淺析加強(qiáng)煤礦機(jī)電自動(dòng)化的方法研究

丁慶文+鄭成寶+何長(zhǎng)喜

摘 要：伴隨著煤炭企業(yè)的不斷升級(jí)和轉(zhuǎn)型，煤炭企業(yè)面對(duì)煤炭需求量不斷上升的壓力，以及煤礦安全生產(chǎn)的嚴(yán)峻形勢(shì)，如何在自身發(fā)展中不斷提高煤礦生產(chǎn)的自動(dòng)化水平對(duì)保證煤礦安全生產(chǎn)，具有重要意義。

關(guān)鍵詞：煤炭生產(chǎn);機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化;方法研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.135

1 我國(guó)煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)煤炭企業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用水平參差不齊，很多大型國(guó)有煤炭企業(yè)具有比較多的機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備，而且技術(shù)的應(yīng)用水平比較高，有些甚至達(dá)到世界先進(jìn)水平。而一些中小型煤炭企業(yè)機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化水平只處于一般的機(jī)械化生產(chǎn)階段，技術(shù)比較落后，有些崗位甚至還處在人工作業(yè)的方式，對(duì)企業(yè)的發(fā)展有很大的限制。

所謂煤礦機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，指的是煤礦機(jī)械設(shè)備或者是在煤炭生產(chǎn)、管理過(guò)程中，在無(wú)人參與的情況下，通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)、信息的傳輸、處理和判斷等，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。自動(dòng)化技術(shù)是一門(mén)綜合性的技術(shù)，其主要綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等。

20世紀(jì)七八十年代，自動(dòng)化技術(shù)誕生;其誕生以來(lái)，就在煤礦機(jī)電設(shè)備中有了應(yīng)用。隨著微型計(jì)算機(jī)、PLC控制技術(shù)以及傳感與檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了飛躍式發(fā)展。當(dāng)前，以自動(dòng)化技術(shù)為核心的控制系統(tǒng)在煤礦機(jī)電設(shè)備中已有了廣泛的應(yīng)用，也成為機(jī)電設(shè)備發(fā)展的方向之一。

2 加強(qiáng)煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的方式方法

2.1 自動(dòng)化技術(shù)在煤礦掘進(jìn)設(shè)備中的應(yīng)用

當(dāng)前我國(guó)絕大部分的煤炭生產(chǎn)企業(yè)都采用了掘進(jìn)機(jī)這一設(shè)備。掘進(jìn)機(jī)的電機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成相當(dāng)復(fù)雜，包括礦本質(zhì)安全操作箱、隔爆照明燈、礦用隔爆兼本質(zhì)安全性開(kāi)關(guān)箱等。這些部件組合在一起，構(gòu)成了掘進(jìn)機(jī)的電氣部分。電氣部分和液壓系統(tǒng)的有效結(jié)合，則能夠?qū)崿F(xiàn)掘進(jìn)機(jī)各種施工作業(yè)任務(wù)的完成。而掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)的主要職責(zé)是保護(hù)和控制主控制器，其具備良好的故障記憶功能，能夠同時(shí)顯示出操作箱液晶屏和礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開(kāi)關(guān)箱顯示儀表。

掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)具有許多的優(yōu)點(diǎn)，其第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是其全新的設(shè)計(jì)理念，是超越傳統(tǒng)的，再一個(gè)便是掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)具有超強(qiáng)的顯示性能，能夠較為清晰地顯示掘進(jìn)機(jī)的性能狀態(tài)，下一個(gè)便是它的安裝非常簡(jiǎn)便，安裝耗時(shí)不超半小時(shí)，緊接著一個(gè)便是它的保護(hù)功能齊全，能夠保障施工人員的人身安全;最后一個(gè)是它的結(jié)構(gòu)非常緊湊，機(jī)動(dòng)靈活。緊湊的結(jié)構(gòu)，使掘進(jìn)機(jī)的體積能夠適應(yīng)地下煤炭作業(yè)狹小的空間環(huán)境。自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于掘進(jìn)機(jī)后，能夠利用RS485通訊來(lái)及時(shí)獲取操作箱的控制數(shù)據(jù)信號(hào)，利用其內(nèi)部的程序運(yùn)算控制繼電器的輸入和輸出方式。

此外，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，還能夠通過(guò)接收電流互感器、電機(jī)溫度保護(hù)等輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)，在程序運(yùn)算的基礎(chǔ)上，保障整個(gè)電控系統(tǒng)處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，如系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則可較為準(zhǔn)確地判斷出出現(xiàn)的是何種故障，并迅速檢測(cè)出導(dǎo)致故障的原因。

