电气自动化控制技术在煤矿生产中的应用分析

张晓东

（榆林神华能源有限责任公司，陕西 榆林 719000）

效益和效率是煤矿生产的根本目标，如今煤矿生产规模在逐渐加大，对其技术水平也有了越来越高的要求，以便能提高煤矿生产的控制能力。基于这一形势，强化电气自动化控制技术在煤矿生产中的应用则有利于保证煤矿生产的安全。目前，自动化技术在逐步提升自身所涉及的操控精密程度及智能化程度，自动化技术逐渐向功能多样化、知识密集化和集成化方向转变。目前，电气自动化技术有四个核心技术，包括计算机技术、现代控制技术、通信技术、传感器技术，煤矿生产企业在应用电气自动化控制技术方面不得脱离这四个核心技术的支持。无论是现在还是未来，煤矿企业的特殊工作环境已经决定了电气自动化控制技术是煤矿生产中不可缺少的一部分。

1 煤矿生产电气自动化控制技术应用的特点

煤炭行业是我国一个较为特殊的行业，煤炭作为不可再生能源资源，所以开采过程也非常复杂，是一项大工程。在井下综合开采时要应用到多种设备，比如，刮板运输机、采煤机、带式输送机、刨煤机等。通过应用这些自动化设备，不仅能采掘丰富的煤炭资源，还能在一定程度上提高矿井的生产能力，也使煤矿的生产条件得到改善。所以，在整个过程中都离不开电气自动化控制技术。由于集成、综合是电气自动化控制技术的主要特点，同时该技术又将技术、仪表、PLC 等多项内容汇总到一起，所以为煤矿生产所提供的控制服务也是多样化的，在提升煤炭价值的同时也为煤矿企业创造更大效益。

煤矿生产对自动化控制技术一直都有较高要求，可以在多个方面应用，将技术的综合控制优势发挥出来。煤矿生产中所应用的电气自动化控制技术可以分为两部分，即硬件、软件，在电气自动化系统内将其有目的地引入进来，负责监督与控制，使煤矿生产中的安全问题、效益问题得到解决。电气自动化控制技术应用到煤矿生产中，促使电气设备保持稳定性并提高设备的工作能力，也促进煤矿生产的效率进一步得到提高。近年来，煤矿生产依托于电气自动化控制技术，还提出了智能化发展理念，给电气自动化控制技术的应用带来压力，促使煤矿生产朝着智能化方向发展。如今，我国煤矿生产中的供配电基本实现了智能化，但是其安全性仍要靠电气自动化控制技术来维护。由此可见，电气自动化控制技术已经成为了煤矿生产中一个重要的组成部分，既能使煤炭生产环境得到改善，还有利于煤矿生产作业质量的全面提高。

2 电气自动化控制技术在煤矿生产中的应用

（1）采煤、运输过程中的电气自动化控制技术应用。煤矿企业从20 世纪80 年代后大幅度提高了产量，对煤矿生产中的采煤过程来说，受采煤环境的影响，一般都有较高的层次化要求，开采时遵循着由厚向薄的原则，并且在开采要应用到电气自动化控制技术。在具体控制中，主要形式为远程控制，这样能准确监督采煤的全过程，还采取远程发送指令的形式，既监督操作又能控制采煤过程。总之，电气自动化控制技术可以根据煤层厚度来制定可行性开采方案，有效调整功率，保持高效率的采煤状态，降低能耗。

目前，我国大部分大中型煤矿都采用胶带运输设备作为井下煤矿的运输设备。胶带运输设备的运输监控系统促使煤矿运输的高效性及安全性都得到极大提升，随着以后广泛应用计算机技术和PLC 技术，再加上DCS 结构系统紧密结合起矿井安全生产系统，促使大幅度提升了煤矿监控技术水平。在此之后，国内一些相关高校还发明了胶带机全数字直流调速系统，对煤矿企业的生产效率来说，具有极大的促进作用。投入使用计算与工业电视焦点集中监控系统，极大程度上推动我国煤矿事业发展，然而这其中也有不足存在，比如，安全性能的欠缺致使难以满足生产需求。我国当前所生产的新型脉冲调速装置采用的多是晶闸管器件构成斩波器。大力推广这项新技术，促使高效率的斩波器帮助煤矿运输设备提升安全性和生产效率，以计算机和PLC 技术为核心的新型系统也由此诞生。伴随着变频技术的更新发展，以及投入使用交频同步拖动调速系统，从而促使煤矿生产技术越来越成熟。目前，先进采煤企业和国家大多数都是将PLC 技术作为提升机电力控制方面的核心技术，有助于提升机的安全保护产品向标准化转变。

