煤礦機(jī)電自動化集控的發(fā)展與應(yīng)用

周常徐

摘 要：現(xiàn)代高新科技的廣泛應(yīng)用，為煤礦企業(yè)機(jī)電設(shè)備的自動化水平帶來了新的發(fā)展，該文將結(jié)合煤礦機(jī)電設(shè)備的大型化、自動化、集控化的發(fā)展趨勢，探討其對煤礦行業(yè)的影響與作用，并從控制精度、對設(shè)備的安全性和可靠性等方面給予闡述。

關(guān)鍵詞：煤礦 機(jī)電 集控化 自動化 應(yīng)用

中圖分類號：TD40 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（b）-00-01

煤礦機(jī)電設(shè)施設(shè)備是實(shí)現(xiàn)煤炭開采各個環(huán)節(jié)的重要組成部分，煤礦機(jī)電設(shè)備的自動化水平，不僅關(guān)系到煤礦的采煤作業(yè)的工作效率，同時，也對煤礦安全生產(chǎn)提供了保障。煤礦機(jī)電自動化主要是建立在機(jī)械、計算機(jī)、信息處理和自動化控制等綜合運(yùn)用的復(fù)合型技術(shù)，它是將微電子技術(shù)向傳統(tǒng)機(jī)械工程滲透而形成的新興技術(shù)。為此，加強(qiáng)對煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)的研究和應(yīng)用，不僅能極大地提高煤礦機(jī)械的工作性能，還能實(shí)現(xiàn)對煤礦開發(fā)的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性的提升，切實(shí)提高煤礦開采的整體效率和效益。

1 煤礦機(jī)電自動化集控的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

機(jī)電設(shè)備自動化因其具有智能化、程序化、信息化的特點(diǎn)，設(shè)備體積小，易于操作和維護(hù)，使用性能也相對可靠等特點(diǎn)，在煤礦企業(yè)的開采領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。煤礦機(jī)電設(shè)備自動化技術(shù)，不僅減輕了操作人員的工作強(qiáng)度，而且也極大地提高了煤礦產(chǎn)業(yè)的安全生產(chǎn)水平和能力，實(shí)現(xiàn)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。但是目前情況下，我國煤礦機(jī)電自動化技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比，還存在一定的差距，在很多方面還需要繼續(xù)研究和發(fā)展。

煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)作為煤礦企業(yè)的核心技術(shù)，其發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在：開發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的開采技術(shù)和配套設(shè)備是未來煤礦開采的主導(dǎo)方向，只有擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心裝置，才能從根本上大幅提升我國煤炭領(lǐng)域開采水平；其次是增強(qiáng)產(chǎn)品的通信能力，只有擁有實(shí)時的信息采集，并從信息的處理中分析出有用的信息資源，應(yīng)用到煤炭的開采和生產(chǎn)工藝的提升上，為此，開發(fā)出基于微處理器的自動化煤礦開采設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、檢測設(shè)備等，以及制造出具有一定智能的煤礦機(jī)器人，依然是未來煤礦企業(yè)機(jī)電自動化技術(shù)發(fā)展的重心。

2 煤礦機(jī)電自動化集控的應(yīng)用

1）在礦井安全生產(chǎn)、礦井監(jiān)測及監(jiān)控中的運(yùn)用。礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)最能體現(xiàn)出煤礦機(jī)電自動化集控的技術(shù)，在我國，由于監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)起步比較晚，其設(shè)備的采購大多依賴于進(jìn)口，我國的煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)水平始終停留在一般的水平上。隨著我國科技水平的不斷提升，對進(jìn)口設(shè)備的不斷消化和吸收，并結(jié)合我國煤礦開采的具體實(shí)際情況，逐步建立一批具有世界先進(jìn)水平的監(jiān)控系統(tǒng)。在“以風(fēng)定產(chǎn)，先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控”的方針和煤礦安全章程的指導(dǎo)下，在我國很多煤礦中逐步得到推廣應(yīng)用，提升了我國煤礦對瓦斯預(yù)警的能力，并取得了良好的收效。

2）在煤礦礦井提升機(jī)中的運(yùn)用。煤礦礦井提升機(jī)作為煤炭開采的大型設(shè)備，通過對其引入自動化集控技術(shù)，使得提升滾筒和提升驅(qū)動部分實(shí)現(xiàn)了整合，不僅簡化了內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且通過全數(shù)字化技術(shù)的裝備，大大提高了機(jī)器設(shè)備的可靠性，如通過微處理器來實(shí)現(xiàn)對故障地址的多重尋址，增加了設(shè)備的自診斷功能等，方便快捷的通信功能，不僅對設(shè)備的安裝提供了方便，也為系統(tǒng)的改版和升級提供了連續(xù)性。近年來，隨著數(shù)字直流提升機(jī)核心部件的研制開發(fā)，整個系統(tǒng)的安全性進(jìn)一步提升，使得國產(chǎn)直流提升機(jī)已經(jīng)成為煤礦開采企業(yè)的首選機(jī)型，得到了廣泛應(yīng)用。

