第一篇：煤礦機電一體化產(chǎn)品在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用
煤礦機電一體化產(chǎn)品在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用
作者：徐景凱
作者單位：山西忻州原平龍礦盤道煤業(yè)
摘 要：隨著煤礦生產(chǎn)不斷向深部水平發(fā)展，對控制水平和規(guī)模的要求越來越 高，加速了機電一體化技術(shù)的發(fā)展和進步。進入 21 世紀，我國煤礦機電一體化 技術(shù)的研究和應(yīng)用均有重大突破，尤其在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控、大型設(shè)備綜合后備 保護及礦井生產(chǎn)過程自動控制方面取得可喜成績。采用機電一體化產(chǎn)品的煤礦，能夠獲得可觀的技術(shù)、經(jīng)濟和社會效益。
關(guān)鍵詞：煤礦機電一體化產(chǎn)品；煤炭生產(chǎn)；
1、機電一體化
機電一體化是集機械技術(shù)、微電子技術(shù)、光學技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機 技術(shù)、信息技術(shù)、接口技術(shù)、軟件編程技術(shù)等多學科的交叉綜合，它的發(fā)展和進 步依賴并促進了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進步。我國在 20 世紀 80 年代成立機電一體 化領(lǐng)導小組，并將該技術(shù)列為“863”計劃。機電一體化正朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、柔軟性化、系統(tǒng)化發(fā)展，它的發(fā)展對煤炭系統(tǒng)產(chǎn)生了很大的沖擊，采用 機電一體化產(chǎn)品將大大改善煤礦生產(chǎn)的勞動強度、工作環(huán)境及安全系數(shù)，同時在 降低能耗、保證安全生產(chǎn)方面也實現(xiàn)了特定的價值。它可不必更換設(shè)備，而對產(chǎn) 品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程進行必要的調(diào)整、改革，對傳統(tǒng)的機械工業(yè)注入新鮮的血液，實現(xiàn)文明生產(chǎn)。
2、煤礦機電一體化產(chǎn)品 煤礦機電一體化產(chǎn)品已在許多煤礦得 1
到廣泛應(yīng)用。國產(chǎn)的以計算機為核心的 電牽引采煤機、全數(shù)字直流提升機已占領(lǐng)國內(nèi)市場，我國已能生產(chǎn)用計算機監(jiān)控 的掘進機、膠帶運輸機、礦井供電設(shè)備等。另外煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、膠帶機 集中控制系統(tǒng)、礦井生產(chǎn)過程自動控制和信息化管理、圖像監(jiān)視井下關(guān)鍵設(shè)備和 主要工作地點、調(diào)度室的裝備實現(xiàn)數(shù)字化、計算機網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)在生產(chǎn)調(diào)度、財 務(wù)、人力資源、設(shè)備、銷售及辦公自動化都得到了普遍應(yīng)用。煤礦機電一體化產(chǎn) 品實現(xiàn)了設(shè)備的自動化、智能化、信息化等等，為煤礦生產(chǎn)實現(xiàn)高安全、高可靠、高效率和高效益提供了保障。
3、煤礦機電一體化產(chǎn)品在西安煤業(yè)公司的應(yīng)用 西安煤業(yè)公司是一個高投入、高耗能的老礦，戰(zhàn)線長，井區(qū)分部面大，井深、人員多、效率低、服務(wù)年限所剩無幾。現(xiàn)存在大量不宜開采的呆滯、遺留煤柱和 無法開采的薄煤層。針對目前的狀況，要想生存和發(fā)展，就要根據(jù)現(xiàn)狀淘汰、改 造落后的高耗能的設(shè)備及設(shè)施。近兩年，我煤業(yè)公司投入大量資金，更新改造了老舊雜及高耗能設(shè)備，采用 機電一體化產(chǎn)品，不僅提高了安全生產(chǎn)系數(shù)，還降低了能耗成本，提高了效率和 經(jīng)濟效益。
（1）、MGD150NW采煤機：根據(jù)西安煤業(yè)公司目前的采掘條件，針對部分采區(qū)儲量，提高生產(chǎn)效率勢在必行。為提高安全質(zhì)量、提高掘進速度，2007 年 4 月選擇了遼源煤礦機械廠生產(chǎn)的 EBJ-120 型懸臂式掘進機 2 臺，MGD150NW 采煤機 5 臺，采煤效率提高 300%，大大提高了產(chǎn)量，降低了成本。
（2）綜采液壓支架：2007 年西安煤業(yè)公司為實現(xiàn)采煤機械化、提高工效、增加產(chǎn)量、提高人身及設(shè)備安全系數(shù)，減輕重體力勞動，首次在殘采工作面使用 了鄭州四維機電設(shè)備制造有限公司生產(chǎn)的綜采液壓支架。其中 ZFG4800/18/30 綜采放頂煤過渡支架 5 架、ZF4000/16/28 基本支架 126 架，提高了殘采工作面 的回采率，體現(xiàn)了機電一體化產(chǎn)品獨特的優(yōu)越性。
（3）鋼絲繩損傷定量檢 測系統(tǒng)：煤礦鋼絲繩使用中一直存在著不安全、不經(jīng)濟、低效率、不可靠、危害 大的難題。鋼絲繩的檢測一直靠人工目視、手摸，耗時、耗工、效率低下。2006 年 7 月選用了洛陽逖悉開鋼絲繩檢測技術(shù)有限公司生產(chǎn)的 TCK 鋼絲繩損傷定量 檢測系統(tǒng)，這個系統(tǒng)具有檢測精度高、分辨率強、性能穩(wěn)定、集成化、適用性強、使用方便的特點，能夠定量檢測鋼絲繩斷絲、磨損、銹蝕、疲勞等損傷，節(jié)約了 檢測時間、檢繩人員、1/3 鋼絲繩用量并有效預防了斷繩事故的發(fā)生。
