煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的管理及應(yīng)用研究

王維平

摘 要：機(jī)電一體化技術(shù)是多學(xué)科發(fā)展的結(jié)晶，具有性能可靠、操作便捷、準(zhǔn)確度高的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)礦山機(jī)電一體化，可以擴(kuò)大煤礦應(yīng)用領(lǐng)域、提高煤礦開采效率、優(yōu)化人員配備，還以提高煤礦生產(chǎn)的綜合實(shí)力、優(yōu)化煤礦管理水平、提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本文筆者根據(jù)工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的管理及應(yīng)用進(jìn)行了分析探討。

關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)電一體化技術(shù)；管理；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）23-0149-02

機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)質(zhì)就是諸如軟件編程技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及機(jī)械控制技術(shù)等諸多學(xué)科的融合交叉。機(jī)械自動(dòng)化程度越高，則表明具有越高的生產(chǎn)力。煤礦企業(yè)為實(shí)現(xiàn)自身生產(chǎn)力的不斷提升，更好地滿足國(guó)家對(duì)煤炭資源的切實(shí)需求，為企業(yè)創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)收益，勢(shì)必會(huì)多領(lǐng)域、廣泛化推廣煤礦機(jī)電一體化技術(shù)。

1 煤礦機(jī)電技術(shù)中一體化的作用

1.1 實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)安全系數(shù)的提升

機(jī)電一體化生產(chǎn)在某種程度上意味著人工體力勞動(dòng)量的減少。煤礦作為各類型行業(yè)中最為危險(xiǎn)的行業(yè)類別之一，每年均會(huì)出現(xiàn)不同程度的安全事故。因此，運(yùn)用接卸替代人力作業(yè)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)安全事故在發(fā)生概率方面的顯著降低，而且即使發(fā)生了安全事故，也不會(huì)導(dǎo)致較大程度的人員傷亡事故。此外，井下開采環(huán)境多變、條件多樣，煤礦井下工作面中到處都彌散著粉塵與瓦斯。長(zhǎng)時(shí)間處于此種環(huán)境，往往會(huì)給礦工的身體健康造成十分嚴(yán)重的危害。而采用機(jī)械自動(dòng)化作業(yè)，能夠有效規(guī)避與解決此現(xiàn)象，從而提升煤礦生產(chǎn)的安全系數(shù)。

1.2 提升煤礦生產(chǎn)效率

當(dāng)前，煤礦企業(yè)在生產(chǎn)方式上已經(jīng)逐漸從以往的人力轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械化，以此提升煤礦生產(chǎn)效率。機(jī)械化替代人工勞作，能夠在繁重的機(jī)械勞動(dòng)中將人類解救出來，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人力資源的合理配置與優(yōu)化。如若人力長(zhǎng)時(shí)間處于工作狀態(tài)，會(huì)產(chǎn)生排斥性的疲勞感。但是，機(jī)械不會(huì)出現(xiàn)此狀況。只要對(duì)自動(dòng)化機(jī)械定期開展各種保養(yǎng)維護(hù)工作，機(jī)械能夠長(zhǎng)時(shí)間處于高強(qiáng)度運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，其生產(chǎn)力是人力的成百上千倍，因此能夠大幅提升煤礦生產(chǎn)效率。

1.3 提升煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效率運(yùn)用

機(jī)電一體化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦人力使用的大幅降低。運(yùn)用機(jī)器所花費(fèi)的成本相比于人力成本，要明顯低于后者。企業(yè)在運(yùn)用一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量提升的同時(shí)，還能夠達(dá)到人力成本有效降低的目的，在某種程度上也可以理解為創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟(jì)效益與價(jià)值。

2 煤礦機(jī)電技術(shù)一體化應(yīng)用

2.1 煤礦運(yùn)輸機(jī)

