電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦采掘設(shè)備和運(yùn)輸提升設(shè)備節(jié)能上的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦采掘設(shè)備和運(yùn)輸提升設(shè)備節(jié)能上的應(yīng)用摘要煤礦生產(chǎn)任務(wù)繁重且作業(yè)環(huán)境差，煤礦井下地質(zhì)條件差，生產(chǎn)機(jī)械化水平低。因而，在煤礦生產(chǎn)中引進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)，有效地提高了煤礦開(kāi)采的效率。應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)使得采集的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，這在一定程度上保證了煤礦的安全生產(chǎn)，節(jié)約了勞動(dòng)力。本文簡(jiǎn)單闡述了電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦采掘設(shè)備和運(yùn)輸提升設(shè)備節(jié)能上的應(yīng)用。關(guān)鍵詞煤礦；電氣設(shè)備；電氣自動(dòng)化；節(jié)能降耗1電氣節(jié)能技術(shù)的原則1.1適用性原則電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，要保證設(shè)計(jì)要與實(shí)際的需求相適應(yīng)，也就是設(shè)計(jì)要具有適用性。電氣節(jié)能技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的適用性，也是圍繞節(jié)能進(jìn)行的，主要是節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠滿足設(shè)備的實(shí)際要求，而且還可以實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約的作用。適用性原則的堅(jiān)持是工業(yè)設(shè)計(jì)的基本，只有堅(jiān)持了這一原則，才能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)規(guī)范。1.2節(jié)能性原則煤礦電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)用電氣節(jié)能技術(shù)主要的目的，就是要實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約，主要是利用節(jié)能技術(shù)，將不關(guān)鍵的電能消耗節(jié)約下來(lái)，然后在實(shí)現(xiàn)節(jié)約電能的再利用，以此循環(huán)實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)能減損，為我國(guó)的工業(yè)建設(shè)貢獻(xiàn)更多的力量[1]。2煤礦電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)思路解析2.1煤礦運(yùn)輸提升設(shè)備的電氣自動(dòng)化煤礦生產(chǎn)的規(guī)模越來(lái)越大，與其配套的產(chǎn)量和運(yùn)輸量也在不斷提高，因此膠帶運(yùn)輸設(shè)備逐漸投入到大中型煤礦的生產(chǎn)運(yùn)行中。隨著PLC和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，煤礦運(yùn)輸提升設(shè)備通過(guò)DCS結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的連接控制，滿足了地面監(jiān)控的需要，另外膠帶機(jī)數(shù)字化直流調(diào)速系統(tǒng)投入到煤礦生產(chǎn)中，并且得到了一定的成效，但是皮帶運(yùn)輸機(jī)的保護(hù)仍然達(dá)不到要求。我國(guó)目前應(yīng)用的提升機(jī)主要是以交流提升為主，調(diào)速的方式主要是串電阻的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。我國(guó)大部分煤礦仍然采用接觸器和繼電器的形式進(jìn)行提升控制，只有少數(shù)的大型煤礦用到PLC控制程序。國(guó)產(chǎn)的SCR-D提升機(jī)主要是通過(guò)模擬線路來(lái)控制，直流數(shù)字化控制的提升機(jī)仍然從國(guó)外引進(jìn)。計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷提升使提升機(jī)的保護(hù)控制方面得到了一定的提高，保證了提升機(jī)運(yùn)行的安全性，隨著科技的不斷進(jìn)步，高效率的斬波器逐漸投入到提升機(jī)中，一定程度上使運(yùn)輸提升機(jī)的自動(dòng)化控制技術(shù)得到了一定的提升。現(xiàn)如今PLC控制技術(shù)發(fā)展迅速，采用PLC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)安全回路的全面檢測(cè)，并且可以實(shí)現(xiàn)同路行程控制和對(duì)提升工藝進(jìn)行控制的功能，從而實(shí)現(xiàn)了提升機(jī)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，一些先進(jìn)的煤礦還采用了雙線回路，安全監(jiān)控回路采用了冗余技術(shù)，使煤礦生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了全微機(jī)監(jiān)控的成果，更有利于提升機(jī)的安全運(yùn)行，另外故障診斷也采用了微機(jī)的效果，進(jìn)一步提升了煤礦電氣自動(dòng)化水平。膠帶運(yùn)輸控制系統(tǒng)主要是集中控制系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，PLC是該系統(tǒng)控制的核心，用戶界面主要是工業(yè)監(jiān)測(cè)和控制軟件，主控制站具備一定的連鎖功能，比如，主皮帶和地面生產(chǎn)系統(tǒng)之間設(shè)置的連鎖，在出現(xiàn)事故時(shí)，可以保證不用緊急停車(chē)，另外主控制程序還具備集控、單機(jī)和手動(dòng)的工作模式，在上位機(jī)監(jiān)測(cè)的界面，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行過(guò)程中的電流、過(guò)煤量的數(shù)據(jù)和膠帶的速度等，在皮帶機(jī)出現(xiàn)跑偏、堆煤、煙霧和打滑故障時(shí)，通過(guò)故障報(bào)警或語(yǔ)言報(bào)警的形式及時(shí)反映出來(lái)，另外膠帶機(jī)的傳輸速度可以通過(guò)變頻器、電控裝置、軟啟動(dòng)方式之間的相互配合進(jìn)行控制，可以很好地實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)的軟啟動(dòng)和軟停車(chē)等，很好地滿足了在重載啟動(dòng)和加速啟動(dòng)的穩(wěn)定性[2]。