（4）自耦減壓起動控制柜：西安煤業(yè)公司是五十年代的老礦井，設(shè)備陳舊，隨著產(chǎn)量的萎縮，大型設(shè)備的高耗能問題越顯突出。主扇風機是煤礦的四大件之一，該設(shè)備的性能、特性的優(yōu)劣直接影響礦井的安全生產(chǎn)和正常運行。自 2004 年開始對全公司主扇風機進行更新改造，經(jīng)選型設(shè)計，選取了燕京 2 臺和湘潭平安電氣集團有限公司生產(chǎn)的 BD-Ⅱ系列彎掠組合正交型隔爆對旋軸流式主通風 機 3 臺，配備了 JJ2B 系列自耦減壓起動控制柜，提高了效率、節(jié)約了能源、降 低噪音、改善了環(huán)境污染，保證了礦井安全生產(chǎn)的順利進
行。
（5）提升機交流電控系統(tǒng)：西安煤業(yè)公司六區(qū)是一個萎縮性礦井，自 2000 年起停用了部分設(shè)施。2006 年發(fā)現(xiàn)新的儲量，經(jīng)測算新建系統(tǒng)投入資金太大，決定起用六區(qū)停用的設(shè)施，延長戰(zhàn)線。其中主井提升系統(tǒng)就是起用的設(shè)備之一，主井提升采用雙箕斗，設(shè)備早已陳舊，加上停運幾年更是難以應(yīng)付新的生產(chǎn)需要。全部更換將投入大量資金，決定在原有基礎(chǔ)上進行改造，制作新箕斗，更換提升 機的老電控系統(tǒng)。我們選用了洛陽源創(chuàng)電氣有限公司生產(chǎn)的 ZJK-3/20 交流提升 電控系統(tǒng)，采用集成電子模塊配合小型可編程控制器，接線簡單、參數(shù)調(diào)整方便、維護量小，安裝使用后一直運行良好。
（6）其它：我們還采用了 PLC 煤礦提升機綜合后備保護裝置、PZBJ-Ⅱ型 皮帶機綜保監(jiān)控儀、ZDC30/30 煤礦用斜巷防跑車擋車裝置、BKGWD 系列溫度 傳器、QBZ-1200/1140（660）礦用隔爆型智能化組合開關(guān)、GDTF-1 型軌道監(jiān) 測系統(tǒng)、電子秤計量監(jiān)測系統(tǒng)等煤礦機電一體化產(chǎn)品，礦井生產(chǎn)系統(tǒng)逐漸向智能、信息、控制、綜合模式發(fā)展。
參考文獻
［1］機電一體化實用手冊［M］.北京：科學出版社，2007，（1）［2］張念超.我國煤礦機電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀淺析［J］，學術(shù)探討，2008，（8）
［3］程煒.無人化是煤炭信息化的主要目標［N］.中國電子報，2008。
第二篇：淺談機電一體化在煤礦機械中的應(yīng)用
淺談機電一體化在煤礦機械中的應(yīng)用
【摘要】 煤礦機械正處在一個向機電一體化方向發(fā)展的時代,近來,隨著國家對煤礦安全生產(chǎn)的重視,煤礦設(shè)備投入的不斷增加,煤礦機械也處在一個更新?lián)Q代的時期。
【關(guān)鍵詞】 煤炭機械 機電一體化
煤礦機電一體化技術(shù)在這一時期顯得尤為重要,它使機械、電子技術(shù)和液壓控制技術(shù)有機的結(jié)合,極大地提高了煤礦機械的各種性能,如安全性、經(jīng)濟性、可靠性、操作舒適性以及作業(yè)精度、作業(yè)效率、使用壽命、方便安裝拆除、便于維護等。目前以微機或微處理器為核心的電子(微電腦)控制裝置(系統(tǒng))在煤礦機械中的應(yīng)用已很普及,電子控制技術(shù)已深入到煤礦機械的許多領(lǐng)域,如提升機和采煤機,提升機的PLC系統(tǒng),采煤機的變頻控制系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)操作等,煤礦機械的在線狀態(tài)監(jiān)控與故障自診、故障報警等。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,對煤礦機械的性能要求也在不斷提高,電子(微機)控制裝置在煤礦機械上的應(yīng)用將更加廣泛,結(jié)構(gòu)將更加復雜、維護也將更加專業(yè)化。特別是,隨著我國進口及國產(chǎn)煤礦機械數(shù)量的逐年增加,如何用好,管好這些價格昂貴的煤礦機械,使其發(fā)揮最大的效率,是煤礦機電部門所面臨的一個重要的問題。為幫助煤礦機械使用人員、維修人員、管理人員對煤礦機械中的電氣與電子控制裝置的功能、類別及特性有一些初步的了解和掌握,下面我就這些做一下介紹與淺述。煤礦生產(chǎn)中,煤礦機械的性能自動化程度及其經(jīng)濟性等可以說直接影響到生產(chǎn);也直接影響到煤礦供電、排水、通風、提升等的安全運行。而煤礦機械電氣與電子控制系統(tǒng)部分質(zhì)量的好壞與性能的優(yōu)劣又直接影響到機械的動力性、經(jīng)濟性、可靠性,從而影響施工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及使用壽命等。電子(微電腦)控制系統(tǒng)已成為煤礦現(xiàn)代機械不可缺少的組成部分,同時也是評價煤礦現(xiàn)代機械技術(shù)水平的一個重要依據(jù)。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,以及對煤礦機電產(chǎn)品性能要求不斷提高,電子(微電腦)控制系統(tǒng)在煤礦機械中所占的比重越來越大,其功能將會越來越強,應(yīng)用范圍也將越來越廣,而其復雜程度也隨之提高,這樣就對使用與維修維護這些設(shè)備的煤礦工作人員提出了更高的要求,對煤礦職工的培訓工作和對煤礦設(shè)備的管理工作也顯得尤為重要。
煤礦生產(chǎn)施工要求煤礦機械具有以下性能:皮實耐用且維修簡單、生產(chǎn)效率高且節(jié)能降耗,自動化程度高且操作簡單,施工質(zhì)量好,精度高;性能穩(wěn)定,工作可靠,安全性高,使用壽命長;具有較好的經(jīng)濟性,即高的技術(shù)價格比和低的制造與使用成本;工人勞動強度低,操作員的工作條件好;具有在線運行狀態(tài)監(jiān)視,故障自診及自動故障報警功能,能及時準確地指出故障部位,減少停機維修時間。
