煤礦機械加工制造行業(yè)設(shè)備改造與管理探討

李建飛

摘 要：本文綜合現(xiàn)有礦區(qū)生產(chǎn)實際情況，對煤礦機械設(shè)備使用情況及改造問題進行了分析與說明，其目的在于優(yōu)化煤礦設(shè)備管理及運行，以便為后期開采提供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦機械；加工制造；設(shè)備改造

結(jié)合目前情況，煤礦生產(chǎn)中的機電設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且由于設(shè)備運行所處環(huán)境的惡劣性，使得其使用性能明顯降低，且容易造成安全隱患。例如，由于機電設(shè)備故障等因素，會造成人員觸電事故、瓦斯、粉塵爆炸、火災(zāi)事故等，將對煤礦生產(chǎn)帶來致命的影響，不僅影響企業(yè)的生存，且對社會穩(wěn)定帶來一系列的影響。對煤礦機械設(shè)備實施改造對保障煤礦有效開采及安全具有積極價值，具體如下：

1 煤礦機械設(shè)備實施改造的必要性及趨勢分析

我國的煤礦企業(yè)隨著多年的發(fā)展，也逐漸形成了區(qū)域性的產(chǎn)業(yè)，形成了一些比較具有競爭力的集團公司，包括中國神華集團、充州礦業(yè)集團、焦煤集團等大型集團公司。這些集

團公司財力雄厚，加上人才較多與國內(nèi)、國際大型的煤礦機械加工制造行業(yè)設(shè)備制造商有密切合作，設(shè)備裝備水平相對較高，但國內(nèi)的大部分中小型煤礦的裝備水平極低，生產(chǎn)工藝十分落后，許多個體煤礦和私人煤礦還采取人工的方式開采，這種原始的開采方式不僅效率極低，而且造成了大量的資源浪費。

結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的應(yīng)用，我國煤礦機械的產(chǎn)品改造與研發(fā)開始呈現(xiàn)出信息化、數(shù)字化、集成化的現(xiàn)代化趨勢。數(shù)字化、數(shù)控化作為現(xiàn)代煤礦機械的核心技術(shù)，在新產(chǎn)品中被廣泛應(yīng)用。產(chǎn)品開發(fā)數(shù)字化的基本構(gòu)思是利用數(shù)字對產(chǎn)品開發(fā)過程中的各種信息，包括圖形、數(shù)據(jù)、知識、技能等，進行定量表達、存儲、處理和控制，從而實現(xiàn)以快速市場響應(yīng)和創(chuàng)新開發(fā)為目標(biāo)的全局優(yōu)化運算。我國礦山機械制造公司對礦業(yè)機械中的焊接結(jié)構(gòu)容易變形的問題進行了深入研究，解決了采礦機械的結(jié)構(gòu)件在焊接后的變形矯正問題及確保煤礦生產(chǎn)的有序進行。

2 關(guān)于煤礦機械設(shè)備改造的技術(shù)要點及分析

2.1保護系統(tǒng)的智能化應(yīng)用

結(jié)合目前情況，在煤礦開采作用中設(shè)置電氣控制保護系統(tǒng)對確保煤礦生產(chǎn)具有一定價值?；谀壳扒闆r，智能化技術(shù)的應(yīng)用對確保煤炭生產(chǎn)的安全進行提供了根本保證。例如，目前電子技術(shù)的應(yīng)用使得電氣控制微機化及電氣控制智能化發(fā)生。而保護系統(tǒng)的使用對漏電故障、過載故障及過電壓故障等的維護及故障的提前預(yù)警將發(fā)揮重要價值。該技術(shù)主要是在以往電壓、電流及功率因數(shù)顯示的基礎(chǔ)上增加了故障時間等，且增加了打印取樣功能，可對礦井以下各級變電所及井下低壓供電單元的監(jiān)測發(fā)揮作用。

2.2變頻技術(shù)的應(yīng)用及分析

變頻技術(shù)的核心裝置為變頻器，即通過變頻器，采取智能控制算法對設(shè)備的負荷進行優(yōu)化。如傳感器的價值主要在于監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)。速度傳感器的主要目的在對設(shè)備運轉(zhuǎn)速度進行監(jiān)測與調(diào)節(jié)；即當(dāng)設(shè)備處于變速運行時，通過對速度的檢查對防止設(shè)備異常等效果具有積極作用，其也可以根據(jù)設(shè)備情況對速度進行調(diào)節(jié)。此外，變流傳感器的主要作用在于實現(xiàn)對設(shè)備的軟停、軟啟的控制，其目的在于減少設(shè)備啟動過快而造成的隱患及事故發(fā)生，對于保證安全及穩(wěn)定運行具有積極價值及意義。

2.3機電一體化技術(shù)的應(yīng)用及分析

機械一體化技術(shù)與電子技術(shù)的有效集合帶動了煤礦、鋼鐵行業(yè)的發(fā)展及提高了生產(chǎn)質(zhì)量及安全。具體來講，機電一體化技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用優(yōu)勢主要集中在以下幾個方面，具體如下：其一，機電一體化技術(shù)的應(yīng)用可從根本上解決煤礦企業(yè)工作效率低及安全保證不能實現(xiàn)的問題，其應(yīng)用可有效的提升煤礦生產(chǎn)工作效率及保障安全。其二，減少費用及提高經(jīng)濟效益；如礦區(qū)生產(chǎn)中應(yīng)用機電一體化技術(shù)可從根本上提升生產(chǎn)效率，對降低開采費用支出等具有積極價值。其三，傳統(tǒng)煤礦開采環(huán)境極其惡劣，工作設(shè)施及制度也較為落后，對員工的安全性無法得到保障。

