淺談煤炭機(jī)電一體化技術(shù)在我國的應(yīng)用

■秦升和

（沁和能源集團(tuán)有限公司機(jī)電供應(yīng)部 山西晉城 048200）

淺談煤炭機(jī)電一體化技術(shù)在我國的應(yīng)用

■秦升和

（沁和能源集團(tuán)有限公司機(jī)電供應(yīng)部 山西晉城 048200）

由于煤礦生產(chǎn)條件和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的復(fù)雜性，這對機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行提出了更高、更嚴(yán)格的要求。據(jù)統(tǒng)計(jì)：在我國煤礦的固定資產(chǎn)總額當(dāng)中，有55% -65%是機(jī)電設(shè)備和設(shè)施，所花費(fèi)的工資、能耗、油脂、配件、維修費(fèi)用等的總和要占煤炭生產(chǎn)成本的40%以上。機(jī)電一體化技術(shù)是企業(yè)信息化的重要支撐技術(shù),是礦山綜合自動(dòng)化的基礎(chǔ)。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦采、掘、運(yùn)裝備的應(yīng)用和推廣,極大地提升了我國煤礦生產(chǎn)的綜合實(shí)力,為實(shí)現(xiàn)高效、安全、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的煤炭工業(yè)生產(chǎn)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。本文對煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在我國的應(yīng)用進(jìn)行闡述。

煤礦機(jī)電一體化技術(shù)

我國自造的煤礦機(jī)電一體化設(shè)備都具有智能化、程序化、信息化的特點(diǎn),以及設(shè)備體積小、操作、維護(hù)方便、保護(hù)齊全、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。

到上世紀(jì)80年代后期，我國綜合機(jī)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(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)程，采煤機(jī)已由液壓牽引向電牽引發(fā)展。

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

而進(jìn)入21世紀(jì)后，我國煤礦機(jī)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(jī)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(jī)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。

1 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐

1.1 礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是最能體現(xiàn)煤礦機(jī)電一體化的技術(shù)之一。我國監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用較晚，20世紀(jì)80年代初，原國家煤炭部組織了對國外煤礦監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模的考察和引進(jìn)工作，此舉大大促進(jìn)了國內(nèi)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。先后從波蘭、法國、德國、英國和美國等引進(jìn)了一批安全監(jiān)控系統(tǒng)(如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200)，在部分煤礦中應(yīng)用；在引進(jìn)的同時(shí)，通過消化、吸收并結(jié)合我國煤礦的實(shí)際情況，研制出KJ2，KJ4等系統(tǒng)并通過了鑒定。20世紀(jì)90年代以來，緊跟世界監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展潮流，我國自行研制開發(fā)出了一批具有世界先進(jìn)水平的監(jiān)控系統(tǒng)，如煤炭科學(xué)研究總院重慶分院的KJ90系統(tǒng)、煤炭科學(xué)研究總院常州自動(dòng)化研究所的KJ95系統(tǒng)等，它們的主要特點(diǎn)是:測控分站的智能化水平進(jìn)一步提高；具有網(wǎng)絡(luò)連接功能；系統(tǒng)軟件采用了Windows操作系統(tǒng)。同時(shí)，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)定了我國各大、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)。自此，大大小小的系統(tǒng)生產(chǎn)廠家如雨后春筍般的不斷出現(xiàn)，不僅為各煤礦提供了更多的選擇機(jī)會(huì)，且促進(jìn)了各廠家在市場競爭條件下不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)意識(shí)。

經(jīng)過多年的實(shí)踐表明，安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用。對我國現(xiàn)有煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及配套傳感器等設(shè)備的現(xiàn)場應(yīng)用效果進(jìn)行綜合評價(jià)，煤炭科學(xué)研究總院重慶分院的KJ90、天地科技股份公司常州自動(dòng)化分公司的KJ95、煤炭科學(xué)研究總院撫順分院的KJF2000和北京瑞賽公司的KJ4，KJ2000等系統(tǒng)無論在軟硬件功能、穩(wěn)定性和可靠性、專業(yè)技術(shù)服務(wù)能力、企業(yè)性質(zhì)和生產(chǎn)規(guī)模等方面基本代表了我國煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平。

1.2 礦井提升機(jī)中的應(yīng)用

機(jī)電設(shè)備是構(gòu)成施工生產(chǎn)的重要因素，機(jī)械設(shè)備在使用過程中，由于材料、工藝、環(huán)境條件和人為因素的影響，其零部件會(huì)逐漸地被磨損、變形、斷裂、蝕損等，隨著零部件磨損程度的逐漸增大，設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)將會(huì)產(chǎn)生劣化，不可避免地將出現(xiàn)各種各樣的故障，設(shè)備的功能和精度降低，甚至整機(jī)喪失使用價(jià)值。

礦井提升機(jī)是一種實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化較好的礦山大型設(shè)備，全數(shù)字化，交、直流提升機(jī)。特別是內(nèi)裝式提升機(jī)，從結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動(dòng)合為一個(gè)整體，大大簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，是典型的機(jī)電一體化設(shè)備，充分體現(xiàn)了機(jī)械-電力電子-計(jì)算機(jī)-自動(dòng)控制的綜合體。

全數(shù)字提升機(jī)高度可靠，具有可重復(fù)性故障尋址、完整的診斷設(shè)施和自診斷功能，以及簡單而快速的通信功能；它采用總線方式，大大簡化電氣安裝；硬件配置簡單，互相兼容，零備件少；可以方便地實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)、軟件控制和改變瞬間加速度。

1.3 井下帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用

在我國“八五”計(jì)劃期間，通過國家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項(xiàng)目的實(shí)施，極大地提高了帶式輸送機(jī)的技術(shù)水平，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品的研發(fā)也取得了很大的進(jìn)步。如大傾角長距離帶式輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等均填補(bǔ)了國內(nèi)此項(xiàng)技術(shù)的空白，并對帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，成功的研制了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器，目前我國已經(jīng)自行生產(chǎn)制造了多個(gè)品種和多種類型的帶式輸送機(jī)。

2 結(jié)束語

煤礦機(jī)電的一體化能夠順利實(shí)施，它集節(jié)了很多科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶，同時(shí)煤礦機(jī)電一體化的發(fā)展也是人類社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的必然結(jié)果。

人類社會(huì)發(fā)展到這一階段是經(jīng)過幾代人不謝努力贏來的，其中艱辛是極其不容易的。

現(xiàn)階段我們可以看到煤礦機(jī)電一體化的投入，不僅提高了生產(chǎn)水平和能力，而且還為煤礦企業(yè)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也帶動(dòng)了社會(huì)效益。

[1]張莉.機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用 [J].山西煤炭干部管理學(xué)院學(xué)報(bào).2007.(1): 88.

[2]王洪波.機(jī)電一體化技術(shù)及其應(yīng)用研究 [J].中國集體經(jīng)濟(jì).2007(6):174.

[3]文廣.機(jī)電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)的應(yīng)用與展望 [J].機(jī)械.2003.30(1):62～64.

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TH-39[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-10-349-1