技术与市场 ２０１４年第２１卷第８期 专题研究 煤矿机电自动化集控发展及应用 刘金龙 （大同煤矿集团有限责任公司晋华宫矿，山西大同０３７０１６） 摘要：近年来，随着经济的平稳发展，相关部门逐渐加大了高科技研究的力度，并将先进科技应用于各行各业，煤矿企 业也不例外。传统的煤矿机电在一定程度上提高了煤矿开采的效率及质量，但是与煤矿机电自动化集控带来的好处相 比却是微不足道的。着重分析了煤矿机电自动化集控的发展及应用情况，并对煤矿机电自动化集控的发展进行了预测， 旨在提高机电自动化集控的应用水平，提高煤矿企业的经济效益。 关键词：煤矿企业；机电；自动化集控；应用 ｄ０ｉ：１０．３９６９／ｉ．ｉｓｓｎ．１００６—８５５４．２０１４．０８．２４０ ０引言 的瓦斯浓度进行准确测量，出台了与煤矿开采有关的安全章 程，并形成了先抽后采、监测监控的开发理念，在一定程度上减 ２．２利用煤矿机电自动化集控完成煤矿的开采工作 随着机械化程度的逐步加深，煤矿机电设备在煤矿开采工 作中占据越来越重要的地位，尤其是机电设备自动化水平的提 少了瓦斯事故的发生。 高，极大影响着煤矿开采的效率及煤矿的安全生产。通常情况 下，要想在煤矿开采中应用煤矿机电自动化集控，往往需要将 机器设备、自动化控制、计算机等技术有机结合起来，实现传统 机械工程与微电子技术的融合，以此提高煤矿机电设备的工作 效率及工作性能，另外，还可以将煤矿机电自动化集控应用于 风险较大的煤矿开采工作中，提高煤矿开采工作的安全性与可 靠性，减少煤矿事故的发生，并且有效缓解社会矛盾，加快和谐 社会的构建步伐。 １ 煤矿机电自动化集控的发展情况分析 煤矿企业在进行煤矿开采工作的时候，煤矿矿井提升机是 必不可少的设备之一，该设备具有体积、重量较大，难以操作的 特点。如果在煤矿矿井提升机中引入机电自动化集控技术，就 能实现提升机内部结构的整合，提高提升机的提升驱动和滚筒 的效果。在此过程中，不仅完成了提升机内部结构的简化工 作，还在提升机内部增加了全数字化的智能设备，大大提高了 提升机工作的稳定性和准确性。举例说明，如果在提升机中应 用机电自动化集控，提升机内部的微处理器就能对故障地址进 行多次定位，进而快速找到故障所在地并及时排除故障，提高 煤矿开采工作的效率。另外，简化提升机内部结构之后，还能 提高系统升级和改版的速度。在我国，大多数煤矿开采企业会 在煤矿开采中所应用的煤矿机电自动化集控具有程序化 和信息化等显著优点，随着人们对高科技研究的深入，煤矿机 械设备的体积越来越小，更加易于操作和维修，稳定性较高，使 煤矿开采人员数量得以减少，煤矿开采工作安全系数也得以提 升。机电自动化集控的优点吸引了大量研究人员的眼球，但是 与发达国家相比，我国虽然加大了机电自动化集控的研究力 度，但是机电自动化集控尚未得到普及，实现机电自动化集控 选择直流提升机来进行煤矿开采工作。 ２．３ 利用煤矿机电自动化集控完成煤炭的输送工作 在煤矿企业的整个生产过程中，除了开采煤矿之外，还包 括运输矿井下的煤矿，煤矿开采企业为了确保持续的煤矿开采 工作，必须要提高运输机性能，完成了煤炭的安全、持续运输， 所以要求运输机的设计者必须要将机电自动化集控技术应用 到运输机中。