煤矿开采作业中电气自动化控制技术的运用

张冬卉

铁法煤业（集团）有限责任公司 辽宁铁岭 112700

现代科学技术的迅猛发展，为社会各行业技术发展提供了重要基础。在煤炭工业发展过程中，通过运用先进技术，有效提升了煤炭工业发展水平。随着社会快速发展，在煤矿开采作业中，要求在保障开采质量的同时，确保煤矿开采作业的安全性与经济性。电气自动化控制技术是以计算机技术、通信技术、传感器等先进技术为基础的现代化生产技术，其在工业生产中的应用大幅提升了生产效率与生产安全，电气自动化控制技术在煤矿开采作业中的运用具有必要性。同时，现代智能化技术发展过程中，有效落实电气自动化控制技术在煤矿开采作业中的应用，为实现煤矿开采作业智能化发展奠定了重要基础。因此，加强电气自动化控制技术在煤矿开采作业中运用的探讨是非常必要的。

1 电气自动化控制技术概述

1.1 电气自动化控制技术内涵

电气自动化控制技术是信息化时代发展背景下，电气自动化领域发展的重要分支，是通过对计算机技术、网络技术、通信技术、传感器等多种先进技术的结合，运用仪器仪表控制和信息技术监控，实现优化控制工业生产过程的一种现代化技术手段。电气自动化控制技术具体构成部分主要包括自动化软硬件、自动化系统等。在煤矿生产中，电气自动化控制技术的应用是推进煤矿工业化生产的重要技术，其应用时间虽然较短，但发展速度迅猛，在煤矿生产各个环节中，电气自动化控制技术均实现了广泛应用与普及，为提高煤矿生产效率与生产安全发挥着重要作用。

1.2 电气自动化控制技术发展分析

从电气自动化控制技术产生至今，经历了许多重要发展阶段，随着当前计算机科学技术的快速发展，电气自动化控制技术通过与计算机技术的有效结合，不断向智能化方向发展，顺应智能工业化发展的趋势。在煤矿开采作业中，电气自动化技术的发展与应用在提升煤矿生产效率，提高操作机械设备精密性，促进煤矿生产智能化方面具有显著优势，同时电气自动化控制技术发展也逐渐向集成化和知识密集化发展。在此背景之下，煤炭行业必须要加强对电气自动化控制技术的应用，加强与先进技术的创新融合，全面提升煤矿生产技术与设备，实现降本提质增效。

1.3 电气自动化控制技术特点及运行影响因素

现阶段，电气自动化控制技术在各行业领域的推广与应用不断深入，尤其是在机械制造生产中的应用，大幅提升了其生产工作质量和工作效率，为推进工业生产现代化技术深入改革发挥重要作用。因此，未来电气自动化控制技术在工业生产中的应用将会占据更为重要的地位。电气自动化控制技术与电气信息技术结合并充分发挥其优势，其系统构成通常需要根据自动化机械作业环境特点实现在特定领域的具体应用。因此，相关技术人员需要不断进行技术的优化与改进，从而提高技术应用效果。随着现代科技的快速发展，当前电气自动化控制技术领域仍旧存在较多的问题，并且对其精密程度与运行效率提出了更高的要求。

电气自动化控制技术在实际运用过程中，相关设备会受到电力自动化设备的影响，从而对其正常运行造成障碍，同时 由于环境变化，部分设备还可能出现不摁钉现象，从而导致设备内部结构受到损伤，形成一系列电气设备故障，严重还可能造成整个设备正常运行受阻。此外，在实际工作中，电气自动化控制设备还会受到振动、离心力等力量的影响，进而导致设备中的一些精细零部件故障，影响设备运行；自然电磁波还会对自动化控制装置造成影响，进而造成自动化控制装置运行稳定受到干扰。

2 煤矿开采作业运用电气自动化控制技术的实际意义

就目前而言，我国中大型煤矿生产企业在实际运行中，对机械化开采工艺的应用普及程度已经非常高。机械化煤矿开采工艺并不是在单一生产环节运用机械化生产，而是实现系统化、多元化的生产过程。现阶段，我国煤矿行业在机械化煤矿开采发展中取得了较大的进步，但相较于西方先进国家仍旧存在较大的差距。对于电气自动化控制技术在煤矿开采作业中的应用，我国仍旧处于初级开发阶段，因此需要正确认识电气自动化控制技术在煤矿开采作业中运用的重要意义，提高相关部门及煤矿企业的重视[1]。

2.1 提升煤矿开采工作效率

在煤矿开采作业中，加强对电气自动化控制技术的应用，相较于人工操作作业，大幅提升了开采作业的时间效率确定性和稳定单位时间内的开采效率，并且有效避免了人工作业误差导致的开采损失，提高开采工作效率。

2.2 促进煤矿生产产能的提升

在煤矿开采作业中运用电气自动化控制技术，大大提高了开采作业的效率，并持续保障单位时间的产量，使得煤矿生产整体产量得到有效保障，从而为煤炭行业的稳定快速发展奠定重要基础。

2.3 加强煤炭开采作业的安全

电气自动化控制技术在煤矿开采作业中的应用，为其生产安全性带来重要保障。运用电气自动化控制技术，有效避免了人工误操作可能造成的安全事故，同时利用技术还可以实现在危险区域作业面中的有效运用，降低了煤矿开采作业人员的安全风险，有效保障生产安全[2]。