對(duì)煤礦生產(chǎn)力具有限制作用的因素除了有運(yùn)輸效率外，還有開采效率。我國(guó)煤炭生產(chǎn)無(wú)論是運(yùn)輸還是提升系統(tǒng)，相比于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，均有不小差距，難以切實(shí)滿足時(shí)下持續(xù)增長(zhǎng)的煤炭需求。至此，需廣泛合理化運(yùn)用國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，通過對(duì)這些技術(shù)的吸收與消化，提升我國(guó)的煤炭生產(chǎn)效率。當(dāng)前，我國(guó)已經(jīng)具有較為成熟的技術(shù)體系如皮帶式強(qiáng)力運(yùn)輸機(jī)與內(nèi)裝式提升機(jī)，可進(jìn)行大輸送量、遠(yuǎn)距離的運(yùn)輸。不僅能夠自動(dòng)化控制，而且效率高、安全性突出。另外，在結(jié)構(gòu)方面的深入簡(jiǎn)化，還為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了充足保障。當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)，便于及時(shí)修復(fù)，甚至還可采用一定的自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自我診斷與保護(hù)。

2.2 采煤機(jī)

當(dāng)前，我國(guó)諸多煤礦均已應(yīng)用了綜合機(jī)械化采煤系統(tǒng)，此乃煤礦機(jī)電一體化技術(shù)持續(xù)發(fā)展與轉(zhuǎn)入實(shí)踐的成果體現(xiàn)?，F(xiàn)階段的綜合機(jī)械化采煤系統(tǒng)，已從以往的液壓牽引式，經(jīng)演變與更新，成功脫變?yōu)殡姞恳?。采煤機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展主要帶來了如下優(yōu)勢(shì)：（1）當(dāng)遭遇大傾角煤層時(shí)，同樣可正常工作，采煤機(jī)不會(huì)出現(xiàn)下滑狀況；（2）所運(yùn)用的自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠?qū)υO(shè)備各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，有些還可達(dá)到智能化、自動(dòng)化調(diào)整，進(jìn)而確保綜采系統(tǒng)始終處于高效運(yùn)行狀態(tài)；（3）隨著自動(dòng)化水平的提升及范圍的拓寬，其所帶來的乃是綜采系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上大幅精簡(jiǎn)，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與安全性，且設(shè)備能夠在較惡劣的環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間工作而不用對(duì)其進(jìn)行維修，提升了經(jīng)濟(jì)效益；（4）自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠?qū)C采系統(tǒng)各環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合性協(xié)調(diào)，進(jìn)而提升工作效率，為煤炭產(chǎn)量提升提供保障。

2.3 掘進(jìn)機(jī)

把掘進(jìn)機(jī)當(dāng)作掘進(jìn)巷道的核心機(jī)械，乃是我國(guó)多數(shù)煤礦的普遍做法。運(yùn)用低濃度甲烷傳感器、三相異步電動(dòng)機(jī)、開關(guān)箱、礦用隔爆安全型操作箱、照明燈及電鈴等設(shè)備，組建系統(tǒng)化的掘進(jìn)機(jī)系統(tǒng)。此系統(tǒng)乃是整個(gè)掘進(jìn)機(jī)中核心性電氣結(jié)構(gòu)，通過與液壓系統(tǒng)之間配合工作，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的常態(tài)運(yùn)作，進(jìn)而達(dá)成機(jī)電液一體化。

2.4 支護(hù)設(shè)備

煤礦支護(hù)設(shè)備在液壓支架中較為多用，此外還有電液控制，但均具有相同的工作原理，即均采用雙向鄰架定壓或自動(dòng)移架成組，以此最大化降低對(duì)頂板與支架所產(chǎn)生的沖擊。液壓裝置要想處于工作狀態(tài)，必須有高壓液體，而此設(shè)備便是專門提供高壓液體的核心裝置。智能化配液系統(tǒng)與供液系統(tǒng)，對(duì)于乳化液泵站裝置在供液能力方面的提升具有重要的促進(jìn)作用。在乳化液泵站裝置上，當(dāng)其配置有較高靈敏度的傳感器時(shí)，不僅能夠?qū)θ榛簼舛燃案叩鸵何恍Ｕ詣?dòng)控制，而且還可對(duì)其實(shí)時(shí)檢測(cè)。當(dāng)存在異常狀況時(shí)，自動(dòng)報(bào)警，確保支護(hù)設(shè)備始終處于正常的運(yùn)作狀態(tài)，從而為井下工作面安全提供充足保障。此外，將其結(jié)合電控運(yùn)用，能夠自動(dòng)控制支架；將其結(jié)合于采煤機(jī)，可使工作面在無(wú)人操作的情況下正常運(yùn)作。

2.5 煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)