為適應(yīng)煤礦機械對性能的要求,僅僅依靠機械和液壓技術(shù)的已顯得力不從心。電子(微電腦)控制技術(shù)的發(fā)展就成了煤礦機械的必要選擇。機電一體化是一項新興的技術(shù),將其引入到煤礦機械中,必將會給煤礦機械帶來了新的技術(shù)變革,使其各種性能有了質(zhì)的飛躍。
機電一體化又稱機械電子工程學,是一門跨學科的綜合性高技術(shù),是由微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、機械技術(shù)、液壓技術(shù)以及其他技術(shù)相互融合而成的一門獨立的交叉學科。機電一體化技術(shù)從70年代中期開始在國外機械上得到應(yīng)用。80年代以微電子技術(shù)為核心的高新技術(shù)的興起,推動了機械制造技術(shù)的迅速發(fā)展,特別是隨著微型計算機及微處理技術(shù)、傳感與檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)等的發(fā)展及其在機械上的應(yīng)用,極大促進了煤礦機電產(chǎn)品的性能,使煤礦機械進入了一個飛躍的發(fā)展時期。以微電腦或微處理器為核心的電子控制系統(tǒng)在國外機械上的應(yīng)用已相當普及,在我國也是發(fā)展的方向,已成為機械高性能的體現(xiàn)。目前機械的電子(微機)控制系統(tǒng)主要用以實現(xiàn)如下功能:
1、在線監(jiān)控、自動報警及故障自診,即對煤礦機械的電動機、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運行狀態(tài)監(jiān)控,出現(xiàn)故障能動報警并準確地指出故障的部位,從而改善操作員的工作條件,提高機器的工作效率,簡化設(shè)備維護檢查工作,降低使用維修費用,縮短停機維修時間,延長設(shè)備的使用壽命。如采煤機上變頻器就采用PLC控制,可實現(xiàn)多種在線監(jiān)控和故障自診,還有煤礦用各種電器設(shè)備也越來越智能化。
2、節(jié)能降耗,提高生產(chǎn)效率。例如井下使用的膠帶輸送機、通風機、提升機等,使用變頻起動、PLC
控制系統(tǒng),節(jié)電量就為30%左右,同時生產(chǎn)效率也大大提高。
3、自動化或半自動化程度的提高
煤礦機械實現(xiàn)自動化或半自動化控制,可以減輕操作者的勞動強度,提高生產(chǎn)效率,并減少因操作者的經(jīng)驗不足,對作業(yè)精度的影響。例如,冀中能源黃沙礦2009年投入使用的一整套薄煤綜采設(shè)備,由我國北京天地瑪坷電液控制系統(tǒng)有限公司與德國MARCO公司合作生產(chǎn)的PM31型液壓支架電液控制系統(tǒng),就是微電腦控制,只要在支架操作控制器上輸入程序,支架使會自動連續(xù)動作,也可實現(xiàn)遠程控制和工作面無人操作。
4、其他應(yīng)用
一些國外生產(chǎn)的輸送機、采煤機、綜掘機等采用了電子(微電腦)控制的自動變速器,能夠根據(jù)外負荷的變化情況自動改變傳動系的傳動比,從而改變功率,這不僅充分利用了電動機功率,大大提高了能耗經(jīng)濟性,而且也簡化了操作,降低了勞動強度,提高了設(shè)備的安全性能,提高作業(yè)人員操作的安全性,目前我國在綜合機械化采煤機上采用電子(微電腦)控制。可實現(xiàn)無人操作,使機械能在危險地帶或人無法接近的地點進行作業(yè),也配備了無線遙控裝置,可遠程遙控也可微電腦編程控制。
電子(微電腦)系統(tǒng)的可靠性是煤礦機械非常重要的一項性能指標。由于煤礦機械一般井下作業(yè),其直接受到潮氣、煤塵、通風、石塊、地質(zhì)變化等的侵襲,此外還受到采煤振動和沖擊以及各種電、磁等的干擾,工作環(huán)境非常惡劣,因此電子(微電腦)控制系統(tǒng)必須滿足井下性能環(huán)境要求,能在井下環(huán)境溫度下可靠、穩(wěn)定地工作;抗壓強度高、抗老化,具有較長的使用壽命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;較好耐沖擊和抗振性能;較強的抗干擾能力,系統(tǒng)能在各種干擾下可靠地工作。
第三篇：淺談機電一體化在煤礦機械中的應(yīng)用
淺談機電一體化在煤礦機械中的應(yīng)用
摘要： 煤礦機械正處在一個向機電一體化方向發(fā)展的時代，近來，隨著國家對煤礦安全生產(chǎn)的重視，煤礦設(shè)備投入的不斷增加，煤礦機械也處在一個更新?lián)Q代的時期。關(guān)鍵詞：煤炭機械 機電一體化 應(yīng)用
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，對煤礦機械的性能要求也在不斷提高，電子（微電腦）控制裝置在煤礦機械上的應(yīng)用將更加廣泛，結(jié)構(gòu)將更加復雜，維護也將更加專業(yè)化。為幫助煤礦機械使用人員、維修人員、管理人員對煤礦機械中的電氣與電子控制裝置的功能、類別及特性有一些初步的了解和掌握，下面我就這些做一下介紹與淺述。
煤礦生產(chǎn)中，煤礦機械的性能自動化程度及其性等可以說直接影響到生產(chǎn)，也直接影響到煤礦供電、排水、通風、提升等的安全運行。而煤礦機械電氣與電子控制系統(tǒng)部分質(zhì)量的好壞與性能的優(yōu)劣又直接影響到機械的動力性、經(jīng)濟性、可靠性，從而影響施工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及使用壽命等。電子（微電腦）控制系統(tǒng)已成為煤礦現(xiàn)代機械不可缺少的組成部分，同時也是評價煤礦現(xiàn)代機械技術(shù)水平的一個重要依據(jù)。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，以及對煤礦機電產(chǎn)品性能要求不斷提高，電子（微電腦）控制系統(tǒng)在煤礦機械中所占的比重越來越大，其功能將會越來越強，應(yīng)用范圍也將越來越廣，而其復雜程度也隨之提高，這樣就對使用與維修維護這些設(shè)備的煤礦工作人員提出了更高的要求，對煤礦職工的培訓工作和對煤礦設(shè)備的管理工作也顯得尤為重要。
