煤礦機電一體化的技術(shù)應(yīng)用論文

　　煤礦機電一體化的技術(shù)應(yīng)用論文

　　【摘 要】煤炭是我國能源的重要組成成分，對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。

　　現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步完善了機電一體化技術(shù)，隨著其在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用，在提高煤礦生產(chǎn)安全系數(shù)的基礎(chǔ)上，減少了煤礦人力、物力、財力的投入，提高了煤礦的經(jīng)濟(jì)效益。

　　文章首先簡要分析了我國煤礦機電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并探討了煤礦機電一體化的一些關(guān)鍵技術(shù)，闡述了煤礦機電一體化在未來的發(fā)展方向及趨勢，并提出了相關(guān)對策。

　　【關(guān)鍵詞】煤礦機電一體化;技術(shù)現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

　　引言

　　機電一體化技術(shù)是在機械的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，同時，將機械裝置和電子設(shè)備以及軟件有機結(jié)合起來。

　　機電一體化是將機械和微電子技術(shù)緊密集合，并融計算機技術(shù)、信息技術(shù)為一體的新興綜合技術(shù)。

　　煤礦機電一體化技術(shù)是礦山綜合自動化的基礎(chǔ)，為煤礦企業(yè)信息化提供了重要的科技支撐。

　　為了提升我國煤礦生產(chǎn)的綜合實力，全面提高煤礦企業(yè)效率，達(dá)到煤礦生產(chǎn)的安全、高效、綠色的目的，必須加大煤礦機電一體化技術(shù)在煤礦采、掘、運當(dāng)中的應(yīng)用和推廣。

　　1 煤礦機電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

　　從 1970 年我國自行設(shè)計制造和裝備的第一套綜合機械化采煤工作面在大同礦務(wù)局試驗起，我國的機電一體化技術(shù)開始萌芽。

　　到上世紀(jì) 80 年代后期，我國綜合機械化采煤取得了空前的發(fā)展，大大推動了我國的煤礦機電一體化技術(shù)的進(jìn)程，采煤機已由液壓牽引向電牽引發(fā)展。

　　到了上個世紀(jì)90 年代中期，在原有的研究成果上，又開展了采運支機械微機監(jiān)控、故障診斷的研究和支架電液微機技術(shù)應(yīng)用的研究，并研發(fā)了大功率電牽引采煤機。

　　而進(jìn)入21 世紀(jì)后，我國煤礦機電一體化技術(shù)的研究和應(yīng)用領(lǐng)域均有重大突破，在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控、大型固定設(shè)備的后備保護(hù)等方面已取得了喜人的成績。

　　然而，與國外的先進(jìn)采煤國家相比，我國的煤礦機電一體化技術(shù)發(fā)展尚有一定差距，并且煤炭工業(yè)相對機械、電子、航天、輕紡、

　　化工、鐵道、冶金等行業(yè)起步晚基礎(chǔ)薄弱，在開發(fā)水平、應(yīng)用范圍、投資規(guī)模、技術(shù)人才和管理水平方面均有較大差距。

　　2 機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用狀況

　　2.1 機電一體化技術(shù)在煤礦掘進(jìn)中的應(yīng)用

　　煤炭生產(chǎn)過程主要包括“掘進(jìn)、采煤、裝、運輸、提升”等幾大系統(tǒng)。

　　掘進(jìn)作為煤礦開采的基礎(chǔ)工作影響著后期煤炭開采及運輸?shù)男�率，對于高效礦井有必要將機電一體化技術(shù)引入到掘進(jìn)機械中，實現(xiàn)煤礦巷道的高效率掘進(jìn)。

　　目前掘進(jìn)機的電氣部分普遍采用了由礦用隔爆兼本質(zhì)安全性開關(guān)箱、操作箱、壓扣控制按鈕、照明燈、三相異步電動機等組成的掘進(jìn)機電氣系統(tǒng)，與液壓系統(tǒng)配合操作可實現(xiàn)整機的各種生產(chǎn)作業(yè)。

　　2.2 在礦井運輸提升產(chǎn)品中的應(yīng)用

　　煤炭的輸送方式有礦車式、皮帶式。

　　帶式輸送機相對于礦車運輸具有長距離連續(xù)運輸、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點，已經(jīng)在我國煤礦井下運輸中大量使用。

　　目前煤礦主要推廣使用的CST可控軟啟動裝置，是專門為煤礦長距離皮帶運輸機設(shè)計的集機、電、液為一體化的啟動裝置，不僅解決了帶式輸送機的大運量、長距離的驅(qū)動難題，而且兼具平滑啟動運送大慣性載荷的特點。

　　礦井提升是將煤炭運送至地面的過程，提升效率及其安全性與煤礦效益密切相關(guān)。

　　為了使煤炭效益最大化，礦井采用的專用提升機整合了煤礦電機一體化和自動化技術(shù)，其中全數(shù)字化交直流提升機在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了簡化，將滾筒和驅(qū)動合為一體，同時具有硬件配置簡單、互相兼容的特點，在各個技術(shù)環(huán)節(jié)均體現(xiàn)了機電一體化技術(shù)的應(yīng)用。