目前，我国研发的带式运输机就配备了ＣＳＴ可控 所使用的技术仍不成熟，要想改变这一现状，国家有关部门必 须进一步加大机电自动化集控的研究力度，为引进机电自动化 集控的企业提供优惠，切实提高煤矿开采工作的安全系 数，增加煤矿开采企业的开采数量和质量，促进煤矿开采企业 的快速发展。 软件设置，实现了煤矿的持续运输，并有效地降低了运输机运 输过程中出现的故障率。虽然应用机电自动化集控技术的运 输机提高了煤矿企业的生产效率，但是由于煤矿的运输距离较 长，带式运输机中间驱动点的稳定性会降低，容易出现运输故 障，并缩短了运输机的寿命，所以为了促进煤矿开采企业的发 展，研究人员还要不断加大研究运输系统的力度，提高运输系 统的稳定性。 ２煤矿机电自动化集控的应用情况 ２．１ 利用煤矿机电自动化集控完成矿井的监控工作 一般情况下，衡量一个企业应用机电自动化集控技术水平 的高低就是煤矿企业安全系统中的自动化集控程度的高低，所 以，机电设备的人员已将煤矿机电自动化集控技术应用到矿井 的监控工作中，帮助煤矿开采人员了解并熟悉矿井内部的情 况，确保煤矿开采人员的安全。然而与国外发达国家相比，我 国研究人员在自动化技术研究上仍然存在技术瓶颈，并且缺乏 ２．４利用煤矿机电自动化集控完成采煤机的牵引工作 在煤矿开采工作中还有一个必不可少的设备——采煤机， 并且采煤机是机电自动化集控技术应用的典型设备。当采煤 机的制作者将电牵弓ｌ技术引用到采煤机中的时候，采煤机就能 不仅能够确保煤矿的持续开采，还提高了电能的利用效率。通 常情况下，煤矿开采企业使用电牵引采煤机进行煤矿开采工作 创造力，煤矿企业要想提高煤矿开采的效率，不得不引进国外 却步，使得我国煤矿机电自动化集控水平较低，无法为煤矿企 业带来丰厚的经济利益。目前，国家有关部门为了对矿井内部 的自动化集控设备，但是要耗费大量的资金，让许多企业望而 在电能的支持下完成煤矿开采和采煤机下滑制动发电的工作，３５７ 专题研究 ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ ＡＮＤ ＭＡＲＫＥＴ Ｖｏ１．２１．Ｎｏ．８，２０１４ 的时候，出现故障的次数较少，并且电牵引采煤机的性能较平 稳，只需进行少量的机器设备维修工作。 ２．５ 煤矿机电自动化集控应用于其他设备 统中可编程逻辑控制器（简称ＰＬＣ）应用较多，主要是因为该控 制器性能高，成本低，易于维护等优点。 提升机电气调速系统的速度给定公式 ＝ｆ（ｔ），根据动力 学方程式 …ｄ ＧＤ ｄｎ 一３７５ ｄｔ 除了上述设备之后，煤矿机电自动化集控技术还可应用于 煤矿开采工作中的其他设备。以电液控制支架为例，该支架将 液压控制技术与计算机技术结合到一起，进行煤矿开采工作， 该支架一方面拥有自动移驾的功能，还拥有定压双向邻架功 其中 一电动机电力矩（Ｎ・ｍ）； 一能，因而能够减少电液控制支架对顶板的冲击。为了给煤矿开 采工作提供充足的电力资源，设备的设计者还可以在设备中增 设高压开关柜，完成高低压电力的转换工作，为大功率煤矿开 采设备提供所需的电力，提高设备的工作效率，增加煤矿开采 产量。 提升系统的静阻转矩（Ⅳ・ｍ）； ＧＤ 一提升系统的飞轮转矩（Ｋｇ・ｍ ），ＧＤ ＝４ｇＪ（Ｊ为转 矩惯量（酶・ｍ ）；ｇ为重力加速度（｛））； Ｓ 提升系统的动态转矩（Ｎ・ｍ）。 ３未来煤矿机电自动化集控的发展趋势分析 根据这些公式确定提升机所需的力Ｆ。 