為適應(yīng)煤礦機械對性能的要求，僅僅依靠機械和液壓技術(shù)已顯得力不從心。電子（微電腦）控制技術(shù)的發(fā)展就成了煤礦機械的必要選擇。機電一體化是一項新興的技術(shù)，將其引入到煤礦機械中，必將會給煤礦機械帶來了新的技術(shù)變革，使其各種性能有了質(zhì)的飛躍。機電一體化又稱機械電子工程學，是一門跨學科的綜合性高技術(shù)，是由微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、機械技術(shù)、液壓技術(shù)以及其他技術(shù)相互融合而成的一門獨立的交叉學科。機電一體化技術(shù)從70年代中期開始在國外機械上得到應(yīng)用。80年代以微電子技術(shù)為核心的高新技術(shù)的興起，推動了機械制造技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是隨著微型計算機及微處理技術(shù)、傳感與檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)等的發(fā)展及其在機械上的應(yīng)用，極大促進了煤礦機電產(chǎn)品的性能，使煤礦機械進入了一個飛躍的發(fā)展時期。以微電腦或微處理器為核心的電子控制系統(tǒng)在國外機械上的應(yīng)用已相當普及，在我國也是發(fā)展的方向，已成為機械高性能的體現(xiàn)。
目前機械的電子（微電腦）控制系統(tǒng)主要用以實現(xiàn)如下功能:
一、在線監(jiān)控、自動報警及故障自診
即對煤礦機械的電動機、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運行狀態(tài)監(jiān)控，出現(xiàn)故障能自動報警并準確地指出故障的部位，從而改善操作員的工作條件，提高機器的工作效率，簡化設(shè)備維護檢查工作，降低使用維修費用，縮短停機維修時間，延長設(shè)備的使用壽命。如采煤機上變頻器就采用PLC控制，可實現(xiàn)多種在線監(jiān)控和故障自診，還有煤礦用各種電器設(shè)備也越來越智能化。
第四篇：論機電一體化在煤礦行業(yè)的應(yīng)用
論機電一體化在煤礦行業(yè)的應(yīng)用
【摘要】：
近年來，我國各行各業(yè)競相發(fā)展，依靠機電一體化技術(shù)，大幅度地提高產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性，提高制造水平，增加產(chǎn)品的應(yīng)變能力，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約大量能源和材料消耗。煤炭系統(tǒng)也在利用機電一體化技術(shù)改造舊設(shè)備和開發(fā)新產(chǎn)品方面做了大量的工作，取得一定的成效。它已使人們清楚地認識到，機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展，是實現(xiàn)高效、安全、機械化采煤和煤礦機電產(chǎn)品更新?lián)Q代的重要途徑。煤礦機械正處在一個向機電一體化方向發(fā)展的時代,近來,隨著國家對煤礦安全生產(chǎn)的重視,煤礦設(shè)備投入的不斷增加,煤礦機械也處在一個更新?lián)Q代的時期。
【關(guān)鍵詞】：機電一體化技術(shù) 煤礦 應(yīng)用
第一章：機電一體化在煤礦的應(yīng)用總述
1.概述
機電一體化技術(shù)就是機械、計算機、信息處理和自動控制技術(shù)綜合運用的復合技術(shù)，是微電子技術(shù)向傳統(tǒng)機械工程滲透而形成的融合機械工程、電氣工程、計算機技術(shù)、信息技術(shù)等為一體的新興綜合技術(shù)。機電一體化技術(shù)在這一時期顯得尤為重要,它使機械、電子技術(shù)和液壓控制技術(shù)有機的結(jié)合,極大地提高了煤礦機械的各種性能,如安全性、經(jīng)濟性、可靠性、操作舒適性以及作業(yè)精度、作業(yè)效率、使用壽命、方便安裝拆除、便于維護等。機電一體化技術(shù)順應(yīng)了當今科學技術(shù)發(fā)展的規(guī)律，顯示了強大的生命力。由于煤炭生產(chǎn)是將數(shù)百、數(shù)千萬噸煤炭從地層深處采掘、運送到地面，因此需采用大量的機電設(shè)備才能實現(xiàn)這一目標，而機電一體化煤礦產(chǎn)品則是實現(xiàn)高產(chǎn)高效的最好選擇。機電一體化將機械與電子技術(shù)融為一體，使物流、能流、信息流融為一體。2.機電一體化技術(shù)在煤礦中的主要應(yīng)用
