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煤礦機(jī)電一體化研究:談機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用

摘要： 煤礦機(jī)械正處在一個向機(jī)電一體化方向發(fā)展的時代,近來,隨著國家對煤礦安全生產(chǎn)的重視,煤礦設(shè)備投入的不斷增加,煤礦機(jī)械也處在一個更新?lián)Q代的時期。

關(guān)鍵詞： 煤炭機(jī)械 機(jī)電一體化

煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在這一時期顯得尤為重要,它使機(jī)械、電子技術(shù)和液壓控制技術(shù)有機(jī)的結(jié)合,極大地提高了煤礦機(jī)械的各種性能,如安全性、經(jīng)濟(jì)性、性、操作舒適性以及作業(yè)精度、作業(yè)效率、使用壽命、方便安裝拆除、便于維護(hù)等。目前以微機(jī)或微處理器為核心的電子(微電腦)控制裝置(系統(tǒng))在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用已很普及,電子控制技術(shù)已深入到煤礦機(jī)械的許多領(lǐng)域,如提升機(jī)和采煤機(jī),提升機(jī)的plc系統(tǒng),采煤機(jī)的變頻控制系統(tǒng)和plc系統(tǒng)操作等,煤礦機(jī)械的在線狀態(tài)監(jiān)控與故障自診、故障報警等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,對煤礦機(jī)械的性能要求也在不斷提高,電子(微機(jī))控制裝置在煤礦機(jī)械上的應(yīng)用將更加廣泛,結(jié)構(gòu)將更加復(fù)雜、維護(hù)也將更加專業(yè)化。特別是,隨著我國進(jìn)口及國產(chǎn)煤礦機(jī)械數(shù)量的逐年增加,如何用好,管好這些價格昂貴的煤礦機(jī)械,使其發(fā)揮較大的效率,是煤礦機(jī)電部門所面臨的一個重要的問題。為幫助煤礦機(jī)械使用人員、維修人員、管理人員對煤礦機(jī)械中的電氣與電子控制裝置的功能、類別及特性有一些初步的了解和掌握,下面我就這些做一下介紹與淺述。

煤礦生產(chǎn)中,煤礦機(jī)械的性能自動化程度及其經(jīng)濟(jì)性等可以說直接影響到生產(chǎn);也直接影響到煤礦供電、排水、通風(fēng)、提升等的安全運(yùn)行。而煤礦機(jī)械電氣與電子控制系統(tǒng)部分質(zhì)量的好壞與性能的優(yōu)劣又直接影響到機(jī)械的動力性、經(jīng)濟(jì)性、性,從而影響施工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及使用壽命等。電子(微電腦)控制系統(tǒng)已成為煤礦現(xiàn)代機(jī)械不可缺少的組成部分,同時也是評價煤礦現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)水平的一個重要依據(jù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,以及對煤礦機(jī)電產(chǎn)品性能要求不斷提高,電子(微電腦)控制系統(tǒng)在煤礦機(jī)械中所占的比重越來越大,其功能將會越來越強(qiáng),應(yīng)用范圍也將越來越廣,而其復(fù)雜程度也隨之提高,這樣就對使用與維修維護(hù)這些設(shè)備的煤礦工作人員提出了更高的要求,對煤礦職工的培訓(xùn)工作和對煤礦設(shè)備的管理工作也顯得尤為重要。

煤礦生產(chǎn)施工要求煤礦機(jī)械具有以下性能:皮實(shí)耐用且維修簡單、生產(chǎn)效率高且節(jié)能降耗,自動化程度高且操作簡單,施工質(zhì)量好,精度高;性能穩(wěn)定,工作,安全性高,使用壽命長;具有較好的經(jīng)濟(jì)性,即高的技術(shù)價格比和低的制造與使用成本;工人勞動強(qiáng)度低,操作員的工作條件好;具有在線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視,故障自診及自動故障報警功能,能及時地指出故障部位,減少停機(jī)維修時間。

