淺析煤礦機電技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用

柳海軍

摘 ?要：機電技術(shù)是連接煤礦生產(chǎn)中各個環(huán)節(jié)的橋梁，同樣也是煤礦生產(chǎn)技術(shù)的載體。在工業(yè)4.0時代背景下，傳統(tǒng)煤礦企業(yè)只有經(jīng)歷深刻的變革才能融入到新的市場競爭中，因此只有在技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)之上建立高效率生產(chǎn)體系才更具有競爭力，才能滿足多樣化的市場需求。

關(guān)鍵詞：煤礦機電;技術(shù)創(chuàng)新;管理;應(yīng)用

中圖分類號：TD60;TD40 ????文獻標識碼：A ??????文章編號：2096-6903（2019）02-0000-00

0引言

機電技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用，改變了原始采礦過程中純?nèi)斯せ蛘邫C械、半機械式的作業(yè)方式。電力驅(qū)動作業(yè)方式的引用使得煤礦生產(chǎn)效率進一步提升。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，煤礦機電一體化技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣，自動化式生產(chǎn)設(shè)備成為當(dāng)前煤礦機電設(shè)備的主流，但受企業(yè)資金支持和企業(yè)經(jīng)營理念限制，許多企業(yè)仍停留在上一階段技術(shù)下，尚未與工業(yè)4.0進行深度融合，限制了行業(yè)的進一步成長。

1現(xiàn)代化煤礦機電技術(shù)創(chuàng)新背景

煤礦機電技術(shù)的更新一方面是市場需求的推動，即市場對煤炭需求量的增長與企業(yè)經(jīng)濟利益目標的提高推動著企業(yè)目標的實現(xiàn)。這是企業(yè)進行技術(shù)改革的根本動力，即利益驅(qū)動與市場驅(qū)動并行。另一方面，新技術(shù)、新設(shè)備的研發(fā)完成之后急需投入企業(yè)進行生產(chǎn)檢驗，許多煤礦企業(yè)也樂于在保證開采進度和指標完成的前提下應(yīng)用新技術(shù)，從而保證與先進技術(shù)接軌。出于企業(yè)自身發(fā)展需求的技術(shù)更新，有利于企業(yè)市場競爭力的提高，但若以短期效益下滑為由拒絕新技術(shù)和新機電設(shè)備應(yīng)用則得不償失。

煤炭行業(yè)的發(fā)展受到政策和技術(shù)背景的影響?！皠?chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”現(xiàn)代化發(fā)展理念為傳統(tǒng)煤炭行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)轉(zhuǎn)型注入了新鮮血液，智能化、綠色化的高集約型利用將成為行業(yè)發(fā)展的大趨勢。

2煤礦機電技術(shù)創(chuàng)新原則及特點

原則性指導(dǎo)和方法論有助于各種工作的展開，煤礦機電技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用需掌握以下幾個原則：

1. 機電技術(shù)創(chuàng)新要以實際生產(chǎn)、實際應(yīng)用為基礎(chǔ)，將學(xué)術(shù)界的科研成果落實到生產(chǎn)中去，在實踐中檢驗技術(shù)穩(wěn)定性和可靠性，以機電技術(shù)的發(fā)展是企業(yè)經(jīng)濟效益增長的根本推動力;

（6）機電設(shè)備的基礎(chǔ)理論研究和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)需要圍繞開采和利用兩方面展開，開采需遵循智能化、物聯(lián)化原則，利用則需要清潔化、集約化，行業(yè)內(nèi)部需廣泛開展交流合作，尋找傳統(tǒng)技術(shù)突破點和新技術(shù)理念并與煤礦機電結(jié)合點。

當(dāng)前煤礦企業(yè)生產(chǎn)中會遇到許多技術(shù)難題，如何推動科技創(chuàng)新是學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界普遍關(guān)心的問題。其中，現(xiàn)階段的技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用主要有以下幾方面特點：

（5）煤礦機電技術(shù)創(chuàng)新橫向上寬度較廣，但縱向深度還不夠，應(yīng)進一步挖掘傳統(tǒng)技術(shù)的薄弱點并進行重點突破，當(dāng)前在井下作業(yè)設(shè)備、傳輸設(shè)備等方面已經(jīng)有了很大的突破，但許多技術(shù)難點仍為限制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。

3煤礦機電技術(shù)創(chuàng)新型應(yīng)用

3.1機電一體化綜合型應(yīng)用

機電一體化的綜合應(yīng)用為煤礦高效、安全生產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。首先，機電一體化集機械化、計算機、自動化等多種技術(shù)為一體，將人、機械、電氣設(shè)備聯(lián)結(jié)成網(wǎng)絡(luò)，使得相互之間能夠即時通信和控制，提高了井下作業(yè)的效率并為井下和井上的通信提供安全通道。變頻技術(shù)、無極調(diào)速等在輸送機上的應(yīng)用進一步提升了電液軟啟動的安全性和可靠性。因此，當(dāng)井下自動化、智能化機電設(shè)備發(fā)展到較高程度之后，工作人員將不必再下井作業(yè)，而是通過井上主控室對各作業(yè)面進行遠程觀測與控制，以此實現(xiàn)較高的安全生產(chǎn)。

