马正武
新疆神华天电矿业有限公司 新疆呼图壁 831200
摘要：伴随着现代科学技术的飞速发展，各种技术手段不断发展革新，与此同时，越来越多地先进技术手段和设备也被应用于煤炭开发领域，目前我国的煤炭开发已经开始进入到自动化开采的阶段。在开采煤矿的过程中，生产安全和生产效率是企业重点关注的问题，合理化工艺技术措施的应用，生产设备的养护以及结构优化，都是煤矿开采过程中不可或缺的重要组成部分。其中，煤矿提升机在煤矿开采过程中的利用率十分高，不断提高优化煤矿提升机的电气系统的运行安全和运行效率，对于煤矿生产质量和生产效率的提升具有十分显著的作用。本文主要就煤矿提升机的电气系统的技术改造经验进行了深入分析。
关键词：煤矿提升机电气控制系统；技术改造；经验分析
在煤矿和其他非金属矿产的开发过程中，煤矿提升机具有十分广泛的应用，通过煤矿提升机的应用，能够实现矿物、工作人员以及相关设备和物料的运输，同时还能够确保煤矿下和地面之间能够有畅通的信息交流，进而保证施工作业过程中的安全性，因此，在矿山的电力系统中，煤矿提升机具有十分重要的地位。但是目前煤矿开采领域中使用的煤矿提升机的系统有相当一部分仍然处于技术比较落后的状态，阻碍了现代煤矿企业的发展，更对煤矿开采过程中的安全性造成了严重的影响。因此，煤炭企业的升级转型势在必行，发展自动化生产的大型数字化产业，在转型过程中，煤矿提升机的电气系统的技术改造十分必要。
一、煤矿提升机的电气控制系统概述
（一）电气控制系统的分类
煤矿提升机按照驱动方式的不同，主要可以分为两类，一是交流驱动的电气控制系统，一是直流驱动的电气控制系统。在交流驱动的电气控制系统中，主要的构成部分是交流牵引电机，由变频器对其进行控制，在大型煤矿提升机中由交流驱动的电气控制系统具有更为中哟啊的应用。由交流驱动的电气控制系统主要有自动操作和手动操作两种不同的操作形式，但是目前在使用这两种操作方式时，都仍然无法实现全自动操作，因为即使时自动运行模式下，仍然需要有工作人员控制机器的启动和停机。虽然如此，在电气控制系统运行过程中，电机的加速和减速、爬机时间等却可以利用PLC系统的应用对其加以控制。
与交流驱动的电气控制系统相比，直流驱动的电气控制系统的应用十分有限，这主要是因为直流驱动的电气控制系统在技术方面具有较高的要求，且应用成本也比较高。直流驱动的电气控制系统主要有全数字的V-M调速系统、模拟V-M调速系统和G-M调速系统。在利用直流进行调速的电气控制系统中，直流电压的功率一般都不会超过2000KW。
（二）煤矿提升机的电气控制系统的组成
煤矿提升机的电气控制系统的构成部分主要包括上位机监控系统和调速系统以及主控系统三部分。其中上位机监控系统的作用是在煤矿提升机工作的时候，随时监控电气控制系统中各个部分的运行状况并将实时运行情况在终端进行显示，如果电气控制系统运行过程中有故障发生，监控系统中的警报系统会及时对其显示。调速系统的主要功能是对由主控系统发出来的指令进行执行，控制主电动机的各种动作。主控系统的主要功能是对开关量进行控制，包括煤矿提升机的启动、停车、爬行、减速和监督等。需要注意的是，在主控系统对煤矿提升机的动作进行控制时，要和其他系统实时进行信息交互，以更有效地实现煤矿提升机的控制。
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二、电气控制系统改造技术分析
（一）PLC 技术
PLC技术是指利用编程对目标进行逻辑控制的技术，在煤矿提升机的电气控制系统中应用PLC技术，PLC系统可以对保护信号、脉冲信号、安全型号、同步信号、去向信号等进行收集和处理，以此实现对于电气控制系统的控制，保证煤矿提升机的正常运行。PLC系统可以对电器控制系统进行更加完备的保护，进一步提高电气控制系统运行过程中安全性和可靠性，同时还能够有效缩小电气控制系统所需的空间，对于维护成本的降低也具有显著的作用。PLC系统的应用能够实现多种功能，例如对声光故障的自动报警、自动设定并执行电气控制系统的减速操作、后备保护以及加强对煤矿提升次数的显示。
利用PLC技术对煤矿提升机的电气控制系统进行技术改造之后，能够有效减少运行过程中多种故障的发生几率，如闸瓦磨损、过速、断路以及过流等；PLC系统中语言报警能够进一步减小人工操作的难度，提高无触点操作的工作效率；PLC系统的有效运用能够对煤矿提升机的位置进行实时的监控和显示、提高自动化操作和系统控制的质量和效率，对于煤矿提升机的自动化运行具有显著的促进作用。
（二）改造深度指示器
传统煤矿开采工作中使用的深度指示器是机械式的，在测量精确度方面的表现并不十分理想，且体积和质量都比较大。随着计算机信息技术和电子技术的发展，在电气控制系统中的应用也越来越多，利用先进信息技术对深度指示器进行改造之后，深度指示器除了具有输出脉冲信号、采集并校核计算信号等功能之外，与PLC系统进行配合能够更好地实现对煤矿提升机工作过程的监控和保护功能。全数控的晶闸管能够对煤矿提升机的电流、磁场圈线路和电枢、速度等进行控制，这些功能主要是通过在计算机上进行操作而实现的。
（三）改进设计技术
传统煤矿提升机的电气控制系统在运行过程中，存在不少的弊端，要对电气控制系统进行技术改造，首先就需要在系统设计过程中不断进行改进和革新，以提高电气控制系统的设计科学性和合理性。可以在电气控制系统加设一定的储备单元，一旦电气控制系统中的单元部件在工作过程中出现故障或者功能失效等紧急问题，就可以通过提前设置的外部单元对其进行替换，实现其在系统运行过程中的功能，保障煤矿开采工作的顺利进行。与此同时，还能够利用与发生故障的工作部件具有相同功能的外部单元对其进行故障监测，以更加快速地明确故障所在。
三、结语
在煤矿的开采以及运输过程中，煤矿提升机的有效利用能够大大提高生产效率，具有十分重要的作用和地位。通过对传统的煤矿提升机的电气控制系统进行改造，将现代各种先进技术手段和信息技术应用其中，对于煤矿提升机的电气控制系统运行过程的自动化程度的提高和技术含量的提高具有显著的效果。通过对煤矿提升机的电气控制系统进行的技术改造，进一步实现了电气控制系统的自动化作业，进一步切实提高了煤矿的开采效率和产量，大大减少了煤矿提升机在运行过程中电气控制系统发生各种故障的几率，同时还能够有效降低煤矿开采过程中对于各种资源的消耗，节约煤矿生产成本，对扩大煤矿企业的开采规模，提高煤矿生产经济效益，推动煤矿行业的长远发展，均具有十分显著的作用。
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作者简介：
马正武，男，回族，1989年2月生，本科，助理工程师，主要从事矿山机电管理工作。E-mail：578393595@qq.com
论文作者:马正武
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/30
标签：煤矿论文; 控制系统论文; 电气论文; 提升机论文; 系统论文; 技术改造论文; 过程中论文; 《防护工程》2018年第8期论文;