煤矿机电自动化控制技术的优势与应用分析.pdf

总第2 0 8期 2020年第8期 机械管理开发 MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT Total 208 No.8,2020 专题与综述 D0110.16525/j l4-1134/th.2020.08.116 煤矿机电自动化控制技术的优势与应用分析 常晓刚 阳煤一矿选煤厂， 山 西 阳 泉045000 摘 要 对煤矿机电自动化控制技术展开了分析， 通过对传统模式和自动化模式进行比较分析了自动化控制 技术应用的优势。分析认为， 实现机电设备自动化控制能够提高设备运行效率， 保证人灵作业安全， 从而煤矿 生产水平得到提高。 关键词 煤 矿 生 产 自 动 化 技 术 机 电 控 制 中图分类号TD40;TD60 文献标识码A 文章编号 1003-773X 2020 08-0272-02 引言 伴随着煤矿生产技术的快速发展，越来越多的 机电设备被投人使用。 但在煤矿机械化作业期间， 存 在高能耗、 低效率的问题， 还要引人先进自动化控制 技术才能使机电设备性能得到改善。煤炭企业只有 把握机电自动化控制技术优势，合理在煤矿各个生 产环节中引人技术， 才能达到煤矿机电控制目标， 继 而为煤矿生产提供强有力的技术保障。 1煤矿机电自动化控制技术 自动化控制技术的应用可以利用网络信息化系 统的电子逻辑运算实现各种控制功能。在煤矿机电 设备控制方面， 通过设计可编程逻辑控制器， 依靠各 种电子装置、 存储器等实现逻辑运算、 顺序运算等各 种运算指令， 可以完成信息实时采集、 分析和处理， 最终根据操作指令实现设备运行控制。从结构上来 看 ， 煤矿机电自动化控制装置包含中央处理器、 输人 输出模块、 存储器、 电源等多个部分,需要利用地址 总线、 电源总线等实现模块连接、 配置， 通过数据交 换实现控制功能。将装置与各种煤矿系统组合在一 起 ， 能够对系统各种设备进行实时控制。 2煤矿机电自动化控制技术的优势 2 . 1 提升设备运行效率 在煤矿开采需求量逐渐增加的背景下，对矿山 机电设备运行效率也提出了更高要求。煤矿生产系 统由各种设备构成，部分设备运行状态不佳将导致 系统整体运行效率低下。 而煤矿生产作业环境复杂， 井下温湿度较高， 给设备运行带来了较大负担。 采取 传统模式进行设备管理,运行程序复杂， 容易出现人 工操作失误问题， 导致系统整体运行不稳， 出现效率 下降问题。 结合煤矿现场开采情况， 综合分析设备型 收稿日期 2020-05-16 作者简介常晓刚（ 1984 ， 男， 本科， 毕业于太原理工大学机电 工程及其自动化专业， 助理工程师， 现任阳煤一矿选煤厂重介 队技术员。 号 、 运行条件等各项因素， 合理引人自动化控制技术 实现系统升级改造， 能够使设备运行得到实时调节[ 1 ] 。 在设备运行期间， 通过实现设备自动化监测， 完成设 备状态参数采集和处理，能够提前进行设备故障预 测和处理， 合理安排设备检修和保养工作， 从而使设 备始终保持良好运行状态，促使系统生产效率得到 提高。 2 . 2 保证人员作业安全 煤矿生产过程中将遭遇各种可变因素，如有毒 有害气体可能伴随着采掘作业深人产生。应用机电 设备若人员未能按照规范进行设备操作，可能引发 开采作业安全事故， 在造成人员伤亡的同时， 引发巨 大经济损失。应用自动化控制技术能够简化设备操 作， 使人员错误操作发生几率得到降低。 设备得到自 动化控制， 能够保证设备得到科学、 合理使用， 促使 设备运行的稳定性、 安全性得到提高， 达到降低故障 发生几率的目标， 从而有效进行生产事故预防。 通过 将煤矿各种机械设备连接在一起， 实现智能化管理， 可以使煤矿机电生产得到全方位集中控制，确保设 备安全问题得到及时发现和预防，因此能够为煤矿 安全生产提供保障。 2 . 3 提髙煤矿生产水平 在煤矿生产中，企业还要通过降低生产成本获 得预期经济效益。应用自动化控制技术对各类控制 模块进行灵活组合， 能够建立相应编程体系， 使煤矿 各种机电设备得到紧密结合。 在系统控制过程中， 利 用逻辑图、梯形图等各种图形对程序执行过程进行 描述， 能够根据现场生产需求进行系统调试， 促使系 统管理水平得到提升。目前各种自动化装置都配备 稳压、 屏蔽等模块， 能够在恶劣环境中保持正常通信 状态， 为装置持续稳定运行提供支撑,可以避免不确 定性因素给煤矿生产带来的威胁。保证煤矿机电生 产稳定、高效，能够使煤矿开采质量和效率得到提 高， 在减少人力成本支出的同时， 使各个生产环节顺 2020年第8期常晓刚煤矿机电自动化控制技术的优势与应用分析 273 ■ 畅衔接， 因此有助于企业生产管理水平的提升。 3煤矿机电自动化控制技术的应用分析 3 . 1 在煤矿集控设备中的应用 由于煤矿生产作业环境具有一定特殊性，所以 需要实现各种机电设备的集中控制，通过建立完善 的井下监控系统进行有害气体、 设备运行、 人员作业 等各方面内容监测监控，为各项管理工作开展提供 数据支撑。 应用自动化控制技术， 可以利用分布控制 系统加强机电设备集中控制管理，为煤矿生产指挥 调度工作开展提供平台支撑。平台通信采用工业以 太网， 需要建立PLC控制站和地面监控中心。在井 下进行控制主站和分站布置，需要将可编程控制器 作为核心，通过在井下设备生产现场进行控制器安 装， 能够实现各种井下信号的采集， 实现设备的可靠 控制[ 2 ] 。在对机电设备进行控制时， 可以实现远程遥 控和闭锁控制， 保证设备作业的安全性和可靠性。 