　　2.3 在采煤機上的應(yīng)用

　　我國的電牽引采煤機在消化吸收國外引進(jìn)采煤機技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了相關(guān)的科技創(chuàng)新，擁有了許多具有自主只是產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，取得了長足的進(jìn)步。

　　在我國煤礦綜合機械化采煤工作面，國產(chǎn)采煤機已經(jīng)占據(jù)了主導(dǎo)地位，完全采用國產(chǎn)裝備的高產(chǎn)高效工作面不斷涌現(xiàn)。

　　機電一體化技術(shù)與采煤機的相關(guān)技能相結(jié)合能使采煤機的牽引、控制性能得到提升，同時能達(dá)到更好地發(fā)揮采煤機控制阻力的目的。

　　具體表現(xiàn)在一下幾點：第一，在結(jié)合機電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上，在采煤機運行下滑的過程中，采煤機的制動性能能得到更好的發(fā)揮，在煤層是大傾角的情況下，這一優(yōu)勢更為明顯;第二，在機電一體化技術(shù)的控制體系下，通過對各類參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整，能實現(xiàn)對采場的綜合控制，實行有效的實時監(jiān)測，提高采煤機采煤過程中的安全性.

　　第三，機電一體化技術(shù)的應(yīng)用能提高采煤機作業(yè)可靠性，能有效地減少故障的發(fā)生，尤其是提高采煤機在煤層賦存條件惡劣條件下的采煤效率;第四，通過對工作面刮板輸送機裝配監(jiān)控裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對采煤機整體的監(jiān)控監(jiān)測，完全實現(xiàn)自動化控制，大大提高了采煤作業(yè)的安全性、可靠性，大幅地提高了采煤效率，給企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益帶來了實質(zhì)性的提高。

　　2.4 在礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測中的應(yīng)用

　　通過礦井的生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)，如在線監(jiān)控、自動報警及故障自診等，可完成對煤礦機械的電動機、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運行狀態(tài)的監(jiān)控任務(wù)，能及時準(zhǔn)確地找出故障部位并自動報警。

　　我國監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用較晚，20世紀(jì)80年代初，我國引進(jìn)了一批安全監(jiān)控系統(tǒng)，如：DAN6400等在部分煤礦中應(yīng)用，并在引進(jìn)的同時自行研制出KJ2、KJ4等系統(tǒng)并通過了鑒定。

　　同時在“以風(fēng)定產(chǎn)，先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控”12字方針和煤礦安全規(guī)程有關(guān)條款指導(dǎo)下，規(guī)定了我國大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。

　　煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用大大改善了礦井的工作環(huán)境和安全狀況，比如，提高了機器的工作效率簡化了設(shè)備的維護(hù)檢查工作，降低了使用維修費用，延長了設(shè)備的使用年限等。

　　實踐證明，安全監(jiān)測系統(tǒng)為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了重要作用。

　　3 煤礦機械中機電一體化技術(shù)應(yīng)用的意義

　　3.1 提高勞動效率

　　機電一體化在煤礦各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用，不僅改善了設(shè)備的使用性能，延長了其使用壽命，更是在很大程度上提高了工人的勞動效率，降低了勞動強度，減少了同一時間段的作業(yè)人數(shù)，這對于高產(chǎn)高效礦井的實現(xiàn)具有重大意義。

　　3.2 提高了礦山開采的經(jīng)濟(jì)效益

　　機電一體化的出現(xiàn)及完善為煤礦帶來了新一輪的改革，一方面取代了以前較為陳舊的設(shè)備，大大提高了煤炭開采的效率;其次，機電一體化技術(shù)在煤礦中的廣泛應(yīng)用，在很大程度上減少了人力、物力、財力的投入，使煤礦的總體經(jīng)濟(jì)效益得到大幅度提升，最后，機電一體化技術(shù)在煤礦上的逐漸應(yīng)用推動了煤炭相關(guān)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，進(jìn)一步的提高了礦山開采的經(jīng)濟(jì)效益。

　　3.3 保證了煤礦開采較為安全的工作環(huán)境

　　隨著機電一體化技術(shù)在煤礦中的廣泛應(yīng)用，極大地改善了井下的安全狀況，監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用能及時準(zhǔn)確地將各個設(shè)備、巷道硐室的動態(tài)信息完整地呈現(xiàn)出來，如有設(shè)備故障或災(zāi)害事故能做出及時的報警，從而能為相關(guān)工作人員提供充足的時間做出準(zhǔn)備工作，減少災(zāi)害的發(fā)生或降低事故的波及范圍，為煤礦開采提供一個較為安全的環(huán)境。

　　參考文獻(xiàn)：

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