从而使得煤矿提升机提升电机的控制更为平滑、可靠，同时通过使用变频器来控制煤矿提升机的提升电机能够有效降低煤矿提升机提升电机的电能消耗，降低企业的成本。此外，相较于传统的电阻、接触器等的煤矿提升机提升电动机的控制方式，使用变频器来对电动机进行控制有效简化了控制系统，从而使得煤矿提升机电气控制系统的故障率大为降低，安全性和效率都大为提高。

此外，在对煤矿提升机电气控制系统进行改造的过程中还可以采用标准化插件结构、电气模块来对原有的控制核心器件进行更换的改造方式，采用此种改造方式相对于前文所述的全面自动化改造成本较低且耗时较少，能够使得煤矿提升机的电气改造在最短的时间内完成，从而恢复生产，但是此种改造方式存在的缺陷是改造后的新旧元件之间存在着一定的兼容性隐患和通信等的缺陷，从而为煤矿提升机的安全、可靠运行埋下了较大的隐患。

此外在煤矿提升机的自动化改造过程中可以通过引入局域网监控技术在煤矿提升机监控中的应用，从而实现对于煤矿提升机运行状态的实时监控，对于煤矿提升机运行中所存在的问题能够及时发现并予以解决。此外可以做好PWM整流控制技术的应用用以降低网侧电流的谐波，减少其所带来的谐波污染，提高煤矿提升机自动控制系统的安全性与可靠性。在煤矿提升机的自动化改造过程中还可以通过将双套配置引入到对于煤矿提升机的行程监控与安全回路中通过采用多重防护措施对其安全性参数来进行改善，提高其故障判断与记忆了能力从而使得煤矿提升机故障检修时能够及时对煤矿提升机的故障位置进行定位提高煤矿提升机的故障检修效率，确保煤矿提升机的安全、可靠地运行。

结语

煤矿提升机是煤炭开采中的重要设备，传统的煤矿提升机电气控制系统已经远远无法满足控制需求，通过引入PLC为核心来对煤矿提升机的电气控制系统进行自动化改造从而使得煤矿提升机的电气控制系统大为简化且控制效率与控制安全性都大为提高。在煤矿提升机自动化改造的过程中通过引入上位机监控系统以实现对于煤矿提升机运行状态的实时监控，保障煤矿提升机的安全运行。

参考文献

[1]马怀清，郑宏孝.煤矿提升机电气控制系统的技术改造[J].技术与市场，2014，21（12）：164-165.

[2]任婷婷.PLC技术在煤矿提升机电控系统中的应用[J].

能源与节能，2015（9）：122-123.