煤矿电气自动化技术的发展与应用
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煤矿电气自动化技术的发展与应用
摘要:随着煤矿工程的发展规模不断扩大,在运行过程中积极应用当下先进科技成果,将自动化控制技术应用于煤矿井下的电气设备中提升其作业效率以及安全性,提升煤矿井下生产的自动化水平。与此同时,还要结合自动化控制技术的实际应用现状对其进行优化,发挥其技术优势,进一步提升作业效率和安全性,降低成本并提升煤炭产量和煤矿企业生产经济效益。
关键词:煤矿;电气自动化技术;发展;应用
引言
煤矿开采是一项极为危险的工作,在开采过程中所使用的机械设备体系复杂,对人力的依赖程度较高,整体自动化水平比较落后,这对保障煤矿开采效率和安全性而言,是非常不利的,而自动化技术的不断成熟,则为煤矿开采事业的进行提供了新的思路。在煤矿机械设备中对电气自动化技术进行合理的应用,对提高煤矿机械设备的运行效率,加快矿产资源的开采而言,有着非常重要的意义。
1电气自动化的优势
第一,全场景协同管理。基于统一的数字空间,融合矿山各类业务指标、工况数据,实现对运行态势掌控,助力矿山企业解决运营管理中的可视问题。第二,全流程决策管理。通过数据算法引擎与可视化引擎构建矿山决策智能大脑,建设并不断完善辅助决策系统,为决策主题提供可视化知识服务。第三,全场景协同管理。构建覆盖生产,安全,经营,多业务多系统的数字空间,让矿山运营透明可视,提升矿山运作效率和整体产能。
2现代化矿井电气自动化技术要求
现代矿井中,电气自动化技术在煤矿生产中应用日益广泛,其通过远程操作并监控生产设备保障生产效率为企业创造最大化经济效益。煤炭资源开采中,生产具有特殊性,因而对电气自动化技术有一定要求。第一,井下工作环境对电气自动化技术有很高的适用性。一般,煤矿开采属于地下作业,矿井深度约为700~1000m,作业环境复杂,而且一般是潮湿、阴暗甚至湿热性。因而电气自动化技术要因地制宜,确保井下复杂环境中顺利作业,由此对电气自动化技术提出了很高的适用性要求。第二,电气自动化技术可满足长时间持续作业要求。一方面,井下高效开采与采煤机、胶带运输机及液压支柱等电气设备的应用分不开,生产连续性要求电气自动化技术可准确调节设备促进合作,以此顺利进行生产操作。另一方面,一般煤矿生产排班实施“三班倒”或“四班倒”方式。此种工作体制下,井下设备特别是综采面设备开机率超过90%甚至更高。井下通风设备昼夜不停运行,为了确保正常开采作业,有效限制设备故障率是非常必要的,以此实时了解设备运行情况。
3自动化技术在煤矿机械设备中的应用
3.1电气自动化控制技术在采煤、运输中的应用
由于近些年煤矿生产量大幅度增加,对采煤、运输等方面的要求随之提高,加上煤矿生产环境相对恶劣,必须遵循由厚向薄的开采原则,所以要将电气自动化控制技术应用在生产、运输过程中,制定合理的开采方案,从而达到降本增效的目标。目前煤矿生产以胶带运输设备为主,在应用电气自动化控制技术后,运输效率、运输安全明显提高,并且结合计算机信息技术、DCS结构系统等,构建出完善的煤矿井下安全生产系统。除此之外通过深入研究,诞生的胶带机全数字直流调速系统,同样有利于促进生产效率。另外为了继续提高生产安全,新型脉冲调速装置优化为晶闸管器件构成斩波器,而这一举措也在促进电气自动化控制技术走向成熟。基于现阶段的发展来看,PLC技术将会成为电力控制方面的核心,促进煤矿生产安全朝着标准化升级。
3.2电气设备自动化控制技术对井下环境的监控
煤矿井下环境恶劣,突发性事故比较多,将会造成极大的损失,其对于煤矿企业的发展建设将会产生极为不利的影响。传统的监测设备需要人工操作,而且在应用时无法24小时持续不断的对煤矿环境情况进行监督和管理,该设备虽然也可以顺利完成各项检测工作,但是其功能相对来说比较单一,那么可能很难采取措施进行补救,也无法及时的给出预警,最终其将会给煤矿企业带来巨大的经济损失。电气设备自动化控制技术的应用则可以有效的解决相关领域的问题,借助电气设备自动化控制技术对井下环境进行监督和管理,工作人员可以结合井下实际环境监测需要,设置监测时间、环境监测侧重点,监测预警等等,实现对煤矿井下环境24小时持续不断的监测,这样可以有效的确保煤矿开采的安全性,即便有安全事故发生,也可以在事故尚未发生之前,发出预警信息,工作人员可以第一时间对安全隐患进行排除,这样的话煤矿得以正常生产,安全隐患也将被有效的扼杀于摇篮之中。
3.3电气自动化控制技术在排水系统中的应用
煤矿生产过程中的排水系统,是保障作业安全的技术条件,因此在功能性方面具有较多要求,例如,在没有任何人为因素干扰的条件下,排水系统能够自动开启和关闭,同时能够自行把控工作度量,运行过程中对各个环节进行合理调动,以此来实现节约资源的目标。另外排水系统要具备保护能力,包括出现泄漏、温度超标时,可以自主探测并针对性解决,充分提高煤矿生产安全,最后具有提前预设控制方案的能力,在出现问题后自主选择解决方法并实施,达到自动化、智能化运行水平。以上这些功能性要求与电气自动化控制技术的运用有很大关系,通过将电气自动化控制技术融入排水系统实现自动化操作,不需要人为操控即可完成数据收集,将数据发送到控制中心,经合理调节后,能够有效预防煤矿生产中的危险。
2.4电气自动化控制技术在供电系统中的应用
煤矿生产环境极为恶劣,如果供电系统安全性较低,可能引发安全事故,包括触电、火花导致的瓦斯、煤尘爆炸等,因此需要引入电气自动化控制技术,对供电系统进行完善和管理,全方位保障供电系统的安全可靠。另外煤矿井下的供电系统相对复杂,其中包含较多的模块,只有促使模块之间协调配合,才能发挥出供电系统的最大化作用。电气自动化控制技术除了能够完善供电系统外,还可以提供有效的监督管理,主要借助系统内部数据收集与分析,根据生产情况对供电系统的用电量合理优化,充分保障用电合理并节省更多资源,有利于提高煤矿生产效益。煤矿生产过程中耗电量非常大,但自身处于离发电厂较远的位置,必须建设矿区变电所,对附近多个矿山进行供电,这种情况下同样需要引入电气自动化控制技术,将供电电压控制在规定范围内。
结语
综上所述,随着现代科技的不断发展,电气自动化技术也越发成熟,其在煤矿机械设备中的应用也越来越普遍,具体而言,在煤矿的采掘系统、提升系统、自动化监控、自动化通风排水等方面,电气自动化技术均有一定的应用空间。而通过电气自动化技术的应用不仅提高了露天煤矿开采作业的安全性,同时也极大的改善了煤矿的生产效率,这对推动煤矿企业的可持续发展而言,有着非常重要的意义。
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