煤礦機械中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

王忠軍

中煤新集阜陽礦業(yè)有限公司 安徽阜陽 236 000

我們知道，傳統(tǒng)的煤礦開采施工中，開采人員每天既要面對高強度的工作，還需要承擔極大的開采施工風(fēng)險。為了有效的改善這種現(xiàn)狀，提高煤礦開采作業(yè)的安全系數(shù)，煤礦工作便也朝著機械化的方向發(fā)展。而機電一體化技術(shù)在此行業(yè)中的應(yīng)用便是大勢所趨?？谧螙|礦目前引用了國際最先進的技術(shù)和控制系統(tǒng)及各種先進機械設(shè)備，從采煤、到運輸系統(tǒng)、再到地面控制，全部按鈕式操作，實現(xiàn)了機械化作業(yè)、數(shù)字化控制、信息化管理?！睓C電一體化在我礦發(fā)揮了巨大作用。

1 機電一體化在口孜東礦簡述

機電一體化作為電子機械工程學(xué)科當中的主要組成部分，其主要包括機械技術(shù)、自動控制等相關(guān)學(xué)科，因此，機電一體化技術(shù)是由多種學(xué)科相互融合交叉發(fā)展形成的。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，在煤礦機械當中也越來越多的應(yīng)用計算機技術(shù)，極大的提升了機械生產(chǎn)的質(zhì)量以及效率[1]。如今，我礦積極開展革新改造，大力推廣新技術(shù)、新工藝、新裝備的機電一體應(yīng)用。完成了主運皮帶系統(tǒng)智能化改造，實現(xiàn)設(shè)備“一鍵式”啟動和設(shè)備運行狀態(tài)的24小時監(jiān)控；建成了集綜合網(wǎng)絡(luò)化、綜合自動化軟件平臺、電視監(jiān)控系統(tǒng)和監(jiān)控子系統(tǒng)為一體礦井綜合信息化系統(tǒng)；引進了天津貝克的膠帶輸送機信息化遠程集中控制系統(tǒng)；開發(fā)了煤機高級自動化控制功能，實現(xiàn)了采煤機以記憶割煤，取得了“無人化”的開采經(jīng)驗和成果。推行掘、支、運“三位一體”高效快速掘進成套設(shè)備，全巖掘進機、液壓鑿巖臺車、掘錨一體機、遠距離噴漿機等先進設(shè)備，這些機械設(shè)備功率大、啟動平緩、安全性更高！實現(xiàn)了‘員工少跑腿，機器多干活，數(shù)據(jù)多跑路’的目標。

2 機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的具體應(yīng)用

2.1 在采煤機上的應(yīng)用

采煤機是煤礦開采作業(yè)中最不可或缺的機械設(shè)備之一，其生產(chǎn)效率直接決定著煤炭的產(chǎn)量，也影響著煤炭企業(yè)的經(jīng)濟效益?？谧螙|礦在國內(nèi)煤炭行業(yè)首次引進世界一流的三級SCADA系統(tǒng)，建成了代表業(yè)界先進水平的礦井遠程中央集控系統(tǒng)，在單機智能化的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了在順槽監(jiān)控中心對主要設(shè)備的集中自動化控制，并實現(xiàn)了在地面集控中心對綜采工作面設(shè)備的“一鍵式”啟停。綜合智能化、自動化系統(tǒng)和大功率裝備的有機結(jié)合，達到了安全高效、減人提效的目的，使采煤效率得到根本性的提高。礦井原煤單面單產(chǎn)達到了40萬噸/月，日產(chǎn)1.3萬噸以上。

2.2 在礦井材料運輸上的應(yīng)用

我礦最新應(yīng)用了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的礦山智能化物流管理系統(tǒng)利用WIFI無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用RFID射頻卡和二維碼實現(xiàn)車皮運載物資從地面裝車到井下卸貨的全過程監(jiān)測，能夠提供一站式的物流配送管理平臺。系統(tǒng)增強對運輸物資各環(huán)節(jié)的監(jiān)管，提高空車皮利用率，有效解決了物資嚴重浪費、設(shè)備復(fù)用率低、物資運輸過程不受控、丟失、冒領(lǐng)等現(xiàn)象[2]。

2.3 在深井支護物料輸送與充填系統(tǒng)中的應(yīng)用

我礦是千米深井，原支護物料和充填材料都是人工運送，耗時耗工，后來我礦從2011年8月開始充填系統(tǒng)啟動立項，目前已全部實現(xiàn)機電機械一體化，并在口孜東礦推廣，取得較好的支護效果?？谧螙|礦物料輸送系統(tǒng)目前共計兩條充填線路，西翼充填線路和中央13-1軌道上山充填線路，北翼軌道石門1套中轉(zhuǎn)站，該系統(tǒng)自使用以來，截止到2018年12月，累計輸送支護材料約7萬噸，進行巷道架棚壁后充填約6800米。實現(xiàn)自動化遠程控制，做到為巷道支護提供充足的建筑材料，及時快速的進行充填支護，達到預(yù)計的支護效果。2018年實現(xiàn)西翼、北翼物料輸送系統(tǒng)一體化連續(xù)運行。

創(chuàng)造性的將礦井物料管道輸送及充填設(shè)備相結(jié)合，在國內(nèi)煤礦首次實現(xiàn)了物料輸送、混合、攪拌、充填一體化作業(yè)線，真正意義上實現(xiàn)了從輸送到充填作業(yè)全過程的密閉無塵作業(yè)，徹底解決在傳統(tǒng)的充填和運輸過程中的安全隱患和粉塵危害，很好地保護了煤礦井下施工人員的身體健康，使得這一創(chuàng)新成果達到了國內(nèi)首創(chuàng)、國際領(lǐng)先的技術(shù)水平，對解決今后我國煤礦類似的物料輸送等顆粒粉末類材料的方法，起到了典型示范引路作用。

2.4 在安全系統(tǒng)中的應(yīng)用

作業(yè)人員的安全與否是確保煤礦生產(chǎn)過程是否可以順利生產(chǎn)的關(guān)鍵所在，因此，將機電一體化技術(shù)充分應(yīng)用到煤礦作業(yè)的安全生產(chǎn)檢測和安全生產(chǎn)監(jiān)控中也是煤礦企業(yè)重要的研究方向，亦是煤礦生產(chǎn)的典型標志。我礦開發(fā)了井下可視化及智能違章識別系統(tǒng)。通過建設(shè)井下生產(chǎn)現(xiàn)場視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)井下作業(yè)現(xiàn)場的視頻點全覆蓋，并通過視頻智能分析軟件系統(tǒng)，結(jié)合操作規(guī)程和公司界定的36種嚴重“三違”行為，對井下生產(chǎn)現(xiàn)場人員工作視頻進行實時智能分析，對制止各種違章行為起到重要的作用。而且我礦井下IP廣播和井下皮帶載波實現(xiàn)互聯(lián)互通，并完成了主運膠帶機載波系統(tǒng)與礦井IP廣播系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了在地面集控中心與井下工作面及主運皮帶實時通話[3]。

3 結(jié)語

著眼于當前我國煤礦企業(yè)發(fā)展實際，很多企業(yè)為進一步提升煤礦生產(chǎn)綜合能力，都爭相將機電一體化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機械生產(chǎn)工作之中。當前，口孜東礦機械中機電一體化應(yīng)用已經(jīng)有了一定的成績，機械中機電一體化應(yīng)用有效的提高了我礦安全生產(chǎn)效率，進而有效促進我礦的穩(wěn)定發(fā)展。