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电气自动化在煤矿中的应用

时间:2022-11-22 15:20:07 来源:网友投稿

摘要:在我国煤矿技术发展中,电气自动化技术的应用与推广占据着重要位置。本文结合煤矿设备控制的主要应用领域,开展了自动化控制实践应用研究,为煤矿控制电气自动化控制技术发展提供理论支持。

关键词:电气自动化;煤矿;应用;信息化控制

[中图分类号]G719.29

[文献标识码]A

[文章编号]2236-1879(2017)01-0122-02

随着我国能源需求日益紧张,利用现代化技术能力提高能源生产质量与效率,确保能源生产建设安全性的提高,成为了能源技术研究者的重要研究内容。这一研究领域内,煤矿生产技术研究占据着较为重要的位置。因此我们结合数字与信息控制生产技术发展过程,开展了煤矿设备电气自动化技术应用研究。其研究重点是如何将电气自动化技术应用到煤矿生产设备管理过程中,进而提高煤矿生产技术水平与生产效率。

1.电气自动化概念以及其在煤矿生产中的作用分析

研究开始前,我们首先需要对电气自动化技术概念以及其在生产实践中起到的促进作用进行深入了解,确保研究顺利完成。

1.1电气自动化技术概念

在研究中,研究者将电气自动化技术概念总结为以下内容;这一技术主要是在工业设备与机械控制中,根据自动化控制原理,利用专业的仪器仪表设备,以及自动化控制信息,对设备与机械进行自动化管理的控制技术。这类技术可以应用到设备检测、控制、优化、调度、管理、决策等各项工作中。这一技术的采用可以很好地提高工业生产效率与安全性,同时很好的降低生产中设备功耗。在技术研究中,我们一般将其主要技术内容划分为以下三类:以软件开放为主的软件自动化技术;以计算机硬件系统研究为主的硬件自动化技术;以提高设备系统自动化水平的系统自动化技术。

1.2自动化技术在煤矿生产中的作用分析

煤矿作为我们能源供应与经济发展的重要支柱,其技术研究发展受到了专业人员的重视。但是由于我国煤矿开采工作时间较长,大部分煤矿生产技术较为落后,其生产效率、安全性都受到技术的严重制约。在这一情况下,技术人员将自动化技术应用到煤矿生产中,为煤矿生产技术水平提供技术支持。在实际生产过程中,这一技术的应用可以起到以下实际作用。(1)提高煤矿整体生产效率。自动化技术在煤矿生产中应用,首先可以很好的减少人工控制造成的延时与操作失误问题,进而保证机械设备控制运行问题,继而提高了煤矿生产效率。(2)提高了煤矿生产安全性。在煤矿生产中,提高生产安全性是生产管理的重要组成部分。自动化技术的应用可以在以下两方面提高生产安全性。一方面自动化控制技术利用程序化管理方法,极大的减少了因人员操作失误、违反安全规定等行为造成的安全事故隐患;另一方面自动化控制技术减少了煤矿生产人员,特别是部分危险区域生产中利用自动化技术代替人员操作,可以很好地避免生产事故中人员伤亡的出现,提高煤矿生产的安全性。

2.自动化技术在煤矿生产中主要应用领域

如何更好的将电气自动化技术应用煤矿生产过程中,发挥其技术促进作用是当前煤矿技术研究者的重要研究内容。在实际研究中,技术人员的研究重点在于技术在生产中的实际应用。为此技术人员根据煤矿生产中应用的主要设备,开展了自动化技术应用研究。

2.1通风系统控制应用

在煤矿生产控制中,通风系统的确保生产顺利开展与安全生产的重要组成部分。在煤矿通风系统的运行中,自动化控制系统根据设备分散、分层、冗余等运行方式进行控制设计。在通风自动化控制系统中,其设备技术重点包括了以下几点。(1)可靠地网络系统。在通风自动化控制系统中,其信息传输主要是通过光纤网络、以太环形网络等传输速度快、运行稳定的网络系统,并采用多机备用等技术确保控制中网络运行稳定可靠。(2)运行控制软件系统煤矿通风自动化控制软件系统主要由两部分组成:用于连接电源系统的主站控制软件;对通风系统各进行直接控制的分站控制软件。这两个软件控制系统的设计与运行,主要是通过VC~+组态控制软件实现对通风系统的有效控制。