為適應(yīng)煤礦機(jī)械對性能的要求,僅僅依靠機(jī)械和液壓技術(shù)的已顯得力不從心。電子(微電腦)控制技術(shù)的發(fā)展就成了煤礦機(jī)械的必要選擇。機(jī)電一體化是一項新興的技術(shù),將其引入到煤礦機(jī)械中,必將會給煤礦機(jī)械帶來了新的技術(shù)變革,使其各種性能有了質(zhì)的飛躍。

機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子工程學(xué),是一門跨學(xué)科的綜合性高技術(shù),是由微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、液壓技術(shù)以及其他技術(shù)相互融合而成的一門獨(dú)立的交叉學(xué)科。機(jī)電一體化技術(shù)從70年代中期開始在國外機(jī)械上得到應(yīng)用。80年代以微電子技術(shù)為核心的高新技術(shù)的興起,推動了機(jī)械制造技術(shù)的迅速發(fā)展,特別是隨著微型計算機(jī)及微處理技術(shù)、傳感與檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)等的發(fā)展及其在機(jī)械上的應(yīng)用,極大促進(jìn)了煤礦機(jī)電產(chǎn)品的性能,使煤礦機(jī)械進(jìn)入了一個飛躍的發(fā)展時期。以微電腦或微處理器為核心的電子控制系統(tǒng)在國外機(jī)械上的應(yīng)用已相當(dāng)普及,在我國也是發(fā)展的方向,已成為機(jī)械高性能的體現(xiàn)。目前機(jī)械的電子(微機(jī))控制系統(tǒng)主要用以實(shí)現(xiàn)如下功能:

1、在線監(jiān)控、自動報警及故障自診,即對煤礦機(jī)械的電動機(jī)、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控,出現(xiàn)故障能動報警并地指出故障的部位,從而改善操作員的工作條件,提高機(jī)器的工作效率,簡化設(shè)備維護(hù)檢查工作,降低使用維修費(fèi)用,縮短停機(jī)維修時間,延長設(shè)備的使用壽命。如采煤機(jī)上變頻器就采用plc控制,可實(shí)現(xiàn)多種在線監(jiān)控和故障自診,還有煤礦用各種電器設(shè)備也越來越智能化。

2、節(jié)能降耗,提高生產(chǎn)效率。例如井下使用的膠帶輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)、提升機(jī)等,使用變頻起動、plc控制系統(tǒng),節(jié)電量就為30%左右,同時生產(chǎn)效率也大大提高。

3、自動化或半自動化程度的提高

煤礦機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動化或半自動化控制,可以減輕操作者的勞動強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率,并減少因操作者的經(jīng)驗不足,對作業(yè)精度的影響。例如,冀中能源黃沙礦2009年投入使用的一整套薄煤綜采設(shè)備,由我國北京天地瑪坷電液控制系統(tǒng)有限公司與德國marco公司合作生產(chǎn)的pm31型液壓支架電液控制系統(tǒng),就是微電腦控制,只要在支架操作控制器上輸入程序,支架使會自動連續(xù)動作,也可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和工作面無人操作。

4、其他應(yīng)用

一些國外生產(chǎn)的輸送機(jī)、采煤機(jī)、綜掘機(jī)等采用了電子(微電腦)控制的自動變速器,能夠根據(jù)外負(fù)荷的變化情況自動改變傳動系的傳動比,從而改變功率,這不僅充分利用了電動機(jī)功率,大大提高了能耗經(jīng)濟(jì)性,而且也簡化了操作,降低了勞動強(qiáng)度,提高了設(shè)備的安全性能,提高作業(yè)人員操作的安全性,目前我國在綜合機(jī)械化采煤機(jī)上采用電子(微電腦)控制。可實(shí)現(xiàn)無人操作,使機(jī)械能在危險地帶或人無法接近的地點(diǎn)進(jìn)行作業(yè),也配備了無線遙控裝置,可遠(yuǎn)程遙控也可微電腦編程控制。

電子(微電腦)系統(tǒng)的性是煤礦機(jī)械非常重要的一項性能指標(biāo)。由于煤礦機(jī)械一般井下作業(yè),其直接受到潮氣、煤塵、通風(fēng)、石塊、地質(zhì)變化等的侵襲,此外還受到采煤振動和沖擊以及各種電、磁等的干擾,工作環(huán)境非常惡劣,因此電子(微電腦)控制系統(tǒng)必須滿足井下性能環(huán)境要求,能在井下環(huán)境溫度下、穩(wěn)定地工作;抗壓強(qiáng)度高、抗老化,具有較長的使用壽命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;較好耐沖擊和抗振性能;較強(qiáng)的抗干擾能力,系統(tǒng)能在各種干擾下地工作。

