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摘要:得益于網絡信息技術的持續革新，傳統的社會經濟發展方式也在不斷變化，許多行業開始實施自動化升級技術。目前，自動化技術被廣泛應用于煤礦開采，能夠有效提高煤礦開采效率和煤礦開采安全性，從而實現煤炭企業和生產設施的現代化。基于此，本文分析了自動控制技術在煤礦開采中的重要性，對電氣自動化技術在煤礦開采中的具體應用進行了相應的闡述。

關鍵詞:電氣自動化;煤礦機械設備;分析研究

機械設備電氣自動化自問世以來就受到廣泛關注，通過使用自動化、智能化、工程化的設備，按照既定的程序，從產品的加工階段到制造過程，可以實現在無人或人煙稀少的外部環境中工作，將生產工人從繁重的生產線中解放出來。電氣自動化廣泛應用，能夠在很大程度上提高生產效率和生產力，降低生產過程中的生產事故發生頻率，為企業樹立良好的信譽和形象，為企業發展奠定扎實的基礎。

1煤礦機械設備電氣自動化技術的應用意義

1．1有利于提高安全生產管理

將電氣自動化技術應用于煤礦機械設備對煤礦開采意義非凡，不僅可以提高煤炭企業生產管理的安全性，還可以提高工作效率。煤礦的起源是礦井，所有煤炭開采均為地下煤礦作業，工作條件相對惡劣，地質災害風險極高，危險的來源也很多。如果發生安全事故，后果非常嚴重。無論從事何種工作，員工安全都是重中之重，因此礦山的安全管理工作亟待提升。目前，我國的煤炭開采很大程度上取決于機械和人工的結合。在危險的工作條件下，保障人員的安全是比較困難的。在機械設備層面應用電氣自動化技術不僅可以更好地控制礦山開采和運輸設備的使用，更好地發現危害隱患，減少事故出現的概率，確保操作人員的安全，還可以降低人工成本，提高礦山的生產效率。

1．2提升煤礦生產效率

在煤礦設備中采用電氣自動化技術，不僅可以降低煤礦開采生產中的潛在風險，還可以提升煤礦生產效率。一方面，引進計算機網絡、大型數據庫、設備管理技術等先進的現代煤礦開采技術，可以促進煤礦產業向機械化轉型。另一方面，可以更快速、更徹底地檢查和控制各種因素，減少不利因素的影響，提高煤炭的開采效率。

2煤礦機械設備電氣自動化技術的應用存在的問題

2．1電氣自動化技術的應用水平不足

雖然我國在電氣自動化科學技術方面取得了長足的進步，與發達國家的差距正在縮小，但電氣自動化在煤礦機械設備方面的相關應用還存在較大差距，我國電氣自動化的水平有待提高。比如我國當前應用的采煤機最大功率只有500kW，所使用的牽引設備大部分是進口的，國內優質的牽引設備很少［1］。不僅硬件方面需要第三方引入，軟件應用方面也需要參考國外的設計，自主設計開發國產軟件幾乎是不可能的。另外，我國的自動化技術應用還不夠廣泛，而海外煤礦開采是全自動化的，相比而言我國的電氣自動化應用還不全面。

2．2電氣自動化技術的應用存在一定的誤區

在煤礦機械設備中采用電氣自動化技術，可以確保煤炭資源的安全開采，保障工人安全，提高采煤效率，加強設備管控，提高煤炭質量，增加企業的盈利能力。但需要明確的是，只有保證機器和設備的平穩運行，才能提高采煤效率。此外，部分企業過于片面，專注于謀求經濟利潤，沒有采取有效手段保證設備的穩定運行。如果因此導致發生安全事故，不僅影響企業利潤，還危及員工生命安全。因此，相關工作人員在使用電氣自動化技術時，需要科學合理地應用，使電氣自動化技術發揮其真正的功效。

2．3電氣自動化技術的應用速度較慢

在當前經濟持續發展、能源嚴重短缺的環境下，煤炭資源對國家發展至關重要。因此，我國對煤炭開采的效率的要求也在顯著提高。為了提高采煤效率，需要擴大電氣自動化在采煤設備中的應用［2］。中國的電氣自動化發展進程較為緩慢，煤礦機械設備應用時間長，實際應用的效果無法滿足相關企業的開采要求，所以還需要優化和完善電氣自動化技術的應用，防止其限制煤炭行業的發展［3］。

3電氣自動化技術在煤礦機械設備中的主要應用

3．1煤礦生產中采掘機械的電氣自動化

煤礦采掘機械設備和系統的使用正逐漸接近自動化，水平多電機驅動常被用于煤礦開發。在某些情況下，交流電牽引由于其高效性、可靠性和環保性，在維護時需要特別注意。在采掘技術中，主要是利用計算機作為關鍵設備，然后利用多種傳感器來監測設備運行狀況并執行檢測設備故障的功能，同時在計算機控制系統中對煤礦開采進行詳細監控。目前國內采煤機多數為電力牽引，但隨著科學技術的發展，交流牽引已被用于薄煤層增產中，將采掘機械設備與計算機結合使用。隨著時間的推移，對PLC和微型計算機的自動控制的研究逐漸流行起來，該技術的應用能夠有效提高采煤效率。

