煤礦機電技術的現狀與發(fā)展探討

武小青

（潞安礦業(yè)集團公司常村煤礦 山西 長治 046102）

我國的煤炭工業(yè)從早期的手工勞作到現在的高科技采煤技術，期間經歷了多個發(fā)展階段，由于我國煤礦工業(yè)開采技術的進步，對于我國的其他各項事業(yè)都起到了很好的推動作用。在歷史發(fā)展的今天，我們要求對煤炭工業(yè)提出更高的要求，并且煤炭工業(yè)技術也出現了多次大的轉折。作為重要能源的煤炭必須大幅度地提高產量和提高勞動生產率，應用現代科技成果，努力提高綜合機械化和自動化水平。作為煤炭工業(yè)重要內涵之一的機電一體化技術尤為突出。

1 我國煤炭企業(yè)機電一體化技術的發(fā)展現狀

煤礦機電一體化技術的應用隨著國內進口采掘機械的不斷引進和部分國產化，煤礦機電一體化水平不斷增高，并且取得了一定的成效。隨著煤礦生產不斷向高水平發(fā)展，對控制水平和規(guī)模的要求也越來越高，從而又加速了機電一體化技術的發(fā)展和進步，但是我國煤炭系統(tǒng)中自動化水平相對發(fā)達國家而言還有一定距離。

1.1 煤礦設備的一體化和程序化

目前，煤礦的機械設備部分應用了先進的機電一體化技術，但還沒有形成系統(tǒng)化態(tài)勢。國有新建大中型煤礦應用情況較好，傳統(tǒng)的中小煤礦應用則較差。我國的煤機企業(yè)在煤礦機械生產中，需要由零散的技術手段向系統(tǒng)化配套方面轉化。機電一體化產品在程序化應用，特別是煤炭企業(yè)的機械裝備上，與國際同行業(yè)相比還有很大的差距。程序化是煤礦企業(yè)機械機電一體化發(fā)展的必然。

1.2 我國煤礦的井下智能設備

井下機器人、智能化作業(yè)設備是煤礦機電一體化技術提供的完整的獨立設備，是對采煤行業(yè)的一種巨大的貢獻。我國大型礦山設備，特別是井下機電設備，由于設備能力、可靠性和檢測智能控制水平不高，嚴重影響機器的工作可靠性和安全生產。為了徹底改變這一落后的局面，在采煤機械方面提出的目標是，實現采煤、掘進、運輸和支護設備的機電（液）一體化。

1.3 礦井安全生產監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)

礦井安全生產監(jiān)控系統(tǒng)是最能體現煤礦機電一體化的技術之一。目前，我國大多數煤礦都安裝了監(jiān)控系統(tǒng)，大大提高了井下安全，雖然國內安全監(jiān)控系統(tǒng)基本能滿足煤礦要求，但由于相應配套的傳感器存在種類少、壽命短、維護工作量大等不足，導致在許多監(jiān)控系統(tǒng)工作可靠性不高，系統(tǒng)利用率低。

1.4 礦井運輸提升設備

帶式輸送機不僅能滿足長距離的連續(xù)輸送，而且具有輸送量大、運行可靠、效率高和自動化等特點，已成為我國煤礦井主要的運輸裝置。所以，其已成為當今機電一體化技術的研究重點。我國已自行生產制造了多個品種和多種類型的帶式輸送機。

1.5 礦井提升設備

在提升機的安全保護上，國外也已實現了全微機監(jiān)控，所有安全部件都采用雙線回路，安全監(jiān)控回路采用冗余技術以確保提升機的安全運行，以微機為核心的故障診斷裝置已投入使用，提升已實現高度自動化。目前，我國的提升機多為全數字提升機，全數字提升機不僅能夠進行可重復性故障尋址、診斷和自診斷，而且還可以進行簡單而迅速的通信。

2 我國煤炭企業(yè)機電一體化技術的發(fā)展與創(chuàng)新

煤炭行業(yè)的發(fā)展歷經艱辛，之所以取得如此輝煌的現代化成果，與煤炭機電技術進步是密不可分的。隨著煤礦現代化進程的加快和安全技術的高速發(fā)展，井下各種監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)逐漸增多，如果這些監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)處于相互獨立的狀態(tài)，各種系統(tǒng)自成體系，各自為政，信息不能互通，勢必造成通信線路重復投資，重復建設，系統(tǒng)維護量增大，整體可靠性差，維修、維護困難，信息不能綜合利用等缺陷，計算機控制技術和網絡技術在煤礦的廣泛應用很好地解決了這些問題?，F在，計算機控制和網絡可以覆蓋到煤礦井下現場、覆蓋到單臺設備、單個數據測量點，在地面的任一臺聯網的計算機經授權均能直接查閱有關的信息，或向井下發(fā)送有關的信息，各級管理者可以在車間、區(qū)隊、礦井、企業(yè)乃至世界各地實現統(tǒng)一的調度、控制和管理。這些網絡、控制系統(tǒng)都改變著傳統(tǒng)煤炭行業(yè)技術和產業(yè)結構，給現代化礦井的優(yōu)化調度、科學管理等帶來革命性變化。

煤礦機電技術及裝備的主要發(fā)展趨向應當是：跟蹤產業(yè)科技前沿，開發(fā)有自主知識產權的以煤礦開采技術及配套裝備為主導的核心技術，以其高適應性、大型化、大功率化、遙控和自動化占領技術制高點；開發(fā)以微處理器和微機為基礎的礦井設備工況和健康監(jiān)測以及微處理器、計算機和專家系統(tǒng)的應用等，將逐步成為現代化煤礦機電技術發(fā)展的重要標志。

2.1 加強機電一體化方面的管理

加強機電一體化方面的管理首先要抓好設備的技術管理；其次要抓好機電設備的現場管理，發(fā)揮機電、安全生產管理的雙重職能；再次，搞好機電設備的管理，要敢于大膽革新，對設備進行技術改造。而具體到實際的生產工作現場，就設備而言，我們應根據生產實際，結合維修、維護中存在的問題，對設備進行合理的技術改造，使其為我所用，更好地發(fā)揮設備的效能。

2.2 煤礦企業(yè)機電一體化智能控制

采掘作業(yè)是在非結構環(huán)境下進行的，這種環(huán)境不僅難以建模，而且具有很強的不確定性，礦井安全及災害的預測與控制帶有更大的不確定性，因此智能控制在煤炭領域的開發(fā)與應用有其重要的現實意義和巨大的潛力。

2.3 煤礦企業(yè)機電一體化的電力電子學及電氣傳動自動化

近年來，我國在煤礦電氣傳動及其自動化方面進行了交流調速與數字化直流調速系統(tǒng)的應用研究工作并取得了很好的進展，與此同時，還引進了國外先進的采用現代交流調速的礦井提升機與采煤機，顯然，這對提高我國煤礦電氣傳動及其自動化的水平，并爭取盡快趕上世界先進水平將起到積極的推動作用。

3 結語

機電一體化是諸多科學技術發(fā)展的結晶，是社會生產力發(fā)展到一定階段的必然要求。其不僅極大地提高了煤礦的生產水平和能力，還創(chuàng)造了巨大的經濟效益和社會效益。只有用全新的方式和更短的時間，研發(fā)更多具有自主知識產權的機電一體化產品，煤礦生產才能不斷向高水平發(fā)展，從而進一步加速機電一體化技術的發(fā)展和進步。因此采用新的機電一體化技術裝備的煤礦，能夠使企業(yè)獲得更加顯著的技術、經濟和社會效益，這也是一個煤礦企業(yè)循環(huán)促進不斷發(fā)展的過程。

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