煤礦機(jī)電一體化研究:煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用

摘 要：隨著煤礦生產(chǎn)不斷向深部水平發(fā)展，對控制水平和規(guī)模的要求越來越高，加速了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。進(jìn)入21世紀(jì)，我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的研究和應(yīng)用均有重大突破，尤其在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控、大型設(shè)備綜合后備保護(hù)及礦井生產(chǎn)過程自動控制方面取得可喜成績。采用機(jī)電一體化產(chǎn)品的煤礦，能夠獲得可觀的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會效益。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品；煤炭生產(chǎn)；應(yīng)用

1 機(jī)電一體化

機(jī)電一體化是集機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、接口技術(shù)、軟件編程技術(shù)等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。我國在20世紀(jì)80年代成立機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組，并將該技術(shù)列為“863”計劃。機(jī)電一體化正朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、柔軟性化、系統(tǒng)化發(fā)展，它的發(fā)展對煤炭系統(tǒng)產(chǎn)生了很大的沖擊，采用機(jī)電一體化產(chǎn)品將大大改善煤礦生產(chǎn)的勞動強(qiáng)度、工作環(huán)境及安全系數(shù)，同時在降低能耗、保障安全生產(chǎn)方面也實(shí)現(xiàn)了特定的價值。它可不必更換設(shè)備，而對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程進(jìn)行必要的調(diào)整、改革，對傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮的血液，實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)。

2 煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品

煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品已在許多煤礦得到廣泛應(yīng)用。國產(chǎn)的以計算機(jī)為核心的電牽引采煤機(jī)、全數(shù)字直流提升機(jī)已占領(lǐng)國內(nèi)市場，我國已能生產(chǎn)用計算機(jī)監(jiān)控的掘進(jìn)機(jī)、膠帶運(yùn)輸機(jī)、礦井供電設(shè)備等。另外煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、膠帶機(jī)集中控制系統(tǒng)、礦井生產(chǎn)過程自動控制和信息化管理、圖像監(jiān)視井下關(guān)鍵設(shè)備和主要工作地點(diǎn)、調(diào)度室的裝備實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)在生產(chǎn)調(diào)度、財務(wù)、人力資源、設(shè)備、銷售及辦公自動化都得到了普遍應(yīng)用。煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的自動化、智能化、信息化等等，為煤礦生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高安全、高、高效率和高效益提供了保障。

3 煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品在西安煤業(yè)公司的應(yīng)用

西安煤業(yè)公司是一個高投入、高耗能的老礦，戰(zhàn)線長，井區(qū)分部面大，井深、人員多、效率低、服務(wù)年限所剩無幾。現(xiàn)存在大量不宜開采的呆滯、遺留煤柱和無法開采的薄煤層。針對目前的狀況，要想生存和發(fā)展，就要根據(jù)現(xiàn)狀淘汰、改造落后的高耗能的設(shè)備及設(shè)施。

近兩年，我煤業(yè)公司投入大量資金，更新改造了老舊雜及高耗能設(shè)備，采用機(jī)電一體化產(chǎn)品，不僅提高了安全生產(chǎn)系數(shù)，還降低了能耗成本，提高了效率和經(jīng)濟(jì)效益。

（1）mgd150nw采煤機(jī)：根據(jù)西安煤業(yè)公司目前的采掘條件，針對部分采區(qū)儲量，提高生產(chǎn)效率勢在必行。為提高安全質(zhì)量、提高掘進(jìn)速度，2007年4月選擇了遼源煤礦機(jī)械廠生產(chǎn)的ebj-120型懸臂式掘進(jìn)機(jī)2臺，mgd150nw采煤機(jī)5臺，采煤效率提高300%，大大提高了產(chǎn)量，降低了成本。

（2）綜采液壓支架：2007年西安煤業(yè)公司為實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)械化、提高工效、增加產(chǎn)量、提高人身及設(shè)備安全系數(shù)，減輕重體力勞動，首次在殘采工作面使用了鄭州四維機(jī)電設(shè)備制造有限公司生產(chǎn)的綜采液壓支架。其中zfg4800/18/30綜采放頂煤過渡支架5架、zf4000/16/28基本支架126架，提高了殘采工作面的回采率，體現(xiàn)了機(jī)電一體化產(chǎn)品獨(dú)特的優(yōu)越性。?

