煤礦機電一體化的技術(shù)應用論文
煤礦機電一體化的技術(shù)應用論文
【摘 要】煤炭是我國能源的重要組成成分，對我國的經(jīng)濟發(fā)展做出了重要的貢獻。
現代科學(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(zhù)其在煤礦生產(chǎn)中的應用，在提高煤礦生產(chǎn)安全系數的基礎上，減少了煤礦人力、物力、財力的投入，提高了煤礦的經(jīng)濟效益。
文章首先簡(jiǎn)要分析了我國煤礦機電一體化技術(shù)的發(fā)展現狀，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(lái)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(dòng)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(shí)，將機械裝置和電子設備以及軟件有機結合起來(lái)。
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(dòng)化的基礎，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(shí)力，全面提高煤礦企業(yè)效率，達到煤礦生產(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、運當中的應用和推廣。
1 煤礦機電一體化技術(shù)的發(fā)展現狀
從 1970 年我國自行設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(kāi)始萌芽。
到上世紀 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(dòng)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(gè)世紀90 年代中期，在原有的研究成果上，又開(kāi)展了采運支機械微機監控、故障診斷的研究和支架電液微機技術(shù)應用的研究，并研發(fā)了大功率電牽引采煤機。
而進(jìn)入21 世紀后，我國煤礦機電一體化技術(shù)的研究和應用領(lǐng)域均有重大突破，在煤礦安全生產(chǎn)監控、大型固定設備的后備保護等方面已取得了喜人的成績(jì)。
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)起步晚基礎薄弱，在開(kāi)發(fā)水平、應用范圍、投資規模、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)中的應用狀況
2.1 機電一體化技術(shù)在煤礦掘進(jìn)中的應用
煤炭生產(chǎn)過(guò)程主要包括“掘進(jìn)、采煤、裝、運輸、提升”等幾大系統。
掘進(jìn)作為煤礦開(kāi)采的基礎工作影響著(zhù)后期煤炭開(kāi)采及運輸的效率，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(shí)現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(kāi)關(guān)箱、操作箱、壓扣控制按鈕、照明燈、三相異步電動(dòng)機等組成的掘進(jìn)機電氣系統，與液壓系統配合操作可實(shí)現整機的各種生產(chǎn)作業(yè)。
2.2 在礦井運輸提升產(chǎn)品中的應用
煤炭的輸送方式有礦車(chē)式、皮帶式。
帶式輸送機相對于礦車(chē)運輸具有長(cháng)距離連續運輸、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實(shí)現自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，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(dòng)裝置，是專(zhuān)門(mén)為煤礦長(cháng)距離皮帶運輸機設計的集機、電、液為一體化的啟動(dòng)裝置，不僅解決了帶式輸送機的大運量、長(cháng)距離的驅動(dòng)難題，而且兼具平滑啟動(dòng)運送大慣性載荷的特點(diǎn)。
礦井提升是將煤炭運送至地面的過(guò)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(zhuān)用提升機整合了煤礦電機一體化和自動(dòng)化技術(shù)，其中全數字化交直流提升機在結構上進(jìn)行了簡(jiǎn)化，將滾筒和驅動(dòng)合為一體，同時(shí)具有硬件配置簡(jiǎn)單、互相兼容的特點(diǎn)，在各個(gè)技術(shù)環(huán)節均體現了機電一體化技術(shù)的應用。
2.3 在采煤機上的應用
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)權的產(chǎn)品，取得了長(cháng)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)占據了主導地位，完全采用國產(chǎn)裝備的高產(chǎn)高效工作面不斷涌現。
機電一體化技術(shù)與采煤機的相關(guān)技能相結合能使采煤機的牽引、控制性能得到提升，同時(shí)能達到更好地發(fā)揮采煤機控制阻力的目的。
具體表現在一下幾點(diǎn)：第一，在結合機電一體化技術(shù)的基礎上，在采煤機運行下滑的過(guò)程中，采煤機的制動(dòng)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(guò)對各類(lèi)參數進(jìn)行優(yōu)化與調整，能實(shí)現對采場(chǎng)的綜合控制，實(shí)行有效的實(shí)時(shí)監測，提高采煤機采煤過(guò)程中的安全性.
第三，機電一體化技術(shù)的應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(guò)對工作面刮板輸送機裝配監控裝置，能夠實(shí)現對采煤機整體的監控監測，完全實(shí)現自動(dòng)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)濟效益帶來(lái)了實(shí)質(zhì)性的提高。
2.4 在礦井安全生產(chǎn)監測中的應用
通過(guò)礦井的生產(chǎn)監測系統，如在線(xiàn)監控、自動(dòng)報警及故障自診等，可完成對煤礦機械的電動(dòng)機、傳動(dòng)系統、工作裝置、制動(dòng)系統和液壓系統等的在線(xiàn)運行狀態(tài)的監控任務(wù)，能及時(shí)準確地找出故障部位并自動(dòng)報警。
我國監測監控技術(shù)應用較晚，20世紀80年代初，我國引進(jìn)了一批安全監控系統，如：DAN6400等在部分煤礦中應用，并在引進(jìn)的同時(shí)自行研制出KJ2、KJ4等系統并通過(guò)了鑒定。
同時(shí)在“以風(fēng)定產(chǎn)，先抽后采，監測監控”12字方針和煤礦安全規程有關(guān)條款指導下，規定了我國大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監測監控系統。
煤礦監測監控系統的應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(jiǎn)化了設備的維護檢查工作，降低了使用維修費用，延長(cháng)了設備的使用年限等。
實(shí)踐證明，安全監測系統為煤礦安全生產(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)應用的意義
3.1 提高勞動(dòng)效率
機電一體化在煤礦各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節的應用，不僅改善了設備的使用性能，延長(cháng)了其使用壽命，更是在很大程度上提高了工人的勞動(dòng)效率，降低了勞動(dòng)強度，減少了同一時(shí)間段的作業(yè)人數，這對于高產(chǎn)高效礦井的實(shí)現具有重大意義。
3.2 提高了礦山開(kāi)采的經(jīng)濟效益
機電一體化的出現及完善為煤礦帶來(lái)了新一輪的改革，一方面取代了以前較為陳舊的設備，大大提高了煤炭開(kāi)采的效率;其次，機電一體化技術(shù)在煤礦中的廣泛應用，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)在煤礦上的逐漸應用推動(dòng)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(kāi)采的經(jīng)濟效益。
3.3 保證了煤礦開(kāi)采較為安全的工作環(huán)境
隨著(zhù)機電一體化技術(shù)在煤礦中的廣泛應用，極大地改善了井下的安全狀況，監測監控技術(shù)的應用能及時(shí)準確地將各個(gè)設備、巷道硐室的動(dòng)態(tài)信息完整地呈現出來(lái)，如有設備故障或災害事故能做出及時(shí)的報警，從而能為相關(guān)工作人員提供充足的時(shí)間做出準備工作，減少災害的發(fā)生或降低事故的波及范圍，為煤礦開(kāi)采提供一個(gè)較為安全的環(huán)境。
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