2.4 实现煤矿开采作业的人性化设计

在煤矿开采作业中，电气自动化控制技术的运用，能够实现作业环境特点与作业机电设备的有效结合，从而为实现煤矿开采作业的人性化设计提供了重要的技术支持，为煤矿开采设备的高速稳定运转发挥重要促进作用。通常情况下，煤矿开采作业中采煤机等进机械设备的开采进度会受到煤层硬度等外在条件的影响，而电气自动化控制技术在煤矿开采作业中的运用，能够实现根据煤层硬度、实际环境特点等对采煤机的开采速度进行合理化调节，确保开采作业稳定、安全，并且更具有人性化。基于此，煤矿开采作业中，煤矿企业应当重视加强对电气自动化控制技术的运用，实现对煤矿开采作业机械设备的优化改良，提升煤矿开采作业中机械设备的自动化控制水平，实现作业人性化设计。

3 煤矿开采作业中电气自动化控制技术的实际运用

3.1 电气自动化控制技术在矿井提升机中的运用

煤矿开采作业中，运输设备是作业必需机械设备，矿井提升机则是在开采作业中负责重要材料和人员运输的主要设备。实际作业中，矿井提升机运行频繁，需要反复启动停止，提升机运行控制的稳定性对生产安全十分重要[3]。电气自动化控制技术的运用，能够有效保障提升机运行控制的稳定性。通过PLC控制可稳定控制提升机运行状态（如图1），同时也可以通过变频器控制，其核心是调整设备的电机速度。

图1 矿井提升机PLC电气自动化控制

矿井提升机运用电气自动化控制技术，能够实现提升机运行的无极连续调速，并降低对钢丝绳的冲击。运用电气自动化控制技术，还可以有效降低系统的故障率，主要是因为运用电气开关可以降低其在运行中的磨损。提升机运行速度、位置等运行状态信号可以通过传感器来实现信号的传输，从而确保对设备运行状况的精准控制，降低机电安全事故的发生。另外，在矿井提升机中运用电气自动化控制技术，可以使设备运行保持最佳状态，从而节约电能，降低煤矿开采作业的生产成本[4]。

3.2 电气自动化控制技术在皮带输送机中的运用

矿井开采作业中，皮带输送机是井下主要煤炭运输设备，在其运行过程中，加强对其运行状态的监测是非常必要的。一般皮带输送机的运行距离都比较长，并且需要依靠人工进行运行状态的巡视，不仅加大的生产人员工作量，并且工作效率难以提升。电气自动化控制技术的运用，能够对皮带输送机的电机运行速度进行调整，并监测其运行状态。在设备控制中，可运用PLC与变频器结合的方式进行控制。

电气自动化控制技术在皮带运输机的运用，一方面实现了对设备运行全过程的实时监测，及时检测异常情况，一旦发现运行异常，则又控制系统及时发出警报并采取相关动作，降低安全事故发生率。另一方面，皮带输送机的自动化控制有利于节能降耗，提升设备运行经济性。在实际运行中，自动化控制系统可以根据输送机运输每台质量进行速度调整，尽可能降低设备功率浪费[5]。

3.3 电气自动化控制技术在井下水泵中的运用

井下水泵主要用于井下排水。在煤矿开采作业中，需要加强对水泵运行时间的控制。井下水泵工作中，根据水仓内的水达到一定深度，才开始抽水作业；如果水仓内的水未达到相应深度，则抽水泵会停止工作。同时，井下水泵工作还需要充分考虑水仓进水量，当水仓进水量较大，则需要增加水泵工作时间。电气自动化控制技术在井下水泵中的运用，则可以实现水泵工作的自动化控制，不需要人工值守，并且有效保障水泵运行的安全稳定。

井下水泵运用电气自动化控制技术，一是可有效降低煤矿开采作业中的水害发生，通过自动化控制技术实现对水仓水位的实时监测，并以监测结果作为控制信号，大幅提升水泵排水工作的精确性；二是有效降低安全事故发生。在抽水工作中，当水仓水位低于水泵工作水位，容易出现水泵损坏，应用电气自动化控制技术则可以实时监测这种情况，确保水泵状态稳定。

3.4 电气自动化控制技术在煤矿监控体系中的运用

煤矿开采作业中，为确保开采作业安全，需要加强对生产过程的全面监控。当前，煤矿生产企业普遍投入监控系统，降低开采作业中一些不必要的安全隐患，为开采作业顺利进行提供保障，从而降低企业损失，保障煤矿生产人员的人身安全。在煤矿监控系统中运用电气自动化控制技术，可将监控系统扩散到煤矿开采各个环节，同时通过安装断电仪、风电闭锁装置、红外自动喷雾等设备，通过传感器进行信号传输，实现对煤矿开采作业全过程的有效监控。但是，传感器应用具有一定的安全性问题，其长时间应用存在一定限制。因此，监控设备应用中需要进行定期维护检修，确保设备运行安全稳定。相关技术人员还需要重视加快传感器设备的升级改造，进一步完善自动化控制在煤矿监控系统中的有效运用。

4 结语

当前，煤矿开采作业加强对电气自动化控制技术的应用，已经成为煤矿行业技术发展的重要方面，在提高煤矿生产质量和效率方面发挥重要作用。电气自动化控制技术的运用改进了开采作业中存在的技术性缺陷，并实现了人工开采作业向机械设备开采作业的重要变革。因此，未来煤矿行业的发展需要加强对电气自动化控制技术的运用研究，充分发挥其在煤矿生产中的重要作用。