（3）鋼絲繩損傷定量檢測系統(tǒng)：煤礦鋼絲繩使用中一直存在著不安全、不經(jīng)濟(jì)、低效率、不、危害大的難題。鋼絲繩的檢測一直靠人工目視、手摸，耗時、耗工、效率低下。2006年7月選用了洛陽逖悉開鋼絲繩檢測技術(shù)有限公司生產(chǎn)的tck鋼絲繩損傷定量檢測系統(tǒng)，這個系統(tǒng)具有檢測精度高、分辨率強(qiáng)、性能穩(wěn)定、集成化、適用性強(qiáng)、使用方便的特點(diǎn)，能夠定量檢測鋼絲繩斷絲、磨損、銹蝕、疲勞等損傷，節(jié)約了檢測時間、檢繩人員、1/3鋼絲繩用量并有效預(yù)防了斷繩事故的發(fā)生。

（4）自耦減壓起動控制柜：西安煤業(yè)公司是五十年代的老礦井，設(shè)備陳舊，隨著產(chǎn)量的萎縮，大型設(shè)備的高耗能問題越顯突出。主扇風(fēng)機(jī)是煤礦的四大件之一，該設(shè)備的性能、特性的優(yōu)劣直接影響礦井的安全生產(chǎn)和正常運(yùn)行。自2004年開始對全公司主扇風(fēng)機(jī)進(jìn)行更新改造，經(jīng)選型設(shè)計，選取了燕京2臺和湘潭平安電氣集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的bd-ⅱ系列彎掠組合正交型隔爆對旋軸流式主通風(fēng)機(jī)3臺，配備了jj2b系列自耦減壓起動控制柜，提高了效率、節(jié)約了能源、降低噪音、改善了環(huán)境污染，保障了礦井安全生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

（5）提升機(jī)交流電控系統(tǒng)：西安煤業(yè)公司六區(qū)是一個萎縮性礦井，自2000年起停用了部分設(shè)施。2006年發(fā)現(xiàn)新的儲量，經(jīng)測算新建系統(tǒng)投入資金太大，決定起用六區(qū)停用的設(shè)施，延長戰(zhàn)線。其中主井提升系統(tǒng)就是起用的設(shè)備之一，主井提升采用雙箕斗，設(shè)備早已陳舊，加上停運(yùn)幾年更是難以應(yīng)付新的生產(chǎn)需要。全部更換將投入大量資金，決定在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，制作新箕斗，更換提升機(jī)的老電控系統(tǒng)。我們選用了洛陽源創(chuàng)電氣有限公司生產(chǎn)的zjk-3/20交流提升電控系統(tǒng)，采用集成電子模塊配合小型可編程控制器，接線簡單、參數(shù)調(diào)整方便、維護(hù)量小，安裝使用后一直運(yùn)行良好。

（6）其它：我們還采用了plc煤礦提升機(jī)綜合后備保護(hù)裝置、pzbj-ⅱ型皮帶機(jī)綜保監(jiān)控儀、zdc30/30煤礦用斜巷防跑車擋車裝置、bkgwd系列溫度傳器、qbz-1200/1140（660）礦用隔爆型智能化組合開關(guān)、gdtf-1型軌道監(jiān)測系統(tǒng)、電子秤計量監(jiān)測系統(tǒng)等煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品，礦井生產(chǎn)系統(tǒng)逐漸向智能、信息、控制、綜合模式發(fā)展。

煤礦機(jī)電一體化研究:煤礦機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用探究

摘要：煤炭是我國重要的能源，煤炭 工業(yè) 的大力 發(fā)展 ，在我國的國民 經(jīng)濟(jì) 建設(shè)發(fā)展中占居重要的地位。因而，近年來各級煤礦 企業(yè) 領(lǐng)導(dǎo)都十分重視機(jī)電一體化技術(shù)在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用與推廣。本文對煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：煤礦 機(jī)電一體化 應(yīng)用