在控制的实际过程中,技术人员需要为通风系统设置手动操作、半自动以及全自动的控制三种控制模式,同时控制系统还需要拥有以下功能:(1)对矿下环境的遥感、遥测功能;(2)对设备进行远程遥控的控制功能;(3)设备与控制故障的记忆功能;(3)对环境与设备各项数据的显示功能;(4)对预备控制系统的冗余功能;(5)对人员越线安全报警功能;(6)设备功能与设备的扩展功能。

2.2煤矿排水控制系统应用

煤矿排水系统是煤矿正常工作与安全生产的重要保障。在煤矿排水系统自动化控制设计中,其主要功能包括了内容:(1)排水系统的无人操作控制。在煤矿排水系统运行中,排水系统通过矿内的水位进行测量,软件程序控制下对排水系统进行开发与停止设置,确保在无人监控的情况对排水过程的自动控制。(2)故障保护功能。自动控制系统需要对排泵体与相关设备出现负压、过载、超温、轴温、泄露等问题进行监控,发现故障问题时自动根据控制程序启动保护控制工作。(3)信息监测与传输功能。由于煤矿积水问题对煤矿安全与正常工作起着重要影响。因存自动化排水系统必须对矿内的水位与出水量进行严格监测,并在排水的同时将水位与工作泵房数据实传输给地面指挥中心,实现指揮中心对矿内安全的全程控制。(4)多样化的控制模式。常用的煤矿自动排水系统设计中,为了确保系统控制不收环境影响,同时确保技术人员对系统安全的绝对控制,控制系统应设置地面遥控、设备手动控制以及系统计算机自动控制三种模式。(5)自动化智能控制策略系统。排水自动化控制系统软件包内应预设值全面的控制策略,进而针对排水运行中出现的问题及时提出解决策略,提高系统自动化运行质量。

2.3供电系统的自动化控制功能

电力系统是煤矿各类设备正常运行的基础,也是煤矿自动化控制运行管理的核心。在实践的供电系统控制中,其主要的控制设备包括了以下四个部分:供电系统综合保护设备、电路综合控制中心、电力安全监控分站以及系统信息传输通道。(1)供电系统综合保护设备,既是利用继电保护、温度保护等技术,对供电系统线路与高压配电装置进行测控与保护工作。在自动化控制系统管理下,继电保护运行效率有了明显的提升。同时自动化保护的开展还可以很好地提高备用电力系统的转换与启动速度,极大地提高了煤矿对突发电力事故的应急反应速度。(2)电路综合控制中心与电力安全监控分站主要是对线路内电力系统配电变压系统、各控制设备、分线路进行自动化监测、数据分析、预警、控制等各项工作,确保电路运行正常。(3)系统信息传输通道则是通过光纤网络系统,将监控系统与变配电设备进行连接,进行电路监控、控制信息的传输工作。

2.4采煤机械设备的自动化控制

采煤机械设备是煤矿生产的主要设备,也是自动化控制技术应有的主要方向。在采煤设备自动化技术发展中,其主要应用包括了以下两点。(1)液压控制系统技术。在当前国际煤矿生产技术发展中,液压支架电液控制系统是煤矿采煤控制技术的主要发展方向。在采煤实际工作中,液压支架电液控制系统的应用可以很好地实现采煤生产过程自动化过程,实现对主要生产设备的实时在线监测,提高了采煤设备故障隐患发现效率,实现了采煤生产管理的信息化目标。(2)采煤远程监控技术。这一技术主要是通过自动化控制系统,实现对采煤过程的远程监控,对于提高采煤特别是薄煤层开采质量起到了不可忽视的作用。这主要是是因为,在远程监控模式下采集技术人员可以对采集区域的煤层变化与厚度进行实时观察,及时对采煤设备运行进行调整,进而解决了浅煤层采集控制难的问题,提高了煤矿控制技术效率与质量。

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