（2）煤矿机械中的电气自动化控制技术应用。应用电气自动化控制技术的主要目的是考量相关机械设备的运行效率，进而对设计方案进行改良，以确保煤矿机械处于高效的工作状态，比如，电气自动化控制技术对液压设备、采煤机等改良后，再将它们投入煤矿作业中，控制状态更趋于稳定，还推进了采煤作业的自动化发展。例如，煤矿生产中的液压系统，在电气自动化控制技术的作用下，可以保证其稳定性，彰显高品质的液压控制。总之，在煤矿作业中，正逐渐扩大电气自动化控制技术的应用范围，并且技术也越来越成熟，自身优势被充分发挥出来。

（3）排水系统中的电气自动化控制技术应用。电气自动化控制技术被应用于煤矿的排水系统中，主要是为了排水系统控制能力的提高，使自动化朝着更好的方向发展。以实际操作中的案例为根据，将该技术在排水系统中的作用充分发挥出来，分析在排水系统中的具体应用。第一，以实现排水系统无人操作为目的，并且根据系统对水量的要求，科学合理的去调整水泵的工作状态，进而能提供及时的自动化调度服务，将水泵调至到变频状态，达到节能效果；第二，做好自动保护工作，排水系统在煤矿生产中面临的危险较高，电气自动化控制技术可以有效监测排水系统的状态，能够做好负压、过载等预防工作；第三，采集排水系统的各种数据，迅速将它们发送到控制中心，利用电气自动化控制技术来掌控排水系统的运行状态，并对其合理调节。

（4）监控系统中电气自动化控制技术应用。如今，安全监控系统被很多大中型煤矿企业应用其中，同时还分别配备了断电仪、瓦斯遥测仪、风电闭锁装置、红外线自动喷雾装置等，应用这些设备使煤矿井下作业的安全性得到了保障，也满足了煤矿企业的生产需求。但是也要注意到不足之处，由于与这些安全设备配套的传感器使用寿命短、种类不多，又有大量的日常维护工作，这几方面原因就对煤矿生产的可靠性造成不利影响，难以保障监控系统的工作顺利进行，也难以提高系统的利用率。因此，今后的发展过程中，发展和改造电气自动化控制设备就成为重点，以此确保煤矿的安全生产。

（5）通风系统中电气自动化控制技术的应用。在煤矿生产中，通风系统是一项必不可少的内容，能对煤矿生产环境进行优化，从而为煤矿生产提供安全条件。电气自动化控制技术主要是将可控制的软件引入煤矿通风系统内，对通风系统的运行实行有目的的控制，自动、半自动等都是用来划分通风系统的方式，其目的是为了满足多功能通风系统的实际需求。在通风系统中，应用核心技术，再通过自动化系统的配合，最终有效地控制通风系统，煤矿生产中的通风系统应不断拓宽其功能，如记忆、报警等，以此达到通风系统顺畅运行的状态。经过电气自动化控制技术的作用影响后，煤矿生产中的通风系统将多项功能集成应用于一体，使煤矿生产得到安全维护。

（6）供电系统中电气自动化控制技术的应用。煤矿生产中的供电系统包含多个模块，应用电气自动化控制技术能使各个模块间实现相互配合，以此增强控制和联系。电气自动化控制技术可以对供电系统实现辅助监督作用，还能全面收集并分析系统内部的数据，判断出整个煤矿生产过程中供电系统的运行状态。比如，按照煤矿生产的需要，电气自动化控制技术能调整好用电量，合理的控制供电系统中的分闸、合闸，使煤矿生产现场合理用电。

3 结语

综上所述，电气自动化控制技术在煤矿生产中占据核心地位，不仅能降低煤炭企业的生产成本，还提高了煤矿的生产效率，对提升煤炭企业的核心竞争力具有重要意义。