淺談煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

摘 要：計(jì)算機(jī)事業(yè)在我國(guó)發(fā)展始于20世紀(jì)60年代，計(jì)算機(jī)的發(fā)展使我國(guó)迅速進(jìn)入信息時(shí)代，特別是微型計(jì)算機(jī)在機(jī)械產(chǎn)品中的應(yīng)用和推廣，使機(jī)和電有機(jī)的結(jié)合形成機(jī)電一體化技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)率顯著增加，產(chǎn)品的性能和質(zhì)量得到明顯的提高，原材料的消耗也得到了控制，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和工作環(huán)境也得到了保障?？傊畽C(jī)電一體化技術(shù)是電子信息技術(shù)和機(jī)械技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一門(mén)新興綜合技術(shù)。在煤礦設(shè)備中采用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠獲得理想的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)械 機(jī)電一體化 應(yīng)用 技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2013）06（c）-0110-01

1 機(jī)電一體化技術(shù)的內(nèi)容及意義

機(jī)電一體化技術(shù)在20世紀(jì)80年代被列為國(guó)家“863”計(jì)劃，它是微電子技術(shù)向傳統(tǒng)機(jī)械工程滲透而形成的機(jī)械工程、電氣工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等為一體的新興綜合技術(shù)。

機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用極大地改變了煤礦傳統(tǒng)的作業(yè)模式和生產(chǎn)方式，一線工人的勞動(dòng)強(qiáng)度明顯下降，勞動(dòng)效率明顯提高。如采煤工作面使用綜采設(shè)備后可根據(jù)不同的煤層條件進(jìn)行多種采煤工藝，極大的提高煤礦生產(chǎn)效率，采煤工的作業(yè)環(huán)境也得到了極大的改善，基本上不用到潮濕及煤塵飛揚(yáng)的復(fù)雜環(huán)境中進(jìn)行高強(qiáng)度、高負(fù)荷工作。在掘進(jìn)工作面使用新型掘進(jìn)機(jī)有非常重要的意義，可根據(jù)不同類(lèi)型的巷道采用不同的掘進(jìn)工藝，具有鉆爆法不可比擬的優(yōu)越性。另外，全數(shù)字直流提升機(jī)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控等機(jī)電一體化產(chǎn)品在煤礦中使用均有重要意義。

2 煤礦機(jī)電一體化的現(xiàn)狀

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)煤炭科學(xué)技術(shù)取得了迅速的發(fā)展，隨著機(jī)械化程度的逐年上升，開(kāi)采工藝和生產(chǎn)效率不斷提高，煤炭工業(yè)的大力發(fā)展取得了豐碩的成果。

2.1 機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用

近20年來(lái)，在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)煤炭工業(yè)戰(zhàn)線上技術(shù)人員的努力，我國(guó)多電機(jī)電牽引采煤機(jī)的研發(fā)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，我國(guó)煤礦綜合機(jī)械化采煤工作面國(guó)產(chǎn)新型采煤機(jī)已占據(jù)主導(dǎo)地位。電牽引采煤機(jī)相比液壓牽引采煤機(jī)，具有更優(yōu)良的牽引特性，更適合大傾角煤層，而且結(jié)構(gòu)緊湊，壽命更長(zhǎng)。

2.2 機(jī)電一體化技術(shù)在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用

礦井提升機(jī)是一種機(jī)和電高度集中的煤礦大型設(shè)備，內(nèi)裝式提升機(jī)是將滾筒和驅(qū)動(dòng)合二為一的典型結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高等特點(diǎn)，是電力—機(jī)械—電子—計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制有機(jī)結(jié)合的充分體現(xiàn)。

2.3 機(jī)電一體化技術(shù)在礦井運(yùn)輸設(shè)備中的應(yīng)用

隨著采煤機(jī)功率的大幅增加，與之配套的運(yùn)輸設(shè)備向大功率、高強(qiáng)度、高可靠方向發(fā)展。

我國(guó)經(jīng)過(guò)“八五”計(jì)劃期間的努力研發(fā)，煤礦運(yùn)輸設(shè)備的發(fā)展有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，特別是煤礦井下大功率、長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品的研發(fā)均取得了很大的進(jìn)展。目前，礦山大運(yùn)量、長(zhǎng)運(yùn)距帶式輸送機(jī)的軟啟裝置均采用機(jī)、電、液一體化的CST技術(shù)，極大地改善了帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)難題。

