摘要：机械技术与科技水平的发展与进步，作为生产技术发展的结晶，电气自动化技术，对煤矿的生产，发挥了重要的作用，并有效地促进了煤矿在生产中的高产高效，在安全稳定的生产中得到了保障。

关键词：机械设备 电气自动化技术 应用

 

    我国地大物博，能源资源物产丰富。作为能源大国，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。自动化技术作为现代化的科学技术，通信技术、计算机、传感技术及现代控制都已与现代网络紧密相关。在实际的采煤过程中，必须重视井下的工作环境所带来的安危意识，充分利用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。

（一)煤矿企业与电气自动化的安全管理

作为特殊行业中的一种，煤炭行业在安全生产过程中从员工到生产设施，再到员工是一个反复循环的过程。前提是煤矿的安全生产，本质上是确保员工的人身安全，并以员工为核心要素。采煤是一种高危的行业，在采煤过程中，安全生产将直接影响煤矿企业的产值与经济效益。所以，在实际的管理工作中，提升安全管理就是采煤作业的本质工作。在煤矿安全生产的传统管理模式中，大多是对行政方案的应用，并通过集中整治与综合治理等方式，只能对事故发生之后进行处理。而对于煤矿在实际的生产安全中，始终是治标不治本的。

在本质上，煤矿的安全还是在风险控制范畴内。如果可以把危险源当做辨识危险的基础，并对采煤过程中的不安全因素进行及时控制和管理，就能在在源头上切断危险源。所以说，自动化技术在采煤工作中的应用越强，煤矿发生安全事故的几率就越小。在安全 中，要不断提高煤矿企业的管理能力。

（二）发展中的电气自动化技术

    煤矿的自动化技术在科学网络技术的发展中，得到了很大的改变。在工业控制的电气自动化基础上，以仪表仪器、计算机网络技术、理论控制及其他的技术，不断地提高煤矿的生产效率，对煤矿的工业生产进行管理、优化、调度、检测与控制，综合性的保证了煤矿的安全和生产量。电气自动化技术主要包括系统、硬件、自动化软件三部分构成，在自动化技术的系统中，可有效的减小生产效率与企业目标之间的问题，能有效提高企业的生产效益与增强生产效率。

（一）煤矿的采掘机械

在保障生产安全与生产效率的基础上，国内外的煤矿采掘机械设备，利用很多电机驱动与较大的装机容量，采用横向布置的方式，并向电牵引的方向发展。采煤机在一般情况下的总装机功率都在 以上，甚至有些达到了 ，而牵引电机的功率为 ，牵引速度为 。采煤机在使用交流牵引时的可靠性能较强，效率也比较高，维护起来也更方便，抗污能力比较强，因此，特别受到煤矿企业的重视。

由工况检测与多种故障诊断系统构成的计算机技术，是控制电气自动化技术的核心，并具有大功率，高效率的优势。在很多企业中采用以主、副机为前提下的双速电机，并使用计算机技术进行工况监控。促进了电气自动化技术，在煤矿的输送机方面正在向多样化、重承载方向发展。而对于液压支架，则是以高压、大流量的工液系统与电液控制为核心，在大功率、可靠性高的机电一体化的技术中，移架的速度大概为 ，由原先的单产进而转变为高效生产，更利于了生产的高度集中，保证了煤矿的产量与安全。

我国目前的采煤设备相对于国外还是比较落后的。采煤机的最大装机功率，液压牵引为 ，电牵引为 。由于电牵引的起步比较晚，所以牵引调速的方式还是以液压牵引的方式为主。

目前国产的采煤机型号只有 等，而国内的研究机构和煤矿机械企业研制的都是煤量小，运输能力低，液压支架没有工况监测的电液控制。检测与综采设备的电气控制方面也比较落后，计算机控制属于应用阶段，利用微型的计算机在煤矿的综掘方面，不具备故障的诊断功能，与先进国家的采煤技术相比，自动控制掘进机还处于起步阶段，差距还是比较大的。

（二）煤矿的运输机械

   自上世纪80年代起，煤矿的开采产量逐年增加，部分大中型煤矿在进行井下运输时都采用的是胶带运输设备。而在综合保护被系统替代的环境下，网络与 开始应用普遍。也有一些煤矿应用的是直流数字的调整体系，效果也很明显。但也存在一些保护措施，尚不过关。如图1为带式输送机的工作原理图：
 

                 图1 带式输送机的工作原理图

新型的电子设施在得到广泛的应用后，高斩波率与高效率的转波器也开始进入营运状态，在运营中，以微机和 为重心，并随着变频同步与变频技术的发展，电控提升机在发达国家以 为重心，通过 提高工艺控制，逐渐实现产品的统一，以全微机进行监控，采用双线回路，用冗余技术对安全监控的回路来保障提升机可以安全运行。

故障的诊断装置以微机为核心，可提升并实现高度自动化。我国的提升机大多为交流提升，调速方式为转子串电阻方式进行调速，除了一些先进大型的矿井，采用的是 代替继电控制，还有的是采用接触器控制。自改革开放之后，我国引进数字控制提升机 30余台,国产的一般以模拟线路居多。在 与微机的投入使用后，提升机以计算机为核心的电气保护装置得到了很好地发展，同时也对其安全运行有着重要的作用。

（三）煤矿的安全机械

在引进国外的制造技术与安全监控系统的同时，我国也自主研发了煤矿的生产安全监控系统，大多使用 系统，推出了 、 、 、 、 、 等。目前，我国已有很多的大型煤矿都设置了监测仪或者监测系统，并装置红外线自动喷雾装置，断电仪和瓦斯遥控仪及风电闭锁装置，在我国的安全监控系统中，都基本满足对煤矿安全生产的要求。但是与其中配套的传感器寿命比较短、种类比较少，维护工作量大，稳定性能也比较差等，这些原因都造成监控系统的工作利用率不是很高，并且缺乏安全的可靠性。所以，要采取必要的科学技术措施，提高监控系统的矿用传感器开发与系统可靠性的提高，为煤矿的安全生产在技术上提供保障，加大电气自动化技术的开发。

在开采煤矿的作业中，机械设备的运转，需要供电系统提供运转的动力，因此，变电站的自动化就有了非常重要的意义。以下是针对变电站在一般的煤矿规模中综合自动化系统的应用。

（一） 的变电所工程

    包括设备，2台主变压器， 回、 、 线路双回、 回等，如图2，变电所的综合自动化系统结构图：
 

                      图2 变电所的综合自动化系统结构图

（二）保护设备

    主要有综合测控装置 、差动保护装置 等，可以对变压器内相间及匝间短路进行内外故障的排除与安全应急，并对过流、过负荷等起保护作用。针对 的线路保护，使用 保护装置由后加速、单相接地保护等组成，在系统中有一台 保护装置与PT微型机切换，可同时低压保护与监控两段没有关联的母线。

    电气自动化技术是一个涉及电子、电工、计算机工程和自动化等多种学科的综合性技术领域，对煤矿的安全生产也发挥着重要的作用。在今天，不断发展的煤矿产业工业化进程，为推动煤矿生产的生产效益，必须大力发展科研力度，并不断创新电气自动化技术，为煤矿企业实现更好地社会效益与经济效益，推动先进的机械设备与现代化煤矿产业的发展。

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