将 采集到的各种信号传输至监控中心，利用软件进行 直观性界面显示，能够为人员操作和管理设备提供 便利。 利用平台终端软件， 能够对各单元参数进行调 整， 并使参数在大屏幕上以各种图像显示。 遭遇突发 情况， 平台界面会弹出报警提示， 并启动声光报警和 记录相关信息， 为应急管理工作开展提供信息依据。 在对区域机电设备资源进行综合改造时，可以利用 平台实施智能化监控，根据设备监测的新要求进行 多样化控制， 在对潜在性技术问题进行消除的同时， 使设备达到新的控制作业要求，最终使区域资源得 到充分利用。 3 . 2 在煤矿采掘设备中的应用 在煤矿采掘过程中，应用自动化控制技术能够 使设备性能得到改善。 在割煤机工作过程中， 引人自 动化控制技术能够结合煤层高低、起伏完成采煤机 运行轨迹自动运算， 实现自动切割管理。 根据设备自 动记忆， 可以在多刀切割中进行切割参数调整， 促使 煤矿开采作业高效进行。 在采煤机工作过程中， 需要 采用液压牵引机。 应用自动化控制技术进行改造， 能 够在系统中加入控制器对设备进行实时监控，结合 实时采集到的数据进行设备运行参数调整，在保证 采煤机正常工作的同时， 使牵引设备得到可靠应用。 部分煤矿开采作业采用空压机，由于设备工作状态 不稳， 容易出现排气量增加问题， 导致设备运行产生 大量能耗。应用自动化控制技术加强空压机与采煤 机的结合，能够利用变频器实现螺旋杆旋转频率调 节， 保证设备排气量始终处于正常范围， 在保证设备 稳定工作的同时， 使设备作业能耗得到减少。 在煤矿 开采期间也存在较多安全隐患，还要利用自动化控 制设备实现井下环境实时监测，对重要数据信息进 行采集、 传输和分析， 为设备联锁保护、 短路保护等 各项功能实现提供支撑，继而使煤矿开采作业高效 进行。 如风门开关就存在较多隐患， 利用自动化控制 系统进行风门操作机械控制，能够使气体流速趋于 平稳,避免因内外气流压差过大引发安全事故。 3 . 3 在煤矿储运设备中的应用 完成煤矿开采后，还要利用各种储运设备将煤 炭运输至地面。 应用自动化控制技术， 能够使储运设 备保持稳定运行， 保证煤炭安全运输。 结合实践经验 可知， 储运设备一旦发生通讯故障， 容易导致设备停 车，导致系统运行效率下降。目前在煤矿储运系统 中， 西门子PC7S系统得到了广泛应用， 能够用于实 现设备闭锁控制， 对独立设备进行停车控制， 保证其 他设备正常运行。 在系统通讯方面， 主要采用现场总 线技术，能够利用标准智能化设备保证系统通讯良 好 ， 设备得到稳定控制。 实际在井下胶带输送机运行 控制方面， 采用的盘式制动装置由液压栗、 制动系统 和电控系统构成，能够产生促使制动闸与制动盘摩 擦力增加的制动力，从而实现制动控制。利 用PLC 实现设备电动机和传感器工作状态控制，根据设备 运行状态对各项操作数据展开分析，能够保证设备 数值处于合理范围内，如在电流减小时使胶带得到 减速控制[ 3 ] 。在胶带运行期间发生故障， 可以根据监 控信息进行停车控制， 促使来煤方向胶带立即停车， 使设备的安全性得到保证， 以免有意外发生。 在矿井 提升机控制方面,可以实现异常位置自动监测控制， 通过执行控制逻辑加强设备管理，促使设备保护功 能向着数字化的方向发展，从而使设备维护效率得 到提高。 4结论 在煤矿机电生产作业管理方面，应用自动化控 制技术能够使设备运行效率得到提高，同时可以通 过简化设备操作和保证设备稳定运行加强安全管 理 ， 并且通过改造设备推动机电管理信息化、 智能化 发展， 促使煤矿生产管理水平得到提升。 在实践应用 过程中， 还要结合生产需求在煤矿集控系统、 采掘系 统和储运系统中合理引入自动化控制技术，实现设 备运行、 调度和监测等各项管理工作,继而使系统整 体运行水平得到提升。 参考文献 [ 1 ] 白雪峰.自动化技术在矿山机电控制中的应用[J].当代化工研 究， 20191248-49. [ 2 ] 贺强.煤矿机电自动化集控发展及其应用[J].冶金管理，2019 17 84-85. [ 3 ] 刘晓忱.煤矿机电自动化设备自动化控制技术探究[J].内蒙古 煤炭经济， 201910 34. 编辑赵婧） （ 下转第280页） 280. 机械管理开发 jxglldhjb 第 35卷 双描杆钻机的研制[J].煤矿机械,2018,39485-86. [ 6 ] 李向东.MQT-130型气动锚杆钻机在煤矿的应用[J].科技信 [ 5 ] 张玉波.全液压锚杆钻车在王家塔煤矿支护实践[J].内蒙古煤 息,201110 348-349. 炭经济,2013584-85. 编辑 贾娟） Analysis of Common Failures and Maintenance Measures of MQT- 130/2.7 Pneumatic Bolt Drilling Rig during Coal Mining Du Liguan Yongdingzhuang Coal Company, Datong Shanxi 037024 Abstract MQT-130/2.7 pneumatic anchor drilling rig has been widely used in anchoring and supporting construction of underground mine roadways. Common faults in the actual application process of this model rig are analyzed, mainly