3．2煤礦運輸提升機械電氣自動化

隨著我國計算機技術在井下厚煤層中的應用，以及841電氣自動化技術的不斷發展普及，統一的輸送形式正逐漸被系統化、集成化、全數字化的運輸模式所取代，還使用了膠帶集中監控系統。但是，該技術的應用還需要改進，以便為自動化安裝提供保護措施。隨著運輸能力的不斷提高，采用了交流變頻技術，進一步發展了速度控制系統。以安全回路監控為主，采用了繼電器和接觸器控制系統，直流提升機60%作為F－D單元驅動［4］。我國自動采煤領域有三十多臺直流提升機，該機械設備由PLC和SCR－D控制，在提升機后部引入了以計算機為核心的電氣保護裝置，進一步確保了提升機的運行安全。

3．3煤礦機械設備安全監控控制系統

在我國煤炭行業，機械設備由安全管理系統和生產技術組成。煤礦開采過程主要采用DCS結構來提高開采效率。然而，在煤礦機械設備中，由于煤礦安全監測系統的持續更新，遙感工具、斷電工具以及自動噴霧等裝置正在被投入使用。在煤礦開采中，需要擴大相應的傳感器和電氣裝置的研發，完善監控系統，以確保煤礦安全高效生產。

3．4變電站綜合自動化系統的應用

電力系統是采煤機械設備的運行動力源，因此，引入變電站綜合自動化系統尤為關鍵。在35kV變電站工程中，主要電力設備為實現變電站保護監控系統的微機一體化自動控制提供了保障。其次，是對一系列能夠應對短路、過載和過流接地等危險情況要求的變壓器保護裝置的研究。這樣就可以利用兩條母線的測量保護、絕緣監測和投切，對兩條未連接母線的電壓進行監測和保護。最后，后臺計算機控制系統主要由監控保護、通信控制和后臺監控系統組成。信息統計、分析、測試、評估、顯示和記錄的整個過程都在一個自動化系統中進行［5］，這改進了信息和生產控制的效率，實現了對高性能數據的高效處理，進一步提高了整個煤礦變電站的自動化程度。

3．5通風控制系統和排水自動控制系統

由于煤礦的工作環境惡劣，自動通風系統的設計在生產過程中十分關鍵。通風控制系統通常采用光纖傳輸、環網、多機冗余來保證可靠性。設置該系統的功能時，需要滿足以下要求:半自動和全自動控制、手動現場控制、故障記憶功能、警報功能和其他功能。礦井排水自動控制系統必須滿足以下要求:第一，無需干預，水泵即可自動啟停，排水系統能夠智能規劃，這樣既能夠提高排水效果，又可以節約能源。第二，系統需要搭載針對過熱、過載保護和軸溫損失等因素的多種保護措施，確保生產可靠性。第三，系統可以實現數據實時傳輸顯示，還可以遠程接受控制。第四，控制整個排水系統的方法應包括人工控制和自動控制，以確保手動控制能夠禁用自動控制。自改革開放后，我國煤礦機械設備的自動化程度明顯提高。自動化應用于煤炭開采和采礦的各個方面，但要全面推進自動化還有很多工作要做。首先，計算機是自動化的主要設備，同時它會隨著科技的發展變得越來越強大。高性能、高安全性、小體積的計算機能更好地適應煤礦開采環境，因此應當得到更廣泛的應用。其次，盡快提高我國自動化電氣設備的標準化、通用化、系列化水平，避免不必要的資源浪費。最后，推進煤礦安全監測傳感器的研發，促進其應用周期的延長，實現設備向智能化、數字化方向的轉型。

4電氣自動化技術的應用發展趨勢

4．1應用發展趨勢

我國生產生活的各個領域都與機械設備的電氣自動化有關，其有助于我國科學技術的革新，能夠有效降低生產成本，提高生產效率，有助于我國煤炭開采和機械裝備的發展。我國電氣自動化基于國外先進的自動化技術，是集智能化、集成化、安全化、大眾化于一體的體現，具有不可替代的市場發展潛力。

4．2應用發展方向

當前，很多人意識到電氣自動化對企業發展非常重要，很多自動化設備在實際生產中得到了廣泛使用。然而，它的廣泛使用也帶來了一些潛在的問題，例如:有些產品不是真正的自主開發，使用自動化設備不能滿足生產要求，阻礙了電氣自動化的發展。在電氣自動化技術進一步的發展中，自動中央控制與液壓支護的結合具有很大的發展潛力。

5結論

綜上所述，在目前機械設備不斷發展的階段，機電一體化逐漸成為機械設備發展的主要方向，而機械設備的不斷發展也有助于提高煤礦設備的自動化程度，提高企業的生產效率，保證機械生產過程的安全。在煤礦機械設備中引入微機、信息和通信等技術，可有效推動電氣控制系統向自動化方向轉變革新，從而有效實現煤礦機械設備的整體轉型進步。

參考文獻:

［1］韓光．電氣自動化技術在煤礦機械設備中的應用與管理［J］．礦業裝備，2021(04):96－97．

［2］謝曉磊．淺談煤礦機械設備電氣自動化技術應用關鍵研究［J］．中國設備工程，2021(09):5－6．

［3］單濤．煤礦機械設備電氣自動化技術的應用管窺［J］．當代化工研究，2021(05):135－136．

［4］侯帥．煤礦機械設備電氣自動化技術的應用［J］．冶金管理，2021(01):30－31．

［5］毛帥．電氣自動化技術在機械設備工程中的應用［J］．集成電路應用，2021，38(01):128－129．

作者：王皓 單位：國家能源集團神東煤炭集團