3 煤礦機械加工制造行業(yè)設(shè)備改造情況及討論

3.1煤礦皮帶運輸機的改造應(yīng)用及分析

皮帶運輸及機是煤礦生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，其主要價值在于為采煤機所開采的煤實現(xiàn)向地面轉(zhuǎn)運的目的。而傳統(tǒng)皮帶運輸機工作中常處于一種恒定的工作狀態(tài)。在該種情況下，不利于節(jié)能且容易造成設(shè)備老化，不經(jīng)濟，不利于企業(yè)經(jīng)濟效益的保持。而應(yīng)用機電一體化技術(shù)對皮帶機運輸過程進行控制，如結(jié)合采煤機采煤量的多少控制皮帶機電機的轉(zhuǎn)速，從而在保障滿足采煤機開采煤能及時運輸?shù)那疤嵯聦崿F(xiàn)節(jié)能的目的。如利用現(xiàn)有技術(shù)，通過對皮帶機電機所設(shè)置的變頻器實現(xiàn)對電機的動態(tài)控制，可實現(xiàn)對電機自動調(diào)速功能，即由于煤礦生產(chǎn)運輸?shù)牟淮_定性問題，容易造成皮帶運輸機的空載運行，即帶來電能的浪費。變頻器應(yīng)用可通過所安裝在皮帶機尾及被控皮帶機落煤點附近安裝的料流傳感器實現(xiàn)對皮帶機上煤狀態(tài)的監(jiān)測，從而可使在變頻器控制下實現(xiàn)對皮帶機速度的調(diào)節(jié)，從而起到節(jié)能的效果。下圖為煤礦皮帶機應(yīng)用變頻技術(shù)實施改造的電路控制圖，具體如圖1所述：

3.2煤礦供風(fēng)設(shè)備中的現(xiàn)代化改造及應(yīng)用分析

供風(fēng)系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)的必需保證，對生產(chǎn)安全具有直接的影響。以往對于供風(fēng)機組的控制常采用機械式的控制方式，在生產(chǎn)中由于各類因素常造成供風(fēng)機組突發(fā)性停車等事故，其結(jié)果將使得礦區(qū)有毒有害氣體不能得以有效置換及危機礦區(qū)生產(chǎn)人員作業(yè)安全。如借助PLC技術(shù)，可實現(xiàn)對礦區(qū)作業(yè)環(huán)境及有毒有害氣體的動態(tài)監(jiān)測及報告。如某區(qū)域煤內(nèi)出現(xiàn)供風(fēng)不足或有毒有害氣體物質(zhì)超標(biāo)等情況可利用程序化的作業(yè)流程加大對供風(fēng)機組的調(diào)節(jié)，如增加供風(fēng)機組及調(diào)整某區(qū)域供風(fēng)閥門的開度等，可對保證供風(fēng)的有效進行提供保證及安全。

3.3煤礦采煤機現(xiàn)代化改造及應(yīng)用分析

采煤機作為煤礦開采主要的設(shè)備，其設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)引起重視。而根據(jù)目前情況，在煤礦企業(yè)中所應(yīng)用的采煤機械主要保羅滾筒式及刨煤式兩種，而滾筒式由于其實用性好，在實際采煤中被廣泛使用。但由于煤層及作業(yè)面的不同及開采過程中所面對的各類問題，必須改造，以應(yīng)對現(xiàn)有生產(chǎn)效率低的重要問題。如現(xiàn)有開采中所使用的掘錨機等，其屬于煤礦改造應(yīng)用的重要實例。如掘錨機的使用大大提高了巷道的成巷速度及保證了礦井巷道支護的完善，對緩解礦井采掘交替作用的局面也具有積極的作用。可以說，利用掘錨機實施掘錨一體化作業(yè)是后期煤礦綜采中實現(xiàn)一體化開采的主要發(fā)展方向，相關(guān)單位應(yīng)綜合現(xiàn)有掘錨機實際應(yīng)用情況及提高掘錨機的性能，以便更好的發(fā)揮其價值及提高采掘效率與安全。而同時，掘錨機應(yīng)用對巷道成型好，施工后不需其他機械對其進行輔助作業(yè)，對底板的破壞作用小等，利于保證巷道圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可在后期煤礦生產(chǎn)中得以有效應(yīng)用。

4 結(jié)束語

綜上所述，綜合現(xiàn)有各電子、計算機、通訊技術(shù)的發(fā)展也為煤礦生產(chǎn)優(yōu)化提供了根本保證。基于目前煤礦生產(chǎn)中所出現(xiàn)的各種地質(zhì)及突發(fā)的情況，應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)能實現(xiàn)對礦區(qū)生產(chǎn)過程的有效監(jiān)控及提高煤礦生產(chǎn)機械作業(yè)的機械化水平，其目的可對提高煤礦生產(chǎn)效率及保證安全。本文對煤礦生產(chǎn)設(shè)備改造應(yīng)用情況進行了分析與討論，以供參考。

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