2.2應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備一般情況下，選擇無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備需注意以下幾點(diǎn)：第一，應(yīng)參照實(shí)際運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行合理選擇，與此同時(shí)，也要考慮容量、電壓等級(jí)、功率因數(shù)、供電系統(tǒng)的具體情況等進(jìn)行來(lái)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行選擇；第二，需要對(duì)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備具有的投切方式進(jìn)行合理選擇，選擇投切方式的時(shí)候，參考無(wú)功功率投切參數(shù)的物理量進(jìn)行選擇，不僅適用范圍廣、準(zhǔn)確系數(shù)高，還可以有效預(yù)防倒送、振蕩；第三，參考煤礦供電系統(tǒng)的具體情況進(jìn)行選擇，選擇無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)會(huì)受到很多因素的影響，如補(bǔ)償位置、負(fù)荷情況、補(bǔ)償線路等，以負(fù)荷情況為例，負(fù)荷情況不同，補(bǔ)償手段也會(huì)有所不同，在負(fù)荷情況較小時(shí)，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備也要選擇靜態(tài)的，在負(fù)荷情況較大時(shí)，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備也要選擇動(dòng)態(tài)的，以實(shí)際情況為根據(jù)進(jìn)行合理搭配，從而能夠有效降低供電電能損耗[3]。2.3科學(xué)選擇適宜的變壓裝置變壓裝置以變壓器為主，這是煤礦電氣設(shè)計(jì)中較為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，所以變壓器的選擇必須要科學(xué)，因?yàn)橹挥袦p少變壓所低壓出線線路的長(zhǎng)度，才能夠達(dá)到節(jié)約線路損耗的作用。但是在實(shí)際工作中，由于一般低壓交流電在380V，如果沒(méi)有控制好距離，為了達(dá)到要求就要對(duì)電纜的橫截面進(jìn)行加寬，這樣就會(huì)產(chǎn)生資源浪費(fèi)、成本增加的現(xiàn)象。尤其是很多的大廠區(qū)內(nèi)，如果控制不好線路之間的間距，那么造成的資源浪費(fèi)就會(huì)更多，所以一般在大煤礦會(huì)設(shè)置多個(gè)變壓器，這樣才能夠起到節(jié)能減損的目的[4]。2.4選擇應(yīng)用高效光源在煤礦之中的生產(chǎn)過(guò)程中，各種廠房、車(chē)間以及礦井下的巷道均需應(yīng)用眾多照明裝置?；诖耍旱V電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要加強(qiáng)在照明裝置方面的節(jié)能設(shè)計(jì)。應(yīng)用有節(jié)能效果的照明燈，既可以有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的，還有利于提高員工的節(jié)能意識(shí)。而在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，使用高效光源這種新型的節(jié)能照明產(chǎn)品，是一個(gè)有效方法，相比較于普通光源，高效光源具有耐用、亮度高等一系列優(yōu)點(diǎn)，可以對(duì)煤礦照明裝置的節(jié)能設(shè)計(jì)起到非常大的幫助[5]。2.5煤礦采掘機(jī)械設(shè)備的電氣自動(dòng)化機(jī)械行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是機(jī)電一體化，為了使煤礦企業(yè)可以安全高效的生產(chǎn)，提高煤礦機(jī)械設(shè)備的電氣自動(dòng)化水平是煤礦生產(chǎn)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。煤礦采掘機(jī)械的主要?jiǎng)恿?lái)源是電力牽引。煤礦井下開(kāi)采大多采用的是電力牽引采煤機(jī)，采用的總體構(gòu)架是橫向布置的多臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，一般是通過(guò)交流變頻進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，電源電壓一般設(shè)置為3300V，通過(guò)銷(xiāo)軌的形式實(shí)現(xiàn)無(wú)鏈牽引方式，隨著煤礦生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，總的裝機(jī)容量也在不斷增加，從經(jīng)常使用的1000KW逐漸擴(kuò)大到1500KW，電機(jī)的牽引能力達(dá)到了2×60KW。為了實(shí)時(shí)的監(jiān)控機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，監(jiān)視故障情況，整個(gè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行整體監(jiān)控，監(jiān)控界面反映監(jiān)控的情況，以及時(shí)做好防護(hù)工作。電氣自動(dòng)化技術(shù)中的電控系統(tǒng)一般分為主控制系統(tǒng)和調(diào)速控制系統(tǒng)，控制器主要通過(guò)PLC控制程序組成，將采煤機(jī)預(yù)先設(shè)置好的操作指令和采集來(lái)的信息進(jìn)行總結(jié)后，將總結(jié)的信息通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路把結(jié)果傳送到各個(gè)執(zhí)行部門(mén)[6]。3結(jié)束語(yǔ)在節(jié)能環(huán)保理念越來(lái)越深入人心的當(dāng)今時(shí)代下，加強(qiáng)對(duì)煤礦電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的研究具有重要的意義。本人認(rèn)為煤礦電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)的思路主要包括減少電氣傳輸過(guò)程中的電能消耗，合理選擇變壓器，應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備、高效光源等。參考文獻(xiàn)[1]曹亞紅.煤礦電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù)探究[J].能源與節(jié)能，2016，（01）：92-93.[2]呂琪然.煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2016，（02）：246.[3]康旭花.煤礦機(jī)械電氣設(shè)備自動(dòng)化調(diào)試技術(shù)應(yīng)用及研究[J].能源與節(jié)能，2016，（04）：62-63.[4]戴振臣.煤礦井