including the motor cannot provide enough power, the drilling speed is too slow, and the pneumatic leg thrust is insufficient. The main cause of the problem was clarified, and troubleshooting and maintenance measures were proposed. It has certain practical significance for improving the operational reliability of pneumatic anchor drilling rigs. Key words MQT-130/2.7; pneumatic anchor drilling rig; failure problem; maintenance measures 上接第273页） Advantages Analysis and Application of Electromechanical Automation Control Technology in Coal Mine Chang Xiaogang Yangquan Coal Mine Coal Preparation Plant, Yangquan Shanxi 045000 Abstract This paper analyzes the electromechanical automation control technology of coal mine, and analyzes the advantages of the application of automation control technology by comparing the traditional mode with the automation mode. It is concluded that the realization of automatic control of mechanical and electrical equipment can improve the efficiency of equipment operation, ensure the safety of personnel operation, and improve the production level of coal mine. Key words coal mine production; automation technology; electromechanical control 上接第2乃页） Analysis on Repair and Maintenance of the Hydraulic Support Hao Xianyu Xinzhouyao, Datong Coal Mine Group, Datong Shanxi 037021 Abstract The composition and main fault types of hydraulic support are analyzed, and the repair and maintenance s of hydraulic support are put forward from the aspects of repair and maintenance system, structural parts, hydraulic components, valve parts and connectors, based on the problems of the hydraulic support. Key words hydraulic support; repair; maintenance; analysis 上接第277页） Analysis and Control Measure of Running Deviation Fault of Mine Belt Conveyor Zhang Feifei Changcun Coal Mine of Lu“an Group, Changzhi Shanxi 046000 Abstract This paper introduces the classification of conveyor belt deviation and the corresponding reasons, and analyzes the relevant measures to prevent and control the deviation from the roller, the middle position of the front and rear drum, the unloading point and so on. The analysis shows that the reasonable can be used to correct the deviation of different deviation types, so as to provide corresponding suggestions for the coal mine belt conveyor. Key words belt machine; deviation; type; cause; measure