3）在礦井井下傳送帶上的運(yùn)用。在煤礦井下煤炭運(yùn)輸過程中，由于需要對煤炭進(jìn)行不間斷的連續(xù)運(yùn)輸，從運(yùn)輸量和安全性方面對帶式運(yùn)輸機(jī)提出了更高的要求。由我國自行研發(fā)的帶式運(yùn)輸機(jī)，通過采用機(jī)電一體化技術(shù)，基本實(shí)現(xiàn)了煤礦井下原煤的不間斷運(yùn)輸任務(wù)，并且引入CST可控軟啟動裝置，能夠有效解決設(shè)備啟動過程中的故障率和出錯率。當(dāng)然，在帶式運(yùn)輸機(jī)長距離運(yùn)輸過程中，由于中間驅(qū)動點(diǎn)還存在性能不穩(wěn)定的情況，一定程度上降低了設(shè)備的整體靈敏度和壽命，為此，還需要從實(shí)驗(yàn)和研究中，不斷總結(jié)和分析，以實(shí)現(xiàn)性能的持續(xù)穩(wěn)定。

4）在采煤機(jī)中的運(yùn)用。電牽引采煤機(jī)是機(jī)電自動化技術(shù)在采煤機(jī)中的典型應(yīng)用，通過引入電牽引技術(shù)，能夠?yàn)椴擅簷C(jī)提供牽引的同時，還能對采煤機(jī)下滑時以制動的形式來發(fā)電，從而實(shí)現(xiàn)電能的綜合利用。電牽引采煤機(jī)由于其性能穩(wěn)定，故障少、維修量小等特點(diǎn)，而且通過對電控系統(tǒng)的相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，來有效提高電牽引機(jī)的傳動性能。隨著電子技術(shù)的逐步發(fā)展，電牽引技術(shù)在采煤機(jī)上的應(yīng)用為煤礦企業(yè)的開采提供了源源不斷的動力和支持。

5）在其他煤礦機(jī)電自動化裝置中的運(yùn)用。作為煤礦開采的重要機(jī)電設(shè)備，電液控制支架已經(jīng)成為主流，它利用計算機(jī)技術(shù)與液壓控制技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了定壓雙向鄰架或成組自動移架功能，避免了對頂板和支架的沖擊。同時，由于在煤炭開采中需要穩(wěn)定的供電系統(tǒng)，而高壓開關(guān)柜的應(yīng)用，恰好滿足了煤礦大功率設(shè)備工作的需求。

3 發(fā)展煤礦機(jī)電自動化集控的前景展望

煤炭工業(yè)的健康安全發(fā)展離不開煤礦機(jī)電的自動化和智能化。在信息時代快速發(fā)展的今天，煤炭工業(yè)未來的發(fā)展應(yīng)加大自動化和智能化設(shè)備的研制和應(yīng)用，比如無人值守遠(yuǎn)程操控技術(shù)，不僅可以在地面遙控井下的工作面的開采、運(yùn)輸?shù)龋铱梢约皶r了解井下生產(chǎn)動態(tài)，并根據(jù)其具體情況采用最優(yōu)的工作方法；同時加大無線網(wǎng)絡(luò)的具體應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)煤礦井下移動信號的全覆蓋，如WiFi技術(shù)，可以提高工作效率、節(jié)約成本。針對煤礦安全生產(chǎn)的特殊性，應(yīng)加大對瓦斯、火災(zāi)、水災(zāi)、沖擊地壓等重大災(zāi)害的預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用，針對傳感器無盲區(qū)和斷電控制布置制定相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時應(yīng)對井下工作人員采用準(zhǔn)確的定位系統(tǒng)，及時了解其動態(tài)和工作情況。針對一些薄煤層，應(yīng)研制出相應(yīng)的自動化綜采設(shè)備，提高煤炭的開采率。

總之，在當(dāng)前，煤礦機(jī)電自動化集控技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)?shù)囊?guī)模，對于我國煤礦領(lǐng)域的開發(fā)有著巨大的促進(jìn)作用，同時，在應(yīng)用上還存在不足的地方，還需要加大科研力度，整合自動化集控技術(shù)水平，來實(shí)現(xiàn)煤礦產(chǎn)業(yè)的安全高效發(fā)展。

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