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煤矿机械设备电气自动化技术探讨

时间:2018-04-12 自动化毕业论文 我要投稿

  煤炭生产中机械设备的效率非常重要,而电气自动化技术则是提升机 械设备生产效率的最佳选择。推广使用该技术,可以提高效率,节省人力,提高生产的安全性。下面是小编搜集整理的相关内容的论文,欢迎大家阅读参考。

  【摘要】当前我国的煤炭在国家能源结构中所占比重较大,因此煤炭生产对我国工业化的进步与发展都有着重要的作用。现如今,在科学技术的不断发展,煤矿的机械设备设施也越来越完善,机械设备的自动化技术也慢慢趋向于精度化、智能化,其功能也逐步趋于集成化、多元化方向发展。在进行煤矿开采作业时,煤矿的机械设备不完善,就会影响电气自动化水平。本文就电气自动化技术在煤炭采掘设备和煤矿运输提升设备上的应用做了简单的介绍。

  【关键词】煤矿采掘;煤矿运输提升;机械设备;电气自动化技术

  一、前言

  煤矿生产任务繁重且作业环境差,煤矿井下地质条件差,生产机械化水平低。因而,在煤矿生产中引进电气自动化技术,有效的提高了煤矿开采的效率。应用电气自动化技术使得采集的数据更加准确,这在一定程度上保证了煤矿的安全生产,节约了劳动力。本文简单阐述了电气自动化技术在煤矿采掘设备和运输提升设备上的应用。

  二、煤矿采掘机械设备的电气自动化

  2.1机械行业的发展趋势是机电一体化,为了使煤矿企业可以安全高效的生产,提高煤矿机械设备的电气自动化水平是煤矿生产未来发展趋势。煤矿采掘机械的主要动力来源是电力牵引。煤矿井下开采大多采用的是电力牵引采煤机,采用的总体构架是横向布置的多台电机驱动,一般是通过交流变频进行无级调速,电源电压一般设置为3300V,通过销轨的形式实现无链牵引方式,随着煤矿生产规模的不断扩大,总的装机容量也在不断的增加,从经常使用的1000KW逐渐扩大到1500KW,电机的牵引能力达到了2×60KW。为了实时的监控机械设备的运转情况,监视故障情况,整个机械设备运转过程中,通过计算机进行整体监控,监控界面反映监控的情况,以及时做好防护工作。

  2.2电气自动化技术中的电控系统一般分为主控制系统和调速控制系统,控制器主要通过PLC控制程序组成,将采煤机预先设置好的操作指令和采集来的信息进行总结后,将总结的信息通过驱动电路把结果传送到各个执行部门。煤矿采掘机械设备采用电力牵引技术,不仅提高了设备运行的效率,而且保证了设备运行的稳定性,具有强大的抗污能力,一定程度上减轻了采掘机械设备的维护工作,因此这样的设备受到越来越多煤矿企业的青睐。煤矿电气自动化技术的核心技术是计算机技术,再加上传感技术和故障诊断技术,使煤矿机械设备的电气自动化程度越来越高。除了采掘设备采用电气自动化技术外,保证煤矿安全采掘的辅助设备也向多样化的方向发展。

  2.3例如,液压支架在引进计算技术后,通过自动化技术实现了高压大流量的供液和电液控制程序,这样使液压支架的移动速度得到了一定的提高,从而大幅度提升了煤矿采掘的效率,增强了煤矿采掘机械的安全可靠性。与国外相比,我国煤矿企业的机械化生产自动化水平仍有一定的差距,有些煤矿的采煤机仍然采用液压牵引的形式。目前我国电力牵引采煤机的核心部分仍需从国外引进,综采设备的电气自动化技术程度连贯强度不高,运输的煤量较少,控制和检测方面存在很多不足,另外还缺少故障诊断的功能,仍需要不断的研究、开发和创新,以适应我国煤矿生产的要求。在实际的采煤过程中,充分利用煤矿采掘机械设备的电气自动化技术的优势。同时,在规避风险时,对煤矿生产的相关施工设施的可靠程度加以提高,尽量减少人工劳动力,在生产中提高煤矿的生产效率。

  三、煤矿运输提升设备的电气自动化

  3.1煤矿生产的规模越来越大,与其配套的产量和运输量也在不断提高,因此胶带运输设备逐渐投入到大中型煤矿的生产运行中。随着PLC和计算机技术的发展,煤矿运输提升设备通过DCS结构进行有效的连接控制,满足了地面监控的需要,另外胶带机数字化直流调速系统投入到煤矿生产中,并且得到了一定的成效,但是皮带运输机的;と匀淮锊坏揭。我国目前应用的提升机主要是以交流提升为主,调速的方式主要是串电阻的方式进行调节。

  3.2我国大部分煤矿仍然采用接触器和继电器的形式进行提升控制,只有少数的大型煤矿用到PLC控制程序。国产的SCR-D提升机主要是通过模拟线路来控制,直流数字化控制的提升机仍然从国外引进。计算机技术不断提升使提升机的;た刂品矫娴玫搅艘欢ǖ奶岣,保证了提升机运行的安全性,随着科技的不断进步,高效率的斩波器逐渐投入到提升机中,一定程度上使运输提升机的自动化控制技术得到了一定的提升。

  3.3现如今PLC控制技术发展迅速,采用PLC技术可以实现对安全回路的全面检测,并且可以实现同路行程控制和对提升工艺进行控制的功能,从而实现了提升机的产品标准化,一些先进的煤矿还采用了双线回路,安全监控回路采用了冗余技术,使煤矿生产实现了全微机监控的成果,更有利于提升机的安全运行,另外故障诊断也采用了微机的效果,进一步的提升了煤矿电气自动化水平。胶带运输控制系统主要是集中控制系统,在此系统中,PLC是该系统控制的核心,用户界面主要是工业监测和控制软件,主控制站具备一定的连锁功能,比如,主皮带和地面生产系统之间设置的连锁,在出现事故时,可以保证不用紧急停车,另外主控制程序还具备集控、单机和手动的工作模式,在上位机监测的界面,可以实现运行过程中的电流、过煤量的数据和胶带的速度等,在皮带机出现跑偏、堆煤、烟雾和打滑故障时,通过故障报警或语言报警的形式及时反映出来,另外胶带机的传输速度可以通过变频器、电控装置、软启动方式之间的相互配合进行控制,可以很好的实现皮带机的软启动和软停车等,很好的满足了在重载启动和加速启动的稳定性。

  四、结语

  随着科技的不断进步,信息化技术的应用逐渐应用到各个行业,电气自动化技术在煤矿采掘和运输上的应用不仅提高了生产效率,节约了劳动力,更大程度上保障了煤炭开采的安全性。目前我国煤矿生产电气化自动水平较低,在煤矿电气自动化技术精确度和效果方面需要进一步的提高,煤矿生产电气自动化技术是煤矿企业未来发展的趋势,所以应当做好电气自动化技术的开发和创新,为煤矿企业安全高效的生产创造一定的条件。

  参考文献:

  [1]李飞.煤矿机械电气设备自动化调试技术的应用[J].能源与节能,2014(4):51~53.

  [2]高旭芬.探析煤矿机械设备电气自动化技术的应用[J].技术与市场,2015(08):118,120.

  [3]李海涛.煤矿机械设备电气自动化的技术应用[J].机械管理开发,2015(08):94~96.

  [4]王建军.论煤矿机械设备自动化技术应用[J].机械管理开发,2014(4):80,81,112.

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