1 概述

煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品是把各項高新技術(shù)融于一體的高科技產(chǎn)品，其主要技術(shù)包括：微 電子 、 計算 機(jī)、自動控制、人工智能、傳感產(chǎn)品性等等，這些都是科技高速發(fā)展的熱門技術(shù)。在煤礦企業(yè)中，開始利用機(jī)電一體化技術(shù)對煤炭系統(tǒng)進(jìn)行改造舊設(shè)備和開發(fā)新產(chǎn)品，并取得了巨大的成功，這讓人們清楚地意識到，機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)高效、安全、機(jī)械化采煤和煤礦機(jī)電產(chǎn)品更新?lián)Q代的重要途徑。

2 煤礦機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用

2.1 礦井運(yùn)輸提升產(chǎn)品的應(yīng)用 在煤礦生產(chǎn)中，因為 現(xiàn)代 化煤礦發(fā)展的需要，對煤礦機(jī)械化采煤提出更高的要求，那么隨之對井下、井上的運(yùn)輸和提升系統(tǒng)的要求也就越來越高。如今，對于國外一些采煤技術(shù)比較先進(jìn)的國家，煤礦井下大巷的運(yùn)輸系統(tǒng)大多是采用帶式運(yùn)輸機(jī)，他們基本上是采用直流式交流變頻裝置驅(qū)動方式，主要以電力電子器件為核心。在英國和意大利等國家，高性能、高性的磁阻電機(jī)在煤礦提升系統(tǒng)中也得以應(yīng)用。還有德國自主研發(fā)的內(nèi)裝式交——交變頻調(diào)速提升機(jī)，它采用機(jī)電一體化技術(shù)把電機(jī)和滾筒做成一體，這樣的融合技術(shù)不論在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計方面還是在電氣控制系統(tǒng)方面在世界上都處于經(jīng)驗豐富地位。

在我國，大多數(shù)煤礦井下生產(chǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了皮帶化，采用大巷強(qiáng)力帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸?shù)姆绞揭卜浅Ｆ毡椤Ａ硗猓嬎銠C(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展也非常迅速，它們具有很多種及時故障診斷和自我保護(hù)等功能，如應(yīng)用過程中的軸承溫度、倒轉(zhuǎn)、跑偏及斷帶等故障，可能在某些方面沒有面面俱到，在使用上還不能滿足一些功能，但是從發(fā)展的角度看問題，這的確是一個很好的開始。目前，我國直徑在兩米以上的提升機(jī)有1700多臺，其中90%為交流提升機(jī)，并且均是采用轉(zhuǎn)差功率消耗型的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，電控系統(tǒng)部分絕大多數(shù)仍采用繼電器——接觸器系統(tǒng)，只有一小部分采用可控制編程器。直流提升機(jī)多數(shù)為發(fā)電機(jī)拖動，雖有部分可控硅供電系統(tǒng)，也均為模擬量控制。而plc可編程控制器使用比較簡單，程序設(shè)計起來也比較容易，不需要一些復(fù)雜的輸入輸出接口裝置，抵抗外界的干擾能力也很強(qiáng)，因此，它能在環(huán)境比較惡劣的情況下進(jìn)行長時間工作。