3.2提升系統(tǒng)和采煤機應(yīng)用

隨著采礦行業(yè)的發(fā)展，礦山開采深度不斷增加，中東部某些礦區(qū)的開采深度已經(jīng)達到了千米級，傳統(tǒng)的作業(yè)設(shè)備已經(jīng)不再適用于這一層位的開采工作，所以必須要對機電技術(shù)進行創(chuàng)新，以實現(xiàn)更精準和高效的生產(chǎn)工作。例如，千米級提升系統(tǒng)的研發(fā)及相關(guān)配套系統(tǒng)和設(shè)備的研發(fā)和建設(shè)，輔之以低延遲、高清晰度的提升機監(jiān)控系統(tǒng)，以及高正確率和高靈敏度的提升機鋼絲繩損傷監(jiān)測設(shè)備等，保證了運輸效率和安全。另外，基于模糊控制的井下工作流程能夠高效運轉(zhuǎn)，液壓支架能夠根據(jù)由其它傳感器或監(jiān)控設(shè)備收集到的采煤數(shù)據(jù)進行實時自動移架。國際上，澳大利亞的LASC作業(yè)體統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)采煤機的三維姿態(tài)自動調(diào)整、工作面自動調(diào)直等功能，這一方面是我們所需要努力研發(fā)及應(yīng)用的。

3.3智能化煤礦建設(shè)

智慧煤礦的建設(shè)實際上是以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)機電設(shè)備間的互聯(lián)互通和雙向通信，為井下工作人員的安全和井上數(shù)據(jù)采集及后續(xù)工作流程提供數(shù)據(jù)支撐。例如，智能化通風(fēng)系統(tǒng)的建設(shè)，首先要基于低延遲的井下在線監(jiān)控系統(tǒng)，可實現(xiàn)風(fēng)門的自動開閉和啟停，智能化設(shè)備還需要配置好相關(guān)的可視化界面，方便前端管理。另外，在線追蹤物料運輸系統(tǒng)的應(yīng)用融合了物聯(lián)網(wǎng)、實時定位追蹤、即時通信等技術(shù)，能夠監(jiān)控和追蹤物料的運輸情況，一旦運輸出現(xiàn)問題，能夠及時被發(fā)現(xiàn)并解決。

3.4機電設(shè)備運輸數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

井下與井上的協(xié)同工作需要數(shù)據(jù)支持，而在煤炭開采過程中數(shù)據(jù)流的流動往往是多分支并行和雙向傳輸?shù)模咝У臄?shù)據(jù)傳輸能夠為井下工作安全提供保障，例如應(yīng)用高效數(shù)據(jù)傳遞實現(xiàn)對井下人員的精準定位、實現(xiàn)瓦斯抽采監(jiān)測等?；诖髷?shù)據(jù)分析的預(yù)警系統(tǒng)能夠通過對大量數(shù)據(jù)的分析建立虛擬數(shù)據(jù)模型，這種數(shù)據(jù)驅(qū)動的模型能夠有效識別災(zāi)害和風(fēng)險，也能夠用于預(yù)測井下設(shè)備狀態(tài)和故障，為網(wǎng)絡(luò)中機電設(shè)備的可靠運行提供支撐。

4結(jié)語

以自動和智能為特色、以安全、綠色和效率為目標的現(xiàn)代化煤礦機電技術(shù)為煤炭的高質(zhì)量生產(chǎn)提供著源源不斷的技術(shù)服務(wù)。煤礦企業(yè)要想立足于激烈的市場環(huán)境，就必須結(jié)合市場特點、企業(yè)自身特點和實際開發(fā)特點采用不同程度的現(xiàn)代化機電技術(shù)，對傳統(tǒng)作業(yè)方式和技術(shù)流程進行更新，推動傳統(tǒng)能源領(lǐng)域的發(fā)展。

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收稿日期：2019-05-15

作者簡介：柳海軍（1983—），男，甘肅武威人，本科，主要從事煤礦機電設(shè)備安裝工程設(shè)計工作。

Analysis on the Innovation and Application of Mechanical and Electrical Technology in Coal Mine

LIU Haijun

（Henan Sanmenxia Yima Guangyu Engineering Design Consulting Co.， Ltd.， Yima Henan ?472300）

Abstract： Mechanical and electrical technology is the bridge connecting all links in coal mine production， and also the carrier of coal mine production technology. In the era of industry 4.0， only through profound changes can traditional coal mining enterprises be integrated into the new market competition. Only the high-efficiency production system established on the basis of technological innovation can be competitive and meet the diversified market demand.

Keywords： coal mine electromechanical; technological innovation; management; application