煤礦機(jī)電自動化集控發(fā)展及應(yīng)用分析

（平頂山天安煤業(yè)股份有限公司五礦，河南 平頂山 467000）

一、煤礦機(jī)電自動化集控的功能

（一）迅速維修事故

應(yīng)用煤礦機(jī)電自動化集控，能夠在事故發(fā)生的第一時間及時采取整改措施，令機(jī)械設(shè)備處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，滿足煤礦作業(yè)的現(xiàn)實(shí)需求，保證事故維修的時效性。維修與維護(hù)工作的開展，能夠促進(jìn)設(shè)備使用性能的優(yōu)化，延長設(shè)備使用壽命，并強(qiáng)化設(shè)備的抗腐蝕能力，更好地滿足煤礦產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用需求。

（二）降低企業(yè)生產(chǎn)成本

煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)C(jī)械設(shè)備的工作狀況進(jìn)行仔細(xì)觀察，并對煤礦設(shè)備的使用狀況進(jìn)行整體把握，以確保煤礦機(jī)械設(shè)備處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。通過煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)，能夠?qū)C(jī)械設(shè)備早期使用能力進(jìn)行精準(zhǔn)檢測，優(yōu)化設(shè)備的使用性能，減少不必要的成本消耗，令企業(yè)生產(chǎn)成本也能夠得到有效控制。

（三）通過振動檢測設(shè)備

在煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)的應(yīng)用過程中，根據(jù)溫度變化能夠科學(xué)分析機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，并對機(jī)械設(shè)備性能做出診斷，將技術(shù)方法的簡單性與實(shí)用性結(jié)合起來，煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)也具有良好的推廣應(yīng)用價值。

二、煤礦機(jī)電自動化集控的實(shí)現(xiàn)

（一）機(jī)電自動化集控方案

煤礦井下綜采作業(yè)面中，一般以智能型組合電器集控作為機(jī)電自動化設(shè)備，以 RS232 接口為主，但實(shí)際上組合電器并不具備通訊功能，無法實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)和遠(yuǎn)程控制，無法有效監(jiān)控生產(chǎn)作業(yè)以確保安全。為有效降低成本，可通過集控系統(tǒng)的應(yīng)用，以 Modbus 通訊協(xié)議、控制器局域網(wǎng)絡(luò)以及 DP 總線通信等為支持，來更好地落實(shí)控制。

（二）集控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

就智能型組合電器來看，其測控系統(tǒng)主要由信號檢測、采集、處理模塊以及控制方式轉(zhuǎn)換模塊等所組成，對于6 路負(fù)荷的保護(hù)和控制，可獨(dú)立完成，發(fā)揮漏電閉鎖保護(hù)以及短路保護(hù)等作用，并對電磁法、網(wǎng)絡(luò)通信以及液壓系統(tǒng)等進(jìn)行控制。DP 總線能夠連接主回路控制模塊與中央控制器之間通訊，通過 CAN 來滿足中央控制器與各項(xiàng)設(shè)備之間的通訊需求，而則 Modbus 能夠滿足操作箱與中央控制器之間的通訊需求。

（三）集控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

就煤礦機(jī)電自動化集控系統(tǒng)來看，其軟件設(shè)計(jì)中主要包含兩個部分，其一是信息判斷和處理，以數(shù)據(jù)為對象，做好采集、接收、發(fā)送等工作。其二是系統(tǒng)控制信息的處理，主要開展信號邏輯處理、數(shù)字濾波、系統(tǒng)優(yōu)化以及故障保護(hù)等工作。

三、煤礦機(jī)電自動化集控的應(yīng)用

（一）礦井井下傳送帶方面

煤礦領(lǐng)域煤炭運(yùn)輸過程中，井下傳送帶是一個重要設(shè)備，在井下傳送帶實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，必須要保證作業(yè)的連續(xù)化，以加強(qiáng)生產(chǎn)作業(yè)質(zhì)量控制。但就現(xiàn)實(shí)情況來看，傳統(tǒng)條件下井下傳送帶運(yùn)輸量較小，并且安全系數(shù)較低，并不能夠滿足生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)實(shí)需求。當(dāng)前我國井下帶式運(yùn)輸機(jī)研究逐步深度，并取得豐厚成果，自主研發(fā)運(yùn)輸設(shè)備也具有良好的應(yīng)用價值，能夠滿足煤礦領(lǐng)域的生產(chǎn)應(yīng)用需求。新一代帶式運(yùn)輸機(jī)內(nèi)部，機(jī)電一體化設(shè)備的應(yīng)用，是一項(xiàng)重要突破，能夠以 CST 可控軟件為支持，促進(jìn)煤炭持續(xù)化運(yùn)輸?shù)捻樌麑?shí)現(xiàn)，為煤礦生產(chǎn)作業(yè)提供設(shè)備支持。機(jī)電一體化設(shè)備的應(yīng)用，具有較強(qiáng)的智能化特征，設(shè)備運(yùn)行過程中的錯誤幾率也得到明顯降低。在煤炭井下傳送帶工作中，不免存在一些問題，傳送帶中間驅(qū)動點(diǎn)的穩(wěn)定性不足，往往會影響設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，因此在未來研究中要加大力度對煤礦機(jī)電自動化集控在礦井井下傳送帶中的應(yīng)用進(jìn)行探究。