2.2 綜合機(jī)械化采煤 1970年，我國自主設(shè)計制造裝配了及時套綜合機(jī)械化采煤工作面，并在大同礦務(wù)局進(jìn)行試驗使用，一直試驗使用到80年代后期，這項技術(shù)的使用標(biāo)志著我國的煤礦綜合機(jī)械化采煤有了重大的突破性發(fā)展，推動了煤礦自動化的發(fā)展進(jìn)程，同樣，采煤機(jī)也由液壓牽引開始轉(zhuǎn)向電牽引；液壓支架的控制系統(tǒng)也逐漸向計算機(jī)化發(fā)展，以計算機(jī)為核心，采用電液控制，移架自動化得以實(shí)現(xiàn)。另外，對工作面刮板運(yùn)輸機(jī)也進(jìn)行了微機(jī)監(jiān)控裝置的配置，實(shí)現(xiàn)計算機(jī)自動化控制。機(jī)電一體化技術(shù)在綜合機(jī)械化采煤中的應(yīng)用，使設(shè)備動作趨于協(xié)調(diào)，且安全性、性大為提高，操作性能更加完善，為煤炭企業(yè)帶來了更高的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng) 從多數(shù)煤礦使用監(jiān)控系統(tǒng)的效果來看，還存在一些問題，但是主要問題是傳感器的不足，并且使用過程中，其穩(wěn)定性相對較差，使用壽命不足，一些研究所和使用單位在這方面進(jìn)行了大量的研究，對一些關(guān)鍵技術(shù)也實(shí)施多次再設(shè)計改進(jìn)措施，但仍然沒有得到預(yù)期的效果，因此這些在實(shí)際現(xiàn)場應(yīng)用率不是很高。在國外，由于 計算 機(jī) 網(wǎng)絡(luò) 軟硬件技術(shù) 發(fā)展 很快，運(yùn)行速度和質(zhì)量也在不斷提高，傳輸介質(zhì)由同軸電纜發(fā)展到光纜，信息媒體由字符發(fā)展到聲像，煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)有了很大的發(fā)展，他們的機(jī)電一體化技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)上的應(yīng)用已有了非常高的水平。我國煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是煤炭行業(yè)內(nèi)部機(jī)電一體化技術(shù)推廣應(yīng)用最快的產(chǎn)品，一些高校、科研所和 企業(yè) 正在研究和生產(chǎn)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。

3 對我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的思考

在20世紀(jì)，我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)(產(chǎn)品)取得了較大的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到了煤礦每個環(huán)節(jié)，但相對國外先進(jìn)煤礦還是比較落后的。因此，要讓我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)技術(shù)水平，必須掌握信息時代機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)和相關(guān)技術(shù)發(fā)展的動態(tài)。

應(yīng)提高我國煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化的程度；以計算機(jī)為機(jī)電一體化的核心裝置，因為計算機(jī)運(yùn)算和存貯能力非常強(qiáng)，且體積和功耗小，更加適合于工作空間狹小的煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品，在設(shè)計煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品時，應(yīng)盡可能的選用功能強(qiáng)大的嵌入式計算機(jī)，從而保障工作性能更；對于新開發(fā)的煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)具有通信功能，同時，要選用很好的開放性和高性的通信模塊，方便與控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接通信控制；煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品需要達(dá)到智能化發(fā)展水平，能判斷機(jī)電設(shè)備和周圍環(huán)境的狀態(tài)，使設(shè)備能自動適應(yīng)環(huán)境并以的狀態(tài)工作，同時能快速地對所采集的參數(shù)進(jìn)行分析，從而對故障進(jìn)行診斷，再根據(jù)這些診斷結(jié)果對以后工作過程中的故障進(jìn)行預(yù)測；要對礦用傳感器進(jìn)行深入研究和開發(fā)，提高礦用傳感器的性和使用壽命，同時考慮傳感器的數(shù)字化、集成化、智能化和多維化，使礦用傳感器在比較惡劣的工作環(huán)境下進(jìn)行信號的測量，并保障其測量度，并具有自校正、自診斷、狀態(tài)識別和自我調(diào)節(jié)等功能；要關(guān)注國內(nèi)外高新技術(shù)的發(fā)展，將那些適于煤礦井下工作環(huán)境的高新技術(shù)用于煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品，從而提高煤礦 現(xiàn)代 化，達(dá)到煤礦自動化生產(chǎn)。

4 結(jié)束語

煤礦機(jī)電一體化技術(shù)是煤礦綜合自動化的發(fā)展基礎(chǔ)，更是煤礦企業(yè)信息化建設(shè)的重要支撐技術(shù)，煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在采、掘、運(yùn)、裝備等方面的應(yīng)用和推廣，大力地推動我國煤礦綜合生產(chǎn)力，同時，為實(shí)現(xiàn)安全、高效、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的現(xiàn)代化、高科技煤炭 工業(yè) 生產(chǎn)打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。