2.1 機電一體化技術(shù)在提升機中的應(yīng)用 礦井提升機是目前煤礦機電一體化、自動化水平最高的設(shè)備，全數(shù)字化交直流提升機。尤其是內(nèi)裝式提升機，從結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動合為一體，機械結(jié)構(gòu)大大簡化，充分體現(xiàn)了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。而全數(shù)字化提升機高度可靠，采用總線方式，大大簡化了電器安裝，此外，硬件配置簡單，互相兼容?！熬盼濉逼陂g，國產(chǎn)數(shù)字化直流提升機已成為煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化提升機，其核心部分ASCS是由雙CPU構(gòu)成的計算機系統(tǒng)，其性能先進、操作簡便、準確可靠。此外，我國還應(yīng)用SIMADYND和S7研制成功了第一臺交-交變頻器供電的交流提升機。目前，最大裝機容量已達到5000kW，主、副井提升機可做到全自動化，不需要專門的絞車司機。2.2.機電一體化技術(shù)在采煤機中的應(yīng)用 電牽引采煤機是機電一體化技術(shù)在采煤機的一個典型應(yīng)用。與液壓牽引相比，它具有一下特點:①良好的牽引特性:可以在采煤機前進時提供牽引力，使其克服阻力移動，也可以在采煤機下滑時進行發(fā)電制動，向電網(wǎng)反饋電能。②可用于大傾角煤層:牽引電動機軸端裝有停機時防止機器下滑的制動器，因為它的設(shè)計制動力矩為電動機額定轉(zhuǎn)矩的1.6～2.0倍，所以電牽引采煤機可用在40°~50°傾角的煤層，而不需要其它防滑裝置。③運行可靠，使用壽命長，電牽引和液壓牽引不同，前者除電動機的電刷和整流子有磨a損外，其它元件均無磨損，因此工作可靠，故障少，壽命長，維修工作量小。④反應(yīng)靈敏，動態(tài)特性好:電控系統(tǒng)能及時調(diào)整各種參數(shù)，防止采煤機超載運行。⑤結(jié)構(gòu)簡單、效率高:電牽引采煤機機械傳動結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、重量輕，電能轉(zhuǎn)換為機械能只做一次轉(zhuǎn)換，效率可達99%，而液壓采煤機的效率只有65%-70%左右。1991年煤炭總院上海分院與波蘭瑪克公司合作，研制成功我國第一臺采用交流變頻調(diào)速MG344-PWD型薄煤層強力爬底板電牽引采煤機以來，我國的電牽引采煤機有了較快的發(fā)展。國內(nèi)上海天地公司、太原礦山機械廠、西安煤機廠、雞西煤機廠等都生產(chǎn)交流變頻和直流電牽引采煤機，而且得到了廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過近20年的研制開發(fā)，我國的電牽引采煤機一逐步走向成熟，為煤礦生產(chǎn)技術(shù)的進步起到了積極的推動作用。2.3.機電一體化技術(shù)在帶式輸送機中的應(yīng)用 帶式輸送機由于長距離連續(xù)輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現(xiàn)自動化等特點，已成為我國煤礦井下原煤輸送系統(tǒng)的主要運輸設(shè)備。因此，成為近幾年來機電一體化技術(shù)的研究重點。目前主要采用機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置。它是一種專門為平滑起動運送大慣性載荷，如煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運輸機而設(shè)計的軟驅(qū)動裝置。一條皮帶運輸機可以由一臺或幾臺CST驅(qū)動。由于尚未解決動態(tài)分析和在線監(jiān)控技術(shù)以及啟動延遲技術(shù)，我國帶式輸送機的中間驅(qū)動點不能不知過多，一般為3點驅(qū)動，這樣就限制了輸送機的單機長度和運量。而且，輸送機的監(jiān)控設(shè)備功能少、可靠性較差、靈敏度和壽命都較低，和發(fā)達國家相比存在顯著的差距。
2.4.其他煤礦機電一體化裝置 液壓支架則向電液控制方向發(fā)展，將計算機技術(shù)與液壓控制有機結(jié)合，實現(xiàn)定壓雙向鄰架或成組自動移架，避免對頂板和支架產(chǎn)生沖擊載荷。我國神華集團大柳塔礦采用從德國和美國引進的電液控制的支架，移架速度為6～8s/架，最快的移架速度達3s/架。電液控制裝置還可檢測支架的工作狀態(tài).煤礦供電的特點是供電要可靠，質(zhì)量要高，能滿足大功率設(shè)備的要求。因此應(yīng)該推廣節(jié)能型產(chǎn)品。高壓開關(guān)柜采用維護量小，使用壽命長的真空開關(guān)。采用集中補償和就地補償相結(jié)合的辦法提高功率因數(shù)，減少供電系統(tǒng)無功電流，減少無功功率損耗。目前高、低開關(guān)柜普遍采用了“微機保護”，具備網(wǎng)絡(luò)功能，可以實現(xiàn)遠程遙控、遙測、遙信和遙調(diào)。3.煤礦機電一體化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢
我國自造的煤礦機電一體化設(shè)備都具有智能化、程序化、信息化的特點，以及設(shè)備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優(yōu)點。這些設(shè)備在煤炭生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，不僅減輕了操作人員的勞動強度，而且極大地提高了煤礦的生產(chǎn)水平和能力，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。但是，我國的煤礦機電一體化技術(shù)與發(fā)達國家相比，還有一定的差距，因此還有很多的工作需要繼續(xù)研究，其未來的發(fā)展趨勢是:①開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)的以煤礦開采技術(shù)及配套裝備為主導的核心技術(shù)，研究具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心裝置；②增加產(chǎn)品的通信功能，以適應(yīng)綜合自動化的需要；③開發(fā)以微處理器和微機為基礎(chǔ)的礦井設(shè)備工況和健康監(jiān)測以及微處理器、計算機和專家系統(tǒng)的應(yīng)用等；④煤礦機器人仍然是煤礦機電一體化技術(shù)今后研究的重點之一。
第二章：機電一體化在煤礦的具體應(yīng)用