各種具有較高靈敏度的傳感器的運(yùn)用，使得煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)督管理系統(tǒng)成為現(xiàn)實(shí)。高靈敏度傳感器不僅能夠布置在巷道的支撐機(jī)械上，而且還可布置在采掘機(jī)械及運(yùn)輸機(jī)械上，從而能夠?qū)蜻M(jìn)工作與煤炭運(yùn)輸?shù)倪M(jìn)程進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。掌握各系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，判斷其是否需要進(jìn)行調(diào)整與維護(hù)。通過檢測(cè)支護(hù)設(shè)備，可以實(shí)時(shí)了解巷道地質(zhì)結(jié)構(gòu)有無(wú)顯著改變，及時(shí)查知事故前兆與隱患，為煤礦安全生產(chǎn)提供保障。

3 煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用途徑

3.1 引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的煤礦機(jī)電一體化技術(shù)和裝備endprint

引進(jìn)先進(jìn)的一體化技術(shù)和裝備，推廣應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，不斷提高設(shè)備的質(zhì)量，優(yōu)化其性能。在煤礦領(lǐng)域大力推廣機(jī)電一體化技術(shù)。提高研發(fā)力度、加大應(yīng)用領(lǐng)域、培養(yǎng)技術(shù)人才、提升管理水平，縮短與國(guó)外先進(jìn)機(jī)電設(shè)備的差距。

3.2 增強(qiáng)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)

優(yōu)選開放性、可靠性的通信技術(shù)，優(yōu)化煤礦企業(yè)的機(jī)電一體朝智能化、可視化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。煤礦機(jī)電一體設(shè)備力爭(zhēng)達(dá)到智能化水平，使得設(shè)備自行辨別周圍環(huán)境，使設(shè)備自動(dòng)適應(yīng)工況，迅速達(dá)到最佳工作狀態(tài)，同時(shí)可對(duì)采集信息進(jìn)行評(píng)估分析，并發(fā)出診斷結(jié)果；強(qiáng)化煤礦生產(chǎn)監(jiān)控體系，保障機(jī)電設(shè)備持續(xù)運(yùn)行良好。不斷提升設(shè)備自身的可靠性和自動(dòng)化程度，助推我國(guó)煤礦事業(yè)的健康發(fā)展。

3.3 全員參與機(jī)電一體化技術(shù)培訓(xùn)

煤礦企業(yè)鼓勵(lì)員工學(xué)習(xí)機(jī)電一體化技術(shù)、鉆研業(yè)務(wù)、掌握機(jī)電一體化的操作技能，大力開展師帶徒活動(dòng)，培訓(xùn)機(jī)電設(shè)備技術(shù)后備人才，提高員工責(zé)任意識(shí)，創(chuàng)建學(xué)習(xí)型班組，并進(jìn)行表彰獎(jiǎng)勵(lì)。

4 我國(guó)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)未來展望

4.1 明確我國(guó)煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品未來脈絡(luò)

明確我國(guó)煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品未來脈絡(luò)，使其呈通用化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。市場(chǎng)中充斥著數(shù)目龐大而又種類繁多的煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品，但各類型設(shè)備之間難以形成通用，限制了煤礦企業(yè)的選擇趨向與余地，使得企業(yè)僅能選擇某個(gè)企業(yè)所生產(chǎn)的配套產(chǎn)品，某種程度上造成機(jī)電一體化技術(shù)在推廣成本方面的增加。

4.2 加大傳感器技術(shù)的研發(fā)

機(jī)電一體化設(shè)備要想對(duì)自身狀態(tài)及周邊環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，需運(yùn)用諸多傳感器完成各類數(shù)據(jù)的收集，并經(jīng)過計(jì)算機(jī)分析處理傳送至工作人員。工作人員通過所得數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常與否及是否有維修與診斷的必要進(jìn)行判斷。由于井下條件惡劣，高靈敏度傳感器具有較短的使用壽命，因此需強(qiáng)化礦井專用型傳感器的研發(fā)工作，提升傳感器的穩(wěn)定性與使用壽命。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，不僅能提高產(chǎn)量，而且還可為其安全生產(chǎn)提供保障，為企業(yè)帶來更多經(jīng)濟(jì)效益。將來，煤礦機(jī)電一體化技術(shù)勢(shì)必會(huì)更加智能化、程序化與信息化，在煤礦生產(chǎn)質(zhì)量與效率上定會(huì)發(fā)揮更大作用與效能。

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