煤礦機(jī)電一體化研究:煤礦機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用探究

摘要:煤炭是我國重要的能源,煤炭工業(yè)的大力發(fā)展,在我國的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展中占居重要的地位。因而,近年來各級煤礦企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)都十分重視機(jī)電一體化技術(shù)在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用與推廣。本文對煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞:煤礦 機(jī)電一體化 應(yīng)用

1 概述

煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品是把各項高新技術(shù)融于一體的高科技產(chǎn)品,其主要技術(shù)包括:微電子、計算機(jī)、自動控制、人工智能、傳感產(chǎn)品性等等,這些都是科技高速發(fā)展的熱門技術(shù)。在煤礦企業(yè)中,開始利用機(jī)電一體化技術(shù)對煤炭系統(tǒng)進(jìn)行改造舊設(shè)備和開發(fā)新產(chǎn)品,并取得了巨大的成功,這讓人們清楚地意識到,機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)高效、安全、機(jī)械化采煤和煤礦機(jī)電產(chǎn)品更新?lián)Q代的重要途徑。

2 煤礦機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用

2.1 礦井運(yùn)輸提升產(chǎn)品的應(yīng)用 在煤礦生產(chǎn)中,因為現(xiàn)代化煤礦發(fā)展的需要,對煤礦機(jī)械化采煤提出更高的要求,那么隨之對井下、井上的運(yùn)輸和提升系統(tǒng)的要求也就越來越高。如今,對于國外一些采煤技術(shù)比較先進(jìn)的國家,煤礦井下大巷的運(yùn)輸系統(tǒng)大多是采用帶式運(yùn)輸機(jī),他們基本上是采用直流式交流變頻裝置驅(qū)動方式,主要以電力電子器件為核心。在英國和意大利等國家,高性能、高性的磁阻電機(jī)在煤礦提升系統(tǒng)中也得以應(yīng)用。還有德國自主研發(fā)的內(nèi)裝式交——交變頻調(diào)速提升機(jī),它采用機(jī)電一體化技術(shù)把電機(jī)和滾筒做成一體,這樣的融合技術(shù)不論在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計方面還是在電氣控制系統(tǒng)方面在世界上都處于經(jīng)驗豐富地位。

在我國,大多數(shù)煤礦井下生產(chǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了皮帶化,采用大巷強(qiáng)力帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸?shù)姆绞揭卜浅Ｆ毡椤Ａ硗?計算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展也非常迅速,它們具有很多種及時故障診斷和自我保護(hù)等功能,如應(yīng)用過程中的軸承溫度、倒轉(zhuǎn)、跑偏及斷帶等故障,可能在某些方面沒有面面俱到,在使用上還不能滿足一些功能,但是從發(fā)展的角度看問題,這的確是一個很好的開始。目前,我國直徑在兩米以上的提升機(jī)有1700多臺,其中90%為交流提升機(jī),并且均是采用轉(zhuǎn)差功率消耗型的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速,電控系統(tǒng)部分絕大多數(shù)仍采用繼電器——接觸器系統(tǒng),只有一小部分采用可控制編程器。直流提升機(jī)多數(shù)為發(fā)電機(jī)拖動,雖有部分可控硅供電系統(tǒng),也均為模擬量控制。而PLC可編程控制器使用比較簡單,程序設(shè)計起來也比較容易,不需要一些復(fù)雜的輸入輸出接口裝置,抵抗外界的干擾能力也很強(qiáng),因此,它能在環(huán)境比較惡劣的情況下進(jìn)行長時間工作。