1.帶式傳送機
目前以微機或微處理器為核心的電子(微電腦)控制裝置(系統(tǒng))在煤礦機械中的應(yīng)用已很普及,電子控制技術(shù)已深入到煤礦機械的許多領(lǐng)域,如提升機和采煤機,提升機的PLC系統(tǒng),采煤機的變頻控制系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)操作等,煤礦機械的在線狀態(tài)監(jiān)控與故障自診、故障報警等。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,對煤礦機械的性能要求也在不斷提高,電子(微機)控制裝置在煤礦機械上的應(yīng)用將更加廣泛,結(jié)構(gòu)將更加復雜、維護也將更加專業(yè)化。特別是,隨著我國進口及國產(chǎn)煤礦機械數(shù)量的逐年增加,如何用好,管好這些價格昂貴的煤礦機械,使其發(fā)揮最大的效率,是煤礦機電部門所面臨的一個重要的問題。為幫助煤礦機械使用人員、維修人員、管理人員對煤礦機械中的電氣與電子控制裝置的功能、類別及特性有一些初步的了解和掌握,下面我就這些做一下介紹與淺述。
煤礦生產(chǎn)中,煤礦機械的性能自動化程度及其經(jīng)濟性等可以說直接影響到生產(chǎn);也直接影響到煤礦供電、排水、通風、提升等的安全運行。而煤礦機械電氣與電子控制系統(tǒng)部分質(zhì)量的好壞與性能的優(yōu)劣又直接影響到機械的動力性、經(jīng)濟性、可靠性,從而影響施工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及使用壽命等。電子(微電腦)控制系統(tǒng)已成為煤礦現(xiàn)代機械不可缺少的組成部分,同時也是評價煤礦現(xiàn)代機械技術(shù)水平的一個重要依據(jù)。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,以及對煤礦機電產(chǎn)品性能要求不斷提高,電子(微電腦)控制系統(tǒng)在煤礦機械中所占的比重越來越大,其功能將會越來越強,應(yīng)用范圍也將越來越廣,而其復雜程度也隨之提高,這樣就對使用與維修維護這些設(shè)備的煤礦工作人員提出了更高的要求,對煤礦職工的培訓工作和對煤礦設(shè)備的管理工作也顯得尤為重要。
煤礦生產(chǎn)施工要求煤礦機械具有以下性能:皮實耐用且維修簡單、生產(chǎn)效率高且節(jié)能降耗,自動化程度高且操作簡單,施工質(zhì)量好,精度高;性能穩(wěn)定,工作可靠,安全性高,使用壽命長;具有較好的經(jīng)濟性,即高的技術(shù)價格比和低的制造與使用成本;工人勞動強度低,操作員的工作條件好;具有在線運行狀態(tài)監(jiān)視,故障自診及自動故障報警功能,能及時準確地指出故障部位,減少停機維修時間。
為適應(yīng)煤礦機械對性能的要求,僅僅依靠機械和液壓技術(shù)的已顯得力不從心。電子(微電腦)控制技術(shù)的發(fā)展就成了煤礦機械的必要選擇。機電一體化是一項新興的技術(shù),將其引入到煤礦機械中,必將會給煤礦機械帶來了新的技術(shù)變革,使其各種性能有了質(zhì)的飛躍。
機電一體化又稱機械電子工程學,是一門跨學科的綜合性高技術(shù),是由微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、機械技術(shù)、液壓技術(shù)以及其他技術(shù)相互融合而成的一門獨立的交叉學科。機電一體化技術(shù)從70年代中期開始在國外機械上得到應(yīng)用。80年代以微電子技術(shù)為核心的高新技術(shù)的興起,推動了機械制造技術(shù)的迅速發(fā)展,特別是隨著微型計算機及微處理技術(shù)、傳感與檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)等的發(fā)展及其在機械上的應(yīng)用,極大促進了煤礦機電產(chǎn)品的性能,使煤礦機械進入了一個飛躍的發(fā)展時期。以微電腦或微處理器為核心的電子控制系統(tǒng)在國外機械上的應(yīng)用已相當普及,在我國也是發(fā)展的方向,已成為機械高性能的體現(xiàn)。目前機械的電子(微機)控制系統(tǒng)主要用以實現(xiàn)如下功能:
1、在線監(jiān)控、自動報警及故障自診,即對煤礦機械的電動機、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運行狀態(tài)監(jiān)控,出現(xiàn)故障能動報警并準確地指出故障的部位,從而改善操作員的工作條件,提高機器的工作效率,簡化設(shè)備維護檢查工作,降低使用維修費用,縮短停機維修時間,延長設(shè)備的使用壽命。如采煤機上變頻器就采用PLC控制,可實現(xiàn)多種在線監(jiān)控和故障自診,還有煤礦用各種電器設(shè)備也越來越智能化。
2、節(jié)能降耗,提高生產(chǎn)效率。例如井下使用的膠帶輸送機、通風機、提升機等,使用變頻起動、PLC控制系統(tǒng),節(jié)電量就為30%左右,同時生產(chǎn)效率也大大提高。
3、自動化或半自動化程度的提高
煤礦機械實現(xiàn)自動化或半自動化控制,可以減輕操作者的勞動強度,提高生產(chǎn)效率,并減少因操作者的經(jīng)驗不足,對作業(yè)精度的影響。例如,冀中能源黃沙礦2009年投入使用的一整套薄煤綜采設(shè)備,由我國北京天地瑪坷電液控制系統(tǒng)有限公司與德國MARCO公司合作生產(chǎn)的PM31型液壓支架電液控制系統(tǒng),就是微電腦控制,只要在支架操作控制器上輸入程序,支架使會自動連續(xù)動作,也可實現(xiàn)遠程控制和工作面無人操作。
4、其他應(yīng)用
