关于煤矿机械电气控制系统的设计研究

郝结东

（江苏电力装备有限公司，常州 213012）

煤矿作为传统能源性资源，对国民经济及社会发展做出了不可磨灭的贡献。虽然目前新兴能源在国民经济中发挥的作用越来越大，并且在能源中所占比重也在逐渐提升，但在现阶段背景下新能源还不可能完全取代传统能源，换句话说，煤矿等传统能源在国民经济中的位置也不能被完全取代。煤矿开采过程中，安全问题一直是人们关注的重要内容，对煤矿机械电气控制系统就行设计是当前煤矿行业研究的主要方向，促进煤矿机械电气控制系统不断设计创新，能够保证国民经济健康发展，使煤矿产业展现出新的活力和创造力。

1 煤矿机械电气控制系统设计要求

煤矿机械电气控制系统是适应时代发展的产物，它的设计需要考虑多方面内容，比如生产成本、生产产品质量等。煤矿机械电气控制系统是一个庞大复杂的系统，包括最初的方案设计、后续的产品设计等。在设计煤矿机械电气控制系统时，需要考虑机械设备电气指标、控制系统性能、电气传动调速以及经济效应等内容，此外考虑煤矿机械电气控制系统设计成本、应用效率、工艺标准和材料选择也是该设计系统在市场上能否得到推广应用的关键。

煤矿机械电气控制系统设计除了需要遵循一般电气控制系统设计原则之外，还需要遵循煤矿机械设备特点，做好以下几个方面的设计工作：

（1）煤矿机械电气控制系统需要保证各个机械部件正常运转，满足电气控制设计性能要求，能够完成对应机械活动。

（2）煤矿机械电气控制系统设计方案在保证系统指标功能的基础上，要优化设计方案。另外，煤矿机械电气控制系统最主要标准还是系统安全性能和成本问题，不能一味追求高科技，要根据实际技术情况设计相应系统。

（3）机械一体化是煤矿产业发展的总体趋势，在系统设计工程中需要将机电关系协调好，并将煤矿机械设备与电气控制系统有机整合起来，加强对机械设备的控制。

（4）煤矿机械电气控制系统为适应社会发展需要，可适当引入新兴设计工艺，在保证安全性能前提下，提高系统性能，完成系统升级。

（5）对电气控制系统元件选择要结合实际，同时要选择正确电气元件，以降低生产成本。另外，要根据成本需求和系统性能，选择合适元件。

2 煤矿机械电气控制系统设计

煤矿机械电气控制系统设计主要包括四个部分，即开采机电气控制部分、提升器电气控制部分、运输机电气控制部分和掘进机电气控制部分，接下来笔者将针对不同部分设计内容及方法展开研究。

2.1 开采机电气控制部分

开采机主要完成煤矿开采工作，主要包括井下采煤机械、皮带机械和地面生产机械三个部分组成。开采机电气控制部分各部分组成和性能如表1所示。开采机电气控制部分采用编程方式来接收指令，通过接收指令进行相应处理，并将处理结果发送给开采机控制系统进行执行，完成开采机工作。

表1 开采机电气控制部分各部分组成和作用

2.2 提升器电气控制部分

提升机在采矿工业中主要负责地面与地下间的运输，安装于地面，通过钢绳将地下采集煤矿运输到地面。提升器电气控制部分通过计算机与PLC器件进行控制，能够有效提升机机械性能和安全性能。通过数控技术对机械设备运行状况进行控制，可以实现机械自动化。

2.3 运输机电气控制部分

运输机主要指胶带运输机，在各个行业中都有广泛应用，它主要完成设备输送和物料分拣工作。运输机电气控制部分通过对运输机进行控制，使运输机实现设备自动输送和物料出入库目标。

2.4 隧道掘进机电气控制部分

隧道掘进机主要用于平直地面开闸隧道的机械，隧道掘进机电气控制部分主要通过PLC器件实现控制，主要有工控室、控制室和调制解调器三部分组成。隧道掘进机电气控制部分结构框图如图1所示。

图1 隧道掘进机电气控制部分结构框图

3 结语

煤矿资源作为传统型资源，对国民经济发展最初了突出贡献，并且还将在很长一段时间内影响人们的日常生活，本文对煤矿产业机械设备电气控制系统设计进行研究具有重要意义。