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[摘 要]随着煤炭生产规模的扩大化,电气控制系统承载的调度任务更加繁重,合理调度与安排电气设备完成生产任务,这是煤炭企业生产经营中必须要考虑的问题.自动化控制是矿用电气设备操控的先进模式,可根据电气设备调度问题设定多样式运行方案.本文分析了煤矿电气设备调度存在的问题,以自动化控制技术为依据提出煤矿电气设备调度的新模式.

[关 键 词]煤矿电气；问题；设备自动化；调度方式

中图分类号：TP文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）31-0364-01

煤矿电气自动化适应了新采煤模式生产需求,为矿区作业创造了良好的设备运行环境,实现了各类电气设备资源的最优化配置.由于电气设备工作荷载持续上升,电气系统运行承载的风险系数明显增加,维持采煤人员与电气设备工作的协调性,才能实现矿用电气系统工作效率的最大化.电气设备自动化调度是现代煤炭技术的先进方式,用其辅助各类电气设备工作调控是很有必要的.

一、煤矿电气设备作用

煤炭产业属于能源型经济,通过向社会输送大量煤炭资源以创造经济收益,从而带动煤炭企业经营的可持续发展.电气系统是连接电气设备的主要控制平台,利用线路与设备之间的相互承载关系,对电气设备实施有效地调度控制.当前,煤矿电气设备是指应用于矿井条件的各种电气设备,如：矿用变压器、电动机、开关设备、照明灯具以及通信、信号、控制检测装置等.

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现代煤炭科技对电气控制给予了高度重视,电气设备在采矿系统中的功能更加优越.煤矿电气设备主要作用：一是供电,根据矿区采煤设备运行的用电需求,提供良好的电力供应环境,保持了机电、机械设备的一体化运行；二是调度,借助电气控制系统完成所有设备į

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二、矿用电气设备存在问题

早期企业仅关注于矿井生产体系改进工作,对电气设备内部管理缺乏先进的调控体系,导致电气设备设备资源利用率偏低,影响了矿区设备生产作业质量水平.此外,井下空间狭小,环境潮湿,粉尘含量大,常有岩石和矿物冒落；有的存在沼气（瓦斯）、矿尘等爆炸的危险,有的还有腐蚀性矿水和霉菌寄生.煤矿电气设备调度存在的问题：

1、控制问题.矿井内部空间恶劣的作业环境,造成矿用电气设备内系统调控速率达不到最佳状态,这对于电气设备而言是潜在的风险隐患.随着采煤生产规模的扩大化,煤矿自动化系统内控设备数量持续增多,数字系统设置软硬件系统的功能有限.服务器处理速率受限而降低了电气设备运行效率,整个电气设备调度运行不流畅.

2、数据问题.对机电设备作业信号处理不及时,电气设备感应指令强度不足,这些数据运行问题限制了设备整体的工作水平.因电气设备尚处于建设阶段,采煤区作业技术条件有限,电气设备运行自动化检测水平不足,影响到了电气设备的正常应用.其中,设备调度自检测系统存在安全漏洞,导致矿用电气设备操控效率不理想.

3、流程问题.尽管电气设备采用了数字化技术、模拟数据库技术、分布式控制技术等,管理人员个人技能水平有限,对上述技术操控不够熟练,无法正确地使用数据系统执行管理任务,势必造成图书馆内资源利用率降低.设备调度员对电气系统操控流程不熟悉,实际工作中出现操作失误等问题,同样会降低电气设备调度工作水平.

三、煤矿电气设备自动化调度模式

企业煤矿电气系统建设是现代化生产的重要构成,完善电气设备日常管理工作是发挥生产功能的根本保障.当前,企业正积极推广信息化建设模式,信息科技融入电气设备管理工作是一大创新措施.电气设备自动化控制采煤区生产,要根据电气系统工作原理及主要回路设计,借助计算机信息平台执行综合调度方案.

1、供电模式.电气控制系统图是电气线路安装、调试、使用与维护的理论依据,主要包括电气原理图、电气安装接线图、电器元件布置图.现有矿用电气设备的供电回路的供电电源有交流AC380V、220V和直流24V等多种,每一项指标均有对应的设备平台.自动化调度要结合矿区要求合理地选择供电回路电源值,从而保证电气供电回路的安全系数.

2、保护模式.保护（辅助）回路的工作电源有单相220（交流）、36V（直流）或直流220（交流）、24V（直流）等多种,对电气设备和线路进行短路、过载和失压等各种保护.现代煤矿电气设备利用防护技术作为控制要素,由熔断器、热继电器、失压线圈、整流组件和稳压组件等构成保护系统,及时监测调度过程中电气设备的工作状态.

3、信号模式.能及时反映或显示设备和线路正常与非正常工作状态信息的回路,如不同颜色的信号灯,不同声响的音响设备等.煤矿电气系统中各所用电气设备均有专项信号为指导,用以提示设备安装和控制系统的调试运行工作.自动化调度中,利用信号回路对电气设备状态进行调整,遇到异常故障时发出各种指令信号,避免发生井内异常事故.

4、操控模式.电气设备为了提高工作效率,一般都设有自动环节,但在安装、调试及紧急事故的处理中,控制线路中还需要设置手动环节,用于调试.通过组合开关或转换开关等实现自动与手动方式的转换,这是现代矿用电气系统比较常见的操控模式.自动化调度根据控制线路实施优化,对手动、自动控制灵活地转换调整,维持了设备工作最佳状态.

5、启动模式.启动按钮松开后,线路保持通电,电气设备能继续工作,这属于自锁类型的启动方式.一般情况下,煤矿电气设备可设置两台或两台以上的电气装置和组件,维持矿区设备调度中心的多元化控制.此外,为了保证设备运行的安全与可靠,只能一台通电启动,另一台不能通电启动的保护环节,这种闭锁控制方式也是比较实用的.

6、停车模式.当电气设备执行完命令之后,自动化系统需按照作业指标执行停车命令,电气系统设置停车模式采用智能技术,由计算机远程协助电气设备,定点、定时中断设备运行.比如,系统自动切断电路的供电电源,并采取某些制动措施,使电动机迅速停车的控制环节,如能耗制动、电源反接制动,倒拉反接制动和再生发电制动等.

四、矿用电气设备运行管理

新时期煤矿生产取得了优异的改革成就,企业不仅要编制一套完整的设备管理体系,还要注重生产区配套设施的调控应用,建立完善的电气设备自动化控制系统,才能更好地开展煤炭生产工作.煤矿电气自动化是信息科技发展的必然产物,借助信息技术构建新型采煤生产区平台,不仅方便了电气设备的日常操作需求,且提升了设备调度运行的自动化水平.针对煤矿电气生产应用潜在的诸多隐患,应当积极构建自动化的作业平台,以信息安全控制为中心提升采煤生产的自动化水平.此外,为了更好地利用电气设备资源,需将信息技术应用于电气设备智能管理系统,扩大电气设备工作的生产服务职能.

结论

电气设备是煤炭生产极为关键的操作工具,借助电气设备实现自动化采煤是科技创新的必然趋势.煤炭企业不仅要配备专用电气设备辅助生产,还需对电气设备拟定完整的自动化调度方案,解决早期电气设备运行存在的相关问题.电气设备自动化需结合供电模式、保护模式、操控模式、启动模式等,按照煤矿区采掘生产系统要求参与调度,这是确保电气设备功能最优化的关键之处.

参考文献

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