一些國外生產(chǎn)的輸送機、采煤機、綜掘機等采用了電子(微電腦)控制的自動變速器,能夠根據(jù)外負荷的變化情況自動改變傳動系的傳動比,從而改變功率,這不僅充分利用了電動機功率,大大提高了能耗經(jīng)濟性,而且也簡化了操作,降低了勞動強度,提高了設(shè)備的安全性能,提高作業(yè)人員操作的安全性,目前我國在綜合機械化采煤機上采用電子(微電腦)控制?？蓪崿F(xiàn)無人操作,使機械能在危險地帶或人無法接近的地點進行作業(yè),也配備了無線遙控裝置,可遠程遙控也可微電腦編程控制。
電子(微電腦)系統(tǒng)的可靠性是煤礦機械非常重要的一項性能指標。由于煤礦機械一般井下作業(yè),其直接受到潮氣、煤塵、通風、石塊、地質(zhì)變化等的侵襲,此外還受到采煤振動和沖擊以及各種電、磁等的干擾,工作環(huán)境非常惡劣,因此電子(微電腦)控制系統(tǒng)必須滿足井下性能環(huán)境要求,能在井下環(huán)境溫度下可靠、穩(wěn)定地工作;抗壓強度高、抗老化,具有較長的使用壽命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;較好耐沖擊和抗振性能;較強的抗干擾能力,系統(tǒng)能在各種干擾下可靠地工作。4.結(jié)束語
近年來，隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、軟件技術(shù)、傳感器技術(shù)和自動化技術(shù)的飛快發(fā)展，信息流成為機電一體化的主要特色。其產(chǎn)品實現(xiàn)自動化、數(shù)字化、智能化，在性能和功能方面均實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。因此，機電一體化技術(shù)是企業(yè)信息化的重要支撐技術(shù)，是礦山綜合自動化的基礎(chǔ)。機電一體化技術(shù)在煤礦采、掘、運裝備的應(yīng)用和推廣，極大地提升了我國煤礦生產(chǎn)的綜合實力，為實現(xiàn)高效、安全、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的煤炭工業(yè)生產(chǎn)打下了扎實的基礎(chǔ)。
第五篇：煤礦機電一體化技術(shù)的應(yīng)用
煤礦機電一體化技術(shù)的應(yīng)用、管理及發(fā)展趨勢
摘要：近年來，我國各行各業(yè)競相發(fā)展，依靠機電一體化技術(shù)，大幅度地提高產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性，提高制造水平，增加產(chǎn)品的應(yīng)變能力，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約大量能源和材料消耗。煤炭系統(tǒng)也在利用機電一體化技術(shù)改造舊設(shè)備和開發(fā)新產(chǎn)品方面做了大量的工作，取得一定的成效。它已使人們清楚地認識到，機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展，是實現(xiàn)高效、安全、機械化采煤和煤礦機電產(chǎn)品更新?lián)Q代的重要途徑。針對機電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用進行闡述，并對其發(fā)展趨勢進行分析。摘要：近年來機電一體化技術(shù)的應(yīng)用和推廣極大地提升了我國煤礦生產(chǎn)的綜合實力，為實現(xiàn)高效、安全、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的煤炭業(yè)生產(chǎn)打下了扎實的基礎(chǔ)。文章對煤礦機電一體化技術(shù)在我國的應(yīng)用以及機電管理進行闡述。關(guān)鍵詞：機電一體化技術(shù)；煤礦；應(yīng)用；發(fā)展趨勢；煤礦機電；自動化；設(shè)備應(yīng)用與管理
引 言
隨著科學技術(shù)不斷發(fā)展，機電一體化技術(shù)的發(fā)展也越來越快，機電一體化技術(shù)正朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發(fā)展。我國的機電一體化技術(shù)雖然發(fā)展較快，但與國際先進水平還存在較大的差距，我們需要堅持應(yīng)用先進技術(shù)的方向，不斷創(chuàng)新，培養(yǎng)大批能從事機電一體化企業(yè)及相關(guān)的生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線的高等工程技術(shù)應(yīng)用性人才。機電一體化技術(shù)專業(yè)人員主要從事機電一體化產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試、運行、檢修和營銷等技術(shù)與管理工作。由于機電一體化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，因此具有較大的就業(yè)崗位群。
一、概述
機電一體化技術(shù)就是機械、計算機、信息處理和自動控制技術(shù)綜合運用的復合技術(shù)，是微電子技術(shù)向傳統(tǒng)機械工程滲透而形成的融合機械工程、電氣工程、計算機技術(shù)、信息技術(shù)等為一體的新興綜合技術(shù)。機電一體化技術(shù)順應(yīng)了當今科學技術(shù)發(fā)展的規(guī)律，示了強大的生命力。由于煤炭生產(chǎn)是將數(shù)百、數(shù)千萬噸煤炭從地層深處采掘、運送到地面，因此需采用大量的機電設(shè)備才能實現(xiàn)這一目標，而機電一體化煤礦產(chǎn)品則是實現(xiàn)高產(chǎn)高效的最好選擇。機電一體化將機械與電子技術(shù)融為一體，使物流、能流、信息流融為一體。
二、機電一體化技術(shù)在煤礦中的主要應(yīng)用
