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数字技术对煤矿电气自动化的应用

 论文栏目:电气自动化论文     更新时间:2018/4/10 16:42:43   

煤矿生产作业过程中,由于受到的作业环境及条件的影响较多,是一个作业风险较高的行业,煤矿电气自动化的实现不仅可以减少生产劳动力,而且对于提高作业环境的安全性有积极作用。而数字技术是煤矿电气自动化系统中的关键技术,加强研究和应用,对于进一步提升煤矿电气自动化程度及煤矿企业的更好发展有重要意义。

数字技术在煤矿电气自动化中的应用特点可靠性

数字技术在煤矿企业电气自动化中的合理应用具有很高的可靠性。随着煤矿企业规模的不断增大,数字技术在煤矿企业电气自动化系统中的应用地位越来越突出,其不仅能够在极大程度上提高煤矿作业操作的安全稳定性,而且在提高操作的准确性及生产效率方面同样具有很大优势,技术应用的可靠性非常高。性价比高数字技术在煤矿电气自动化中应用的另一个重要特点就是性价比高。数字技术在煤矿企业电气自动化中的应用,进一步提升了煤矿生产机械设备的智能化程度,大大降低了作业的难度,并降低了作业成本和劳动力,同时降低机械维修费用,这对于企业经济效益的更大实现是有重要意义的。可操作性强数字技术在煤矿电气自动化中的应用,实现了系统自动化的有效控制,增强了煤矿生产的自动控制能力,使得化煤矿生产操作程序得到简化,进而提高煤矿生产的可操作性。

在煤矿电气自动化中应用数字技术的重要意义

第一,在煤矿电气自动化中应用数字技术有利于提高产品的安全性、可靠性与经济性。如,露天矿开采工艺系统中,其设备类型众多、工序繁杂,且工作环境较为复杂。加上采矿规模较大,所以需要投入大量的资金与设备。但是因为其具体作业对象与环境较为特殊,而且露天开采工艺具有动态性,所以在实际作业环节有诸多不确定因素存在。而在露天采矿中较为常用的设备是大型卡车、电铲等,其具有效率高、适应性强、开采强度灯有点,在开采中应用数字化技术可以切实保证设备的性能与质量,从而进一步提高开采的效率与质量。第二,有利于管理的智能化。将智能化安全生产终端技术应用到煤矿开采过程中,利用光纤连接设备,达到对数据进行自动收集和控制的目的。在应用数字技术过程中,通过面向通用对象的煤炭生产安全管理试件的虚端子的使用,转变了以往的二次回路。并且在通信装置中应用数字技术能够实现远程控制煤矿生产管理的目的,从而大大提升了管理的智能化。数字技术在煤矿电气自动化中的具体应用在煤矿采挖机械中的应用数字技术在煤矿电气自动化中的一个重要应用就是采挖方面机械的应用。电牵引是煤矿生产中的重要应用,由于其能够更为有效的运用煤矿企业中的多横向安置的电机驱动系统,因此,可以有效增大装机容量,目前通过电牵引的应用,采掘机的装机容量已可以达到1500kW以上,这对于煤矿生产的意义是不言而喻的。牵引技术在交流电中的应用不仅提高了机械本身的抗污染能力,而且在更大程度上提升了工作效率。数字技术在煤矿电气自动化中应用的有效实现,主要依赖于计算机技术的运用。数字技术在煤矿采挖中的应用有效提高了机械操作的可靠性及准确性,关键就在于传感器与故障诊断技术的有效搭配与融合。另外,计算机技术在煤矿工作面输送机及液压支架技术上的融入使用,使煤矿实现了更安全、高效的生产,也更有利于操作,进而提高了煤矿生产管理效率。