2.2 綜合機(jī)械化采煤 1970年,我國自主設(shè)計制造裝配了及時套綜合機(jī)械化采煤工作面,并在大同礦務(wù)局進(jìn)行試驗使用,一直試驗使用到80年代后期,這項技術(shù)的使用標(biāo)志著我國的煤礦綜合機(jī)械化采煤有了重大的突破性發(fā)展,推動了煤礦自動化的發(fā)展進(jìn)程,同樣,采煤機(jī)也由液壓牽引開始轉(zhuǎn)向電牽引;液壓支架的控制系統(tǒng)也逐漸向計算機(jī)化發(fā)！展,以計算機(jī)為核心,采用電液控制,移架自動化得以實(shí)現(xiàn)。另外,對工作面刮板運(yùn)輸機(jī)也進(jìn)行了微機(jī)監(jiān)控裝置的配置,實(shí)現(xiàn)計算機(jī)自動化控制。機(jī)電一體化技術(shù)在綜合機(jī)械化采煤中的應(yīng)用,使設(shè)備動作趨于協(xié)調(diào),且安全性、性大為提高,操作性能更加完善,為煤炭企業(yè)帶來了更高的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng) 從多數(shù)煤礦使用監(jiān)控系統(tǒng)的效果來看,還存在一些問題,但是主要問題是傳感器的不足,并且使用過程中,其穩(wěn)定性相對較差,使用壽命不足,一些研究所和使用單位在這方面進(jìn)行了大量的研究,對一些關(guān)鍵技術(shù)也實(shí)施多次再設(shè)計改進(jìn)措施,但仍然沒有得到預(yù)期的效果,因此這些在實(shí)際現(xiàn)場應(yīng)用率不是很高。在國外,由于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟硬件技術(shù)發(fā)展很快,運(yùn)行速度和質(zhì)量也在不斷提高,傳輸介質(zhì)由同軸電纜發(fā)展到光纜,信息媒體由字符發(fā)展到聲像,煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)有了很大的發(fā)展,他們的機(jī)電一體化技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)上的應(yīng)用已有了非常高的水平。我國煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是煤炭行業(yè)內(nèi)部機(jī)電一體化技術(shù)推廣應(yīng)用最快的產(chǎn)品,一些高校、科研所和企業(yè)正在研究和生產(chǎn)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。

3 對我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的思考

在20世紀(jì),我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)(產(chǎn)品)取得了較大的發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到了煤礦每個環(huán)節(jié),但相對國外先進(jìn)煤礦還是比較落后的。因此,要讓我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)技術(shù)水平,必須掌握信息時代機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)和相關(guān)技術(shù)發(fā)展的動態(tài)。

應(yīng)提高我國煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化的程度;以計算機(jī)為機(jī)電一體化的核心裝置,因為計算機(jī)運(yùn)算和存貯能力非常強(qiáng),且體積和功耗小,更加適合于工作空間狹小的煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品,在設(shè)計煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品時,應(yīng)盡可能的選用功能強(qiáng)大的嵌入式計算機(jī),從而保障工作性能更;對于新開發(fā)的煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)具有通信功能,同時,要選用很好的開放性和高性的通信模塊,方便與控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接通信控制;煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品需要達(dá)到智能化發(fā)展水平,能判斷機(jī)電設(shè)備和周圍環(huán)境的狀態(tài),使設(shè)備能自動適應(yīng)環(huán)境并以的狀態(tài)工作,同時能快速地對所采集的參數(shù)進(jìn)行分析,從而對故障進(jìn)行診斷,再根據(jù)這些診斷結(jié)果對以后工作過程中的故障進(jìn)行預(yù)測;要對礦用傳感器進(jìn)行深入研究和開發(fā),提高礦用傳感器的性和使用壽命,同時考慮傳感器的數(shù)字化、集成化、智能化和多維化,使礦用傳感器在比較惡劣的工作環(huán)境下進(jìn)行信號的測量,并保障其測量度,并具有自校正、自診斷、狀態(tài)識別和自我調(diào)節(jié)等功能;要關(guān)注國內(nèi)外高新技術(shù)的發(fā)展,將那些適于煤礦井下工作環(huán)境的高新技術(shù)用于煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品,從而提高煤礦現(xiàn)代化,達(dá)到煤礦自動化生產(chǎn)。

4 結(jié)束語

煤礦機(jī)電一 體化技術(shù)是煤礦綜合自動化的發(fā)展基礎(chǔ),更是煤礦企業(yè)信息化建設(shè)的重要支撐技術(shù),煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在采、掘、運(yùn)、裝備等方面的應(yīng)用和推廣,大力地推動我國煤礦綜合生產(chǎn)力,同時,為實(shí)現(xiàn)安全、高效、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的現(xiàn)代化、高科技煤炭工業(yè)生產(chǎn)打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。