（二）電牽引采煤機(jī)方面

電牽引采煤機(jī)采煤機(jī)是完成煤礦開采任務(wù)的核心設(shè)備，隨著自動化集控技術(shù)的發(fā)展與采煤機(jī)有了更深層次的融合，電牽引采煤機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。電牽引技術(shù)是該設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)，既能夠保證設(shè)備具有持久的電能，又能夠?yàn)椴擅簷C(jī)提供充足的動力，同時還實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)工作效率的提升。在實(shí)際應(yīng)用中電牽引采煤機(jī)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在維護(hù)工作便捷、設(shè)備性能穩(wěn)定，通過電控系統(tǒng)參數(shù)的合理調(diào)整就能夠滿足電牽引采煤機(jī)所需要的不同動力，保證開采工作順利完成。

（三）煤礦生產(chǎn)和礦井監(jiān)控方面

在煤礦生產(chǎn)與礦井監(jiān)控過程中，機(jī)電自動化集控技術(shù)發(fā)揮著重要的價值，能夠營造安全的煤礦生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，進(jìn)而維護(hù)煤礦行業(yè)的綜合效益。我國自動化監(jiān)控技術(shù)逐步發(fā)展，但應(yīng)用起步較晚，大多采用進(jìn)口監(jiān)控設(shè)施，自主研發(fā)水平較低，創(chuàng)新能力不足，這就導(dǎo)致并不具備競爭優(yōu)勢?，F(xiàn)如今科學(xué)技術(shù)水平不斷提升，社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國的綜合實(shí)力逐步增強(qiáng)，自動化監(jiān)控系統(tǒng)得以形成，這就促進(jìn)了煤礦采礦狀況的改善，為煤礦生產(chǎn)與礦井監(jiān)控提供了技術(shù)支持。在煤礦領(lǐng)域內(nèi)，以機(jī)電自動化集控技術(shù)為支持，能夠以設(shè)備為對象進(jìn)行管理，提升煤礦生產(chǎn)作業(yè)整體效率，保證礦井監(jiān)控的時效性，促進(jìn)設(shè)備性能的逐步優(yōu)化，并發(fā)揮設(shè)備應(yīng)用價值，各項(xiàng)設(shè)備之間得以協(xié)調(diào)應(yīng)用，生產(chǎn)流程得以規(guī)范化，這就能夠有效降低問題發(fā)生幾率，對于整個煤礦生產(chǎn)作業(yè)的順利開展提供可靠支持。

（四）拓展到其他采煤機(jī)械的應(yīng)用

煤礦生產(chǎn)作業(yè)過程中，機(jī)電自動化集控技術(shù)能夠擴(kuò)展應(yīng)用到其他采煤機(jī)械方面，以先進(jìn)技術(shù)為支持，來改進(jìn)煤礦生產(chǎn)技術(shù)，提升煤礦開采工作效率。在煤礦生產(chǎn)過程中，重型機(jī)械設(shè)備的類型眾多，并且實(shí)際消耗電能數(shù)量較多，為滿足煤礦開采作業(yè)的電力資源需求，可充分發(fā)揮機(jī)電自動化集控技術(shù)的應(yīng)用價值，設(shè)置高壓開關(guān)柜，促進(jìn)高低壓電力轉(zhuǎn)化，優(yōu)化設(shè)備性能，全面提升煤礦生產(chǎn)作業(yè)效率。

結(jié)束語

綜上，我國在煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)研究方面取得的成就非常顯著，為煤礦企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)給予了有力幫助，企業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性與安全性均得到了顯著提升，為我國煤礦產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。但是作為科研技術(shù)人員仍然要認(rèn)識到國內(nèi)外技術(shù)上存在的差距，強(qiáng)化煤礦機(jī)電自動化技術(shù)的相關(guān)研究，不斷優(yōu)化設(shè)備的自動化、智能化水平，做到自主研發(fā)自主生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)科技強(qiáng)企。