在煤矿运输提升机中的应用

数字技术在运输提升机中的应用是数字技术在煤矿电气自动化中应用的一个主要方面。随着煤矿生产规模的不断增大,煤矿生产中的运输形式也得到了很大的发展,胶带运输成为一种重要的运输形式,而工况监测系统在这种传输形式下得到和研制和发展。且随着计算机技术及PLC技术的发展和完善,工况监测系统在煤矿运输提升机中的应用得到了更为深入的应用和普及,保护系统不断走向系统化和综合化。此外,地面监控DCS技术以及胶带机全数字直流调速系统和胶带集中监控系统的应用,进一步提升了胶带的自动化程度。交变频器技术随着数字技术的应用下也得到了快速发展,促进了调速系统的进步。在煤矿运输提升系统中,PLC作为中心控制器在提升机的安全性方面有着重要的作用。数字化监控实现了煤矿生产的全过程监控,在中央控制室中就可以清楚地监控到器械运行的每一个环节,有效提高了煤矿生产的安全性。在煤矿安全及监控控制系统中的应用安全问题是煤矿生产企业必须高度重视的一个问题,安全生产是煤矿企业生产和发展的基础。电气化数字技术在煤矿安全及监控系统中的应用有效提高了安全监控系统的实效性,进一步提高了煤矿企业生产的安全性。现阶段,遥测仪、断电仪等一系列机电装置设备在我国大多数的大型煤矿生产企业中得到了广泛的应用,使得安全监控的目标得到更好的实现。数字化监控系统的运用,实现了对煤矿生产各个环节与流程的实时监控,有效弥补了传统生产模式下安全监控不到位的不足,同时在很大程度上降低了生产成本,提高了工作效率,在提升煤矿生产安全性方面发挥了巨大的作用。下图为KJ90NA/NB型煤矿综合监控系统主要组成。

数字技术在煤矿电气自动化应用中存在的问题及解决措施

随着我国经济与科学技术的快速发展,数字技术在煤矿电气自动化中的应用也得到了很大的提高,但是相对于发达国家而言,在技术的应用上还是较为落后的。一是目前我国煤矿的采掘设备在装机功率上海相对较。龃锏830kW的水平,还有很多的提升空间;二是数字技术在煤矿生产安全监控方面的应用还不是高,目前虽研制出了K195、KJ4等安全监控系统,但与一些先进的国家相比还有很大的差距;三是我国在自主研发方面还有待加强。目前,由于技术的不成熟,许多煤矿生产企业中的电牵引等设备仍以进口为主,自主研发不足。另外,在安全监控装置方面,传感装置的使用寿命与稳定性等还存在缺陷,限制着安全监测系统作用的进一步发挥。针对目前我国煤矿电气自动化中数字技术的应用现状,要进一步推进数字技术的应用,可以采取以下策略。一是要不断加大核心技术的研发力度,逐步形成独立自主的生产模式。加强对国外技术的借鉴学习,不断提高自主研发能力。有效改善部分煤矿企业过于依赖外国先进技术的现状,从而让其能够实现自主、独立的生产。例如,需积极加大对有关传感器及性能的研发工作力度,以切实保障监控系统的安全性与可靠性。不仅如此,还应当尽可能降低传感器与部分安全监控系统不匹配的发生几率,最大限度提高整体工作效率。二是加强管理,提高煤矿操作人员的综合素质。重视专业人才培养工作,优化人力资源结构,从整体上提高全体煤矿工作人员的知识水平和技术操作能力,确保操作正确、规范。三是要提高安全监控系统应用的有效性,不断完善薄弱技术环节,以促进安全监控系统在煤矿生产中作用的充分发挥。虽然当前我国大多数安全监控系统与制作技术均是在国外金银,但是我国也在不断加强对该类技术的研发,当前我国已逐渐淘汰AV1、KJ4、KJ2、K195等安全监控系统,且逐步采用DCS监控系统,这对于其他国家而言,我国该类技术是在中等发展水平之上。

作者:张云波 单位:阳泉煤业集团兴峪煤业有限公司

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