探析煤矿机械设备电气系统的应用特点

梁万吉

（中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 山西 太原 030032）

探析煤矿机械设备电气系统的应用特点

梁万吉

（中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 山西 太原 030032）

在当前的煤矿开采过程中，机械设备的应用十分广泛。因煤矿开采大多在地下开展，周围环境十分恶劣，由此也便对煤矿机械设备电气系统提出了更为严苛的标准要求。为积极适应于极度恶劣的开采环境，应用以自动化电气系统实施开采作业，不但能够实现对煤矿开采质量的全面提升，同时还可对开采过程起到良好的安全保障作用。本文分析了在煤矿开采作业中所较常用到的一些机械设备，并进一步针对煤矿机械设备的电气系统应用特点展开了深入探究。

煤矿机械设备；电气系统；应用特点

1 引言

基于当前我国社会经济快速发展的大背景之下，整个社会的能源需求不断扩大，在我国的能源结构中煤炭资源始终占据着主导地位。同时受到当前技术水平的不断发展，煤炭开采规模也越来越大，与之相伴的则是频繁发生的煤矿安全事故。对此，为保障煤炭开采的质量与安全，就必须应用以自动化水平更高的电气系统，大力开展对煤矿机械设备电气系统应用特点的研究工作，以实现对煤炭开采质量与效率的全面提升。

2 煤矿常用机械设备分析

考虑到煤矿开采生产作业环境的不同，所应用到的机械设备类型也会有明显差异，因此在开展具体的煤矿开采作业工作时，便需结合以实际的开采环境来对所应用到的机械设备展开具体分析，现针对露天煤矿与矿井煤矿这两种主要煤矿类型所应用的机械设备展开具体分析：

2.1 露天煤矿机械

在露天煤矿开展开采作业时，主要是应用机械设备对浅表层的煤矿进行开采。具体包括了大型输送机、煤炭破碎机、连续挖掘机等机械设备，这些机械设备的结构规模都相对较大，这也是因开采环境的性质所决定的。基于露天开采环境下，应用露天煤矿机械实施开采作业，最为典型的一项特征即为机械本身有着较强的独立性特征，可自主开展作业活动，完全不会受制于其他机械的影响，而且因为基于露天环境下实施煤矿开采，面积范围相对较大。在开展露天煤矿开采工作时，必须针对露天煤矿机械设备的控制系统采取合理化的配置处理，从多类控制系统内挑选出最为适宜的控制系统，确保露天开采作业的顺利开展。通常来说，实施露天开采大多是应用的液压控制系统，而其他机械设备对电气系统集成度要求往往不高，在某些特殊条件下，甚至可以直接采取人工操作方式，有着较好的灵活性。

2.2 矿井煤矿机械

除了少部分的露天煤矿外，更多的煤矿资源大都埋藏在地下环境中，在针对这一部分的煤矿实施开采作业时，要先开展煤矿开采作业矿井挖掘工作，这一工作内容存在着一定的困难性，因此也可发现在这一方面的煤矿开采其难度要明显大于露天煤矿开采。在矿井挖掘之时，经常要应用到支护设备、采掘设备、运输设备、通讯设备等，这也从另一个侧面印证了矿井煤矿开采的困难性。在所应用到的机械设备当中，对于电气系统本身也有着较为严苛的要求，不但要求其需达到一定的反应灵敏性，并且还需要及时反馈井下信息，保障作业安全，从而促进开采效率的稳步提升。

3 煤矿机械设备电气系统应用特点

3.1 采煤机械设备电气系统应用特点

在当前的井下采煤作业过程中多是采用的电牵引采煤设备，在结构上大多是采用的电机并排布设形式，应用机载交流变频无级调速销轨式无链牵引。设备通过计算机自动化控制，可将设备的运行状态与故障问题实施反馈给管理人员。其电控系统的构成包括了：可编程逻辑控制器单元、无线接收器、电源等。主控系统的构成则包括了：电源、操作站、主控器三部分内容。应用可编程逻辑控制器系统来把操作站所发送过来的指令，和集成于传感器上的控制信号依据预先设定出的程序予以处置，所得到的结果输入至执行机构内，并由此来促成对采煤机的有效控制。

3.2 皮带输送设备电气系统应用特点

通常情况下皮带输送设备的电气系统，可在地面生产系统与井下给煤机间设置连锁功能，以确保设备本身在实际运行过程中，一旦遭遇紧急情况可立即停车。其中的电气控制系统同时具备集成控制、单机、手动等多种操作形式。电控装置和传动系统、变频器、调速耦合器之间的密切配合，还可对皮带输送设备的运行速率达到精准控制，基于变速调控来做到对设备的停车管控。皮带输送设备的监控系统可将设备的运行速率、电流、煤流量、环境温度等信息实时反映出来，在发生故障隐患时还可做到故障预警与报警处理。应用计算机网络系统可实现对全矿井检测系统的联网管理。

3.3 掘进机械设备电气系统应用特点

在目前新型化的掘进设备电气系统当中，其主要控制单元为可编程逻辑控制器，能够实现对各单元启动、停止、生产等不同逻辑功能的集中化控制，在系统内通过电子保护器来保护电动机设备，同时被保护的电路也大都是通过电流互感器对回路做到实时性的监控，由此也便能够针对回路的运行情况做出精准判断，同时还可将相关的结果反映至主控单元，并进一步做出相应的电气动作。显示系统基于窗口界面可将设备的实时性运行情况，以及故障问题反馈至设备操作人员，从而促使有关人员在第一时间便可做出针对性的应对处理措施，保障开采作业的安全、有序进行。

4 结语

总而言之，在当前的机械行业中，机电一体化的发展趋势不断加剧。通过对煤矿机械自动化技术的全面提升，可实现对企业生产效率的显著提高，并且还可实现对监控范围的全面扩大，切实保障机械操作的安全程度。伴随着技术水平的不断提高，在煤矿机械设备也逐渐引入了一些新型化的技术手段，其中主要就包括了计算机网络技术、信息通讯技术等，这些技术的广泛应用对于保障煤矿开采去安全性意义重大，可实现对煤矿机械设备发展的全面推进。

[1]贾瑛.煤矿机械设备电气自动化技术的应用研究[J].科技与企业，2013，(13).

[2]王俊淇，鲍景明.浅谈煤矿机械设备电气自动化技术的应用[J].商品与质量，2017，(2).

[3]郭莉莉.电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用研究[J].山东煤炭科技，2017，(5).

[4]娄慧铎.煤矿电气机械设备使用维修及故障的诊断处理[J].山东工业技术，2016，(14).

TD633 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5624（2018）02-0055-02