2.4 機(jī)電一體化技術(shù)在礦井安全生產(chǎn)檢測(cè)監(jiān)控中的應(yīng)用

我國(guó)從20世紀(jì)90年代開(kāi)始，緊跟國(guó)外先進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展潮流，經(jīng)過(guò)二次研發(fā)改進(jìn)自行設(shè)計(jì)出一批具有世界先進(jìn)水平的監(jiān)控系統(tǒng)。最具代表的是煤炭科學(xué)研究總院重慶分院的KJ90系統(tǒng)和煤炭科學(xué)研究總院常州自動(dòng)化研究所的KJ95系統(tǒng)。這兩套系統(tǒng)均采用先進(jìn)的操作系統(tǒng)，監(jiān)控分站的智能化水平十分明顯。

2.5 機(jī)電一體化技術(shù)在礦山壓縮空氣設(shè)備中的應(yīng)用

隨著我國(guó)機(jī)械工業(yè)噴油技術(shù)的逐漸成熟，機(jī)加工水平不斷提高，轉(zhuǎn)子型線的不斷改進(jìn)，螺桿式空壓機(jī)在壓氣設(shè)備中獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

智能控制系統(tǒng)是螺桿式空壓機(jī)的主要組成部分，它可以在工作時(shí)作為螺桿空壓機(jī)的顯示系統(tǒng)，如氣壓顯示、油壓顯示、過(guò)載顯示、停機(jī)顯示等。也可以作為空壓機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)，如電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)、排氣溫度過(guò)高保護(hù)、錯(cuò)相、缺相保護(hù)等。另外，智能保護(hù)系統(tǒng)具有增值功能，如警示復(fù)位、故障診斷、記憶儲(chǔ)存、遠(yuǎn)程通信等。

3 煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的分析

我國(guó)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展較晚，和世界先進(jìn)采煤國(guó)的水平還存在一定的距離。煤炭工業(yè)從業(yè)人員必須努力把握信息時(shí)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(dòng)態(tài)，努力進(jìn)行煤礦行業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)研發(fā)，才有向世界先進(jìn)水平看齊。

3.1 研發(fā)功能強(qiáng)大的PLC

PLC是機(jī)電一體化的核心裝置，PLC相關(guān)人員應(yīng)科學(xué)掌握編程技術(shù)，制造出體積和功耗越小、存儲(chǔ)和運(yùn)算越快的PLC模塊，只有這樣，煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用會(huì)更加廣泛。

3.2 拓展增值功能

新型的煤礦一體化產(chǎn)品應(yīng)開(kāi)發(fā)相關(guān)增值功能，便于與監(jiān)控系統(tǒng)、控制系統(tǒng)連接實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信功能，通信功能對(duì)應(yīng)模塊應(yīng)具有良好的兼容性、開(kāi)放性及可靠性。另外，還應(yīng)具有機(jī)組聯(lián)機(jī)功能、警示功能、記憶功能等。

3.3 提高產(chǎn)品四化

目前我國(guó)已生產(chǎn)出多種型號(hào)的煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品，但是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。為了煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，相關(guān)部門(mén)應(yīng)規(guī)范其標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)劃化、通用化及系列化的程度。

3.4 加大縱向開(kāi)發(fā)力度

礦用傳感器應(yīng)能準(zhǔn)確地在惡劣復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行信號(hào)測(cè)量，而且針對(duì)不同的監(jiān)測(cè)對(duì)象應(yīng)開(kāi)發(fā)不同的測(cè)量傳感器。

3.5 關(guān)注新技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展更加迅速，應(yīng)時(shí)刻關(guān)注國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化新技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于有利于煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品的新技術(shù)，應(yīng)及時(shí)吸收采用。

4 結(jié)語(yǔ)

煤礦機(jī)電一體化技術(shù)是煤礦綜合自動(dòng)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(dòng)我國(guó)煤礦綜合生產(chǎn)力。

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