提升机的工作环境相当复杂，相对于控制系统而言，电 磁干扰很严重，为了避免这种情况的发生，可以采取以下几 以目前的发展情况来看，煤矿企业要想提高经济效益，必 须应用机电自动化集控技术，实现机器设备的智能化和自动 化。随着高新技术的研发，机电自动化集控技术已日渐成熟， 基本上可确保煤矿开采企业的持续生产，减少停产的损失并降 低生产成本。在大型的煤矿开采企业中，纷纷引入了远程操控 个方面的措施。①需要设置一套完善的故障监控装置，一 方面是为了能够及时了解提升机的运行状况，以免对人身 安全造成威胁，最终提升系统的可靠性；另一方面是为了对 出现故障的位置进行保护和维修，不影响提升机的正常运 行。②要限定提升机的速度。一是为了防止提升机出现超 速的现象，而不至于使操作人员无法控制提升机。二是为 了对提升机到井口的速度进行，以免因提升机的速度 过大造成不可预料的事故。 ４结语 技术，能够实现无人值守，员工数量得以缩减，并且降低了煤矿 开采企业的成本费用。另外，远程操控技术还可以辅助煤矿开 采人员完成开采和运输煤炭的工作，也可将生产动态完整地记 录下来，进行深入分析，帮助煤矿开采人员选取正确的工作方 式 综上所述，我国的煤矿机电自动化集控技术已日渐成熟， 并在规模较大的煤矿开采企业中得到了广泛应用，但研究人员 必须清醒地认识到煤矿机电自动化集控技术的不足，国家有关 部门要加大技术研究的投资力度，为研究人员提供资金支持， 从而提高煤矿机电自动化集控的应用水平，提高煤矿开采企业 的生产效率。 参考文献： ［１］ 刘道玉，安基胜，王宏耀，等．基于物联网的矿井综合自动 化系统的研究与应用［Ｊ］．矿山机械，２０１２，６（１４）：１１１ 图１提升机ＰＬＣ控制系统图 １１２． 煤矿生产过程中，提升机是最重要的一部分，其电控技术 的性能会对煤矿的生产产生重大的影响。而计算机技术可以 对煤矿生产过程中提升机的自动控制技术进行分析，同时对发 ［２］ 何伟，蒋恒深，胡晓磊．基于ＬａｂＶＩＥＷ的煤矿井下变电所 监控系统设计［Ｊ］．煤矿机械，２０１１，７（３２）：１２０—１２１． 生的故障进行有效诊断，以此提高提升机的性能，进而保障煤 矿生产的效率。在现阶段煤矿机电系统的发展过程中，控制系 ［３］ 刘寅，张晓光，刘继高．自调整模糊控制在压风机集控系 统中的应用［Ｊ］．煤矿机械，２０１２，１０（３２）：１３５—１３６． （上接第３５０页） 为衡量城市环境承载力的重要依据。生态足迹法与传统环境 评价法的比较分析而言有诸多优势：一是数据收集更为便捷， 方法操作性强。二是衡量方法更为科学，结论更为可靠。三是 弥补了传统方法的不足，满足了环保要求。本文还总结了提升 城市规划环境评价质量的对策，包括要考虑解决方案、学习发 达国家经验、并积极培养城市规划环境评价的综合性人才。 参考文献： 拍板的情形，对城市规划环境部门的相关人员进行培训，并加 强城市规划学科与生态学、环境学的结合与交融。 ３结语 城市规划在人民生活中起着越来越重要的作用，虽然目前 主要是受所控制，部门也越来越重视环境的重要性， 目前已经颁布了《环评法》，里面有很多的对于城市规划环境评 价的－￣ＩＬＮ要求。这也看出了部门对此的重视。生态足迹 法目前在我国运用比较广泛，一些研究人员都把生态足迹法作 ［１］ 包存宽，陆雍森，尚金城．规划环境影响评价方法及实例 【Ｍ｝．北京：科学出版社，２００４：１３０—１３２．
