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摘要：中國煤礦基本實現了機械化開采，正在朝著自動化開采及智能化開采的方向發展。無論是自動化開采還是智能化開采，其關鍵都在于煤礦機電設備的自動化控制。分析了煤礦機電設備自動化控制的優勢，并闡述了其在煤礦開采中的應用，可為認識自動化開采及智能化開采提供一定的參考。

關鍵詞：煤礦開采；機電設備；自動化控制

隨著科學技術的發展，自動化技術在各個行業中都得到了應用，煤炭行業也不例外。目前，中國煤炭行業正處在從機械化開采向自動化開采及智能化開采轉變的關鍵階段。無論是自動化開采還是智能化開采，其關鍵都在于煤礦機電設備的自動化控制。因此，非常有必要認識煤礦機電設備自動化控制的優勢[1-2]。自動化控制使機電設備按照預定的軌跡運行，從而將人從重復的勞動中解放出來。本文圍繞煤礦機電設備自動化控制的優勢展開，分析了機電設備自動化控制在煤礦開采中的應用。

1煤礦機電設備自動化控制的優勢分析

為了進一步提高煤礦開采效率，自動化技術已被廣泛運用到煤礦機電設備中。自動化技術是基于電子技術、微機控制技術和信息化技術發展起來的一種先進的生產技術，其主要實現設備或生產的自動化運行，減少人的干預[3]。下面將分析煤礦機電設備自動化控制的優勢。1.1減少煤礦工人數量提高生產效率。傳統的煤礦開采是勞動密集型產業，這不僅限制了煤礦企業的經濟效益，還極大地阻礙了煤礦企業的可持續發展。隨著人力資源的成本不斷提高，煤礦企業面臨著巨大的壓力。為此，很多煤礦大力發展自動化技術，旨在提高煤礦生產效率，降低煤礦生產成本。機電設備采用自動化控制后，可大幅度減少煤礦工人的數量。這有助于提高工人的單人工效，還降低了工人體力勞動量，最大限度避免了設備運行故障及安全事故隱患的發生，大大提升了煤礦企業的經濟效益。1.2增強了煤礦生產的安全性。在煤礦機電設備采用自動化技術后，煤礦生產將變得更加安全。實現自動化控制的過程中需對設備運行狀態進行監控，若發生異常，則能更早地發現。這有助于更早地發現設備的安全隱患，從而減少事故發生或降低事故發生造成的危險性。很多自動化設備都自帶有危險報警功能，發生異常情況時能做出最有利的處理，這在很大程度上保證了工人的生命安全。此外，安裝在井下設備中的視頻監控系統能捕捉到工人的違規操作行為。這有利于規范工人的操作，使其養成正確操作設備的習慣，從而減少由誤操作引發的安全事故。隨著人工智能的發展，煤礦開采也將進入智能化開采時代。工人可以在井上的煤礦智能化開采控制室中操作煤炭開采（見圖1），這極大地保護了工人的生命安全。而且，智能化開采的出現推動了煤礦夜班的取消。在煤礦夜班時，煤礦生產安全事故發生的可能性比白班大得多。1.3便于機電設備的管理。使用自動化技術后，機電設備的管理將更加容易。通過建立的煤礦生產信息化管理系統，可在井上對井下機電設備實施有效管理。這種管理可實現無人值守，大大降低了機電設備管理的復雜性[4]。在生產信息化管理系統上，可很方便地查看井下生產設備運行情況及人員分布情況，例如采煤機運轉時的功率、皮帶輸送機的運輸量等。采用系統自帶的設備管理日志，可清楚記錄設備的運行維護和維修記錄。這有助于對設備運行過程中可能會出現的故障隱患進行預測，大大降低了企業的設備維修成本。此外，在機電設備發生故障或事故時，可在控制臺對有關設備進行遠程控制，從而減少故障或事故造成的損失。