2.2 自動(dòng)化技術(shù)在煤礦采煤機(jī)中的應(yīng)用

采煤機(jī)是最重要的機(jī)械工具之一。采煤機(jī)的生產(chǎn)效率，不僅關(guān)系到煤炭開(kāi)采企業(yè)的煤炭產(chǎn)量，而且會(huì)影響企業(yè)整體的經(jīng)濟(jì)效益。在我國(guó)現(xiàn)有的采煤水平下，自動(dòng)化技術(shù)在采煤機(jī)中應(yīng)用最具權(quán)威代表性的機(jī)械產(chǎn)品當(dāng)屬電牽引采煤機(jī)器。拿電牽引采煤機(jī)和傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機(jī)做對(duì)比，電牽引采煤機(jī)的生產(chǎn)效率更高，這主要是由于電牽引采煤機(jī)的性能相比傳統(tǒng)的液壓牽引機(jī)器要好得多。電牽引采煤機(jī)在為采煤機(jī)提供牽引動(dòng)力的過(guò)程中，能夠更加有效的克服采煤機(jī)移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的巨大阻力，而當(dāng)采煤機(jī)出現(xiàn)下滑狀況時(shí)，電牽引采煤機(jī)能夠及時(shí)進(jìn)行有效的發(fā)電制動(dòng)。在進(jìn)行有效制動(dòng)的同時(shí)，能夠?qū)⒂嘞碌碾娔茌斔蜁?huì)電網(wǎng)之中。

例如，在部分煤礦開(kāi)采過(guò)程當(dāng)中，隨著開(kāi)采深度的加深，煤層的傾斜程度會(huì)加劇，這個(gè)時(shí)候，就要求采煤機(jī)要具有優(yōu)良的制動(dòng)性能。而應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)的電牽引采煤機(jī)，軸段安裝有性能良好的停電設(shè)備，能夠有效避免采煤機(jī)在采煤過(guò)程中發(fā)生下滑現(xiàn)象。

在采煤機(jī)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，不僅能夠提高采煤機(jī)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)作業(yè)的安全性，而且能夠提高企業(yè)運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)效益，提升整個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)效率，更好的滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)煤炭資源的需求。

2.3 自動(dòng)化技術(shù)在帶式輸送機(jī)上的應(yīng)用

在煤礦安全生產(chǎn)中，輸送機(jī)的作業(yè)環(huán)境主要是在地下，輸送機(jī)主要在井下作業(yè)，因此，它會(huì)受到諸多因素的影響，比如地下的潮氣、地質(zhì)的變化等。此外，采煤過(guò)程中的各種震動(dòng)和沖擊，以及地下各種電、磁，也會(huì)對(duì)輸送機(jī)造成一定的影響?？偟膩?lái)說(shuō)，輸送機(jī)的工作環(huán)境是惡劣的，是不理想的。因此，這就對(duì)控制系統(tǒng)提出了比較高的要求，要求控制系統(tǒng)能夠保證輸送機(jī)在十分惡劣的環(huán)境正正常工作。我國(guó)自主研發(fā)的全自動(dòng)帶式運(yùn)輸機(jī)采用機(jī)電一體化技術(shù)，通過(guò)CST可控軟件，能夠保證不間斷運(yùn)輸井下原煤，而且在智能有效措施監(jiān)督下，設(shè)備工作過(guò)程中的出錯(cuò)率、故障率等得到了顯著降低。

2.4 自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在安全生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

煤礦生產(chǎn)企業(yè)走向機(jī)械化，一個(gè)重要標(biāo)志是在安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)和監(jiān)控系統(tǒng)中合理應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)。在國(guó)家各項(xiàng)煤礦開(kāi)采安全章程的引導(dǎo)下，我國(guó)眾多煤礦企業(yè)逐漸應(yīng)用了自動(dòng)化集控技術(shù)，既提高了安全性能，又獲得了較好的成效。例如，目前比較流行的遠(yuǎn)程操控技術(shù)，能在無(wú)人值班的情況下對(duì)礦井作業(yè)進(jìn)行監(jiān)控，保證合理完成開(kāi)采和運(yùn)輸?shù)裙ぷ鳎⒃敿?xì)的記錄礦井中的工作動(dòng)態(tài)，再把收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析總結(jié)。

3 結(jié)語(yǔ)

提高煤礦機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化水平，提高機(jī)電一體化水平，既可以提高煤炭生產(chǎn)量，也可減少煤炭安全生產(chǎn)事故。遠(yuǎn)程操控采煤技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)等新技術(shù)的應(yīng)用都能夠有效地降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。而在煤礦的生產(chǎn)安全方面，使用斷點(diǎn)控制傳感器裝置等技術(shù)能準(zhǔn)確定位安全隱患，減少因火災(zāi)、瓦斯、沖擊壓等危害導(dǎo)致的礦井責(zé)任事故。

參考文獻(xiàn)：

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