2煤礦機電設備自動化控制的應用分析

為了更好地說明自動化技術在煤礦開采中應用的優勢，下面將具體分析煤礦機電設備自動化控制的應用，主要包括在礦井提升機、皮帶輸送機及礦井通風機中的應用。2.1自動化控制在礦井提升機中的應用。礦井提升機是煤礦開采的重要設備，其主要負責向井下輸送材料和設備。通常情況下，礦井提升系統的慣性大、控制程序復雜且對速度控制比較嚴格。提升機在工作時，需要頻繁地啟動和停止。若采用普通的機械式開關來進行控制，則對提升機的控制系統會產生較大的沖擊。因此，很多礦井的提升機都進行了自動化改造，如圖2所示。將變頻技術應用于提升機的啟停控制，可實現提升機的平穩啟停，從而提升了提升機使用的安全性。此外，提升機可根據提升或下放的重物質量，自動調節運行速度，使得提升機處于最佳運行狀態。自動化控制技術的應用進一步優化了礦井提升機系統的內部結構，保證了提升機的整體性能，使得設備的安裝和操作也變得簡單。PLC.可編程邏輯控制器。2.2自動化控制在皮帶輸送機中的應用。皮帶輸送機是煤礦井下重要的運輸設備，其正常運行對工作面的產量有著直接影響。傳統的皮帶輸送機在運行時需要工人不斷地檢查其運行狀態，例如是否出現跑偏、斷帶等問題。皮帶機的輸送距離比較長，這給工人帶來了很大的勞動量，且不能及時發現皮帶輸送機出現的故障。因此，很多煤礦的輸送機都已進行了自動化改造。在自動化改造后，可對皮帶機運行狀態進行自動監測，遇到異常情況時會自動報警。同時，還可以使得皮帶輸送機更加節能，根據皮帶輸送機運行的重物來調節運行速度。經過統計可發現，在經過自動化改造后，皮帶輸送機斷帶現象明顯減少，且節能30%左右。2.3自動化控制在礦井通風機中的應用。礦井通風機是礦井通風的主要動力源，不僅要保證其運行的可靠性，還應保證其運行的經濟性。一般情況下，礦井通風機消耗的電能占礦井總消耗的50%左右。因此，必須保證礦井通風機處于經濟運行狀態，否則會有大量的電能浪費。在過去，礦井通風機的工況點是通過風機的葉片安裝角來調節的，調節所用時間較長，十分不方便。很多時候，礦井通風阻力的測定幾個月甚至半年進行1次，而在這個周期內大量電能會被白白浪費。而礦井通風機經過自動化改造后，通過煤礦井下安裝的傳感器可實時測得礦井局部通風阻力，根據礦井通風網絡就可確定礦井的實時通風阻力。在確定礦井通風阻力后，調節通風機的轉速就可實現對通風機工況點的動態調節。這有助于在滿足礦井安全運行的前提下節省大量的電能。

3結語

自動化控制是一種先進的生產力，其在煤礦機電設備中的應用能減少煤礦工人數量，提高生產效率，增強煤礦生產的安全性，且便于機電設備的管理。因此，需要在煤礦機電設備中充分應用自動化控制技術。通過分析自動化控制在礦井提升機、皮帶輸送機及礦井通風機中的應用可發現，其能有效提高設備運行的安全性和可靠性。研究可為認識煤礦機電設備自動化控制提供一定的參考。

參考文獻：

［1］常曉剛.煤礦機電自動化控制技術的優勢與應用分析［J］.機械管理開發，2020，35(8)：272-273.

［2］孔令成.煤礦機電自動化控制優勢和應用［J］.中國科技信息，2020(16)：57-58.

［3］孟少華.機電自動化技術在煤礦中的實際應用［J］.當代化工研究，2020(13)：84-85.

［4］周川.煤礦機電自動化控制技術優勢及應用分析［J］.科技風，2020(13)：25.

作者:劉寧 單位:山西西山晉興能源有限責任公司