1機電一體化技術(shù)在提升機中的應(yīng)用礦井提升機是目前煤礦機電一體化、自動化水平最高的設(shè)備，全數(shù)字化交直流提升機。尤其是內(nèi)裝式提升機，從結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動合為一體，機械結(jié)構(gòu)大大簡化，充分體現(xiàn)了機械一電力電子一計算機一自動控制的綜合體。而全數(shù)字化提升機高度可靠，采用總線方式，大大簡化了電器安裝，此外，硬件配置簡單，互相兼容。..九五期問，國 產(chǎn)數(shù)字化直流提升機已成為煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化提升機，其核心部分..ASCS是由雙..CPU構(gòu)成的計算機系統(tǒng)，其性能先進、操作簡便、準確可靠。此外，我國還應(yīng)用..sIMADYND和..s7研制成功了第一臺交一交變頻器供電的交流提升機。目前，最大裝機容量已達到..5000kW，主、副井提升機可做到全自動化，不需要專門的絞車司機。
機電一體化技術(shù)在采煤機中的應(yīng)用電牽引采煤機是機電一體化技術(shù)在采煤機的一個典型應(yīng)用。與液壓牽引相比，它具有一下特點：
良好的牽引特性：可以在采煤機前進時提供牽引力，使其克服阻力移動，也可以在采煤機下滑時進行發(fā)電制動，向電網(wǎng)反饋電能。
可用于大傾角煤層：牽引電動機軸端裝有停機時防止機器下滑的制動器，因為它的設(shè)計制動力矩為電動機額定轉(zhuǎn)矩的1．6～2．0倍，所以電牽引采煤機可用在..4O?！?0。傾角的煤層，而不需要其它防滑裝置。
運行可靠，使用壽命長，電牽引和液壓牽引不同，前者除電動機的電刷和整流子有磨損外，其它元件均無磨損，因此工作可靠，故障少，壽命長，維修工作量小。
反應(yīng)靈敏，動態(tài)特性好：電控系統(tǒng)能及時調(diào)整各種參數(shù)，防止采煤機超載運行。
結(jié)構(gòu)簡單、效率高：電牽引采煤機機械傳動結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、重量輕，電能轉(zhuǎn)換為機械能只做一次轉(zhuǎn)換，效率可達99％，而液壓采煤機的效率只有65％一70％左右。
煤炭總院上海分院與波蘭瑪克公司合作，研制成功我國第一臺采用交流變頻調(diào)速 MG344一PWD型薄煤層強力爬底板電牽引采煤機以來，我國的電牽引采煤機有了較快的發(fā)展。國內(nèi)上海天地公司、太原礦山機械廠、西安煤機廠、雞西煤機廠等都生產(chǎn)交流變頻和直流電牽引采煤機，而且得到了廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過近2O年的研制開發(fā)，我國的電牽引采煤機逐步走向成熟，為煤礦生產(chǎn)技術(shù)的進步起到了積極的推動作用。
機電一體化技術(shù)在帶式輸送機中的應(yīng)用帶式輸送機由于長距離連續(xù)輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現(xiàn)自動化等特點，已成為我國煤礦井下原煤輸送 系統(tǒng)的主要運輸設(shè)備。因此，成為近幾年來機電一體化技術(shù)的研究重點。目前主要采用機、電、液一體化的..CST可控軟啟動裝置。它是一種專門為平滑起動運送大慣性載荷，如煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運輸機而設(shè)汁的軟驕動裝置．一條皮帶運輸機可以由一臺或幾臺CST驅(qū)動。由于尚未解決動態(tài)分析和在線監(jiān)控技術(shù)以及啟動延遲技術(shù)，我國帶式輸送機的中間驅(qū)動點不能不知過多，～般為三點驅(qū)動，這樣就限制了輸送機的單機長度和運量。而且，輸送機的監(jiān)控設(shè)備功能少、可靠性較差、靈敏度和壽命都較低，和發(fā)達國家相比存在顯著的差距。
煤礦機電一體化裝置液壓支架則向電液控制方向發(fā)展將計算機技術(shù)與液壓控制有機結(jié)合，實現(xiàn)定壓雙向鄰架或成組自動移架，避免對頂板和支架產(chǎn)生沖擊載荷。我國神華集團大柳塔礦采用從德國和美國引進的電液控制的支架，移架速度為6~8秒／架，最快的移架速度達3秒／架。龜液控制裝置還可檢測支架的工作狀態(tài)。
煤礦供電的特點是供電要可靠，質(zhì)量要高，能滿足大功率設(shè)備的要求。因此應(yīng)該推廣節(jié)能型產(chǎn)品。高壓開關(guān)柜采用維護量小，使用壽命長的真空開關(guān)。采用集中 補償和就地補償相結(jié)合的辦法提高功率因數(shù)，減少供電系統(tǒng)無功電流，減少無功功率損耗。目前高、低開關(guān)柜普遍采用..微機保護，具備網(wǎng)絡(luò)功能，可以實現(xiàn)遠程遙控、遙測、遙信和遙調(diào)。
三、煤礦機電一體化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢
我國自造的煤礦機電一體化設(shè)備都具有智能化、程序化、信息化的特點，以及設(shè)備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優(yōu)點。這些設(shè)備在煤炭生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，不僅減輕了操作人員的勞動強度，而且極大地提高了煤礦的生產(chǎn)水平和能力，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。但是，我國的煤礦機電一體化技術(shù)與發(fā)達國家相比，還有一定的差距，因此還有很多的工作需要繼續(xù)研究，其未來的發(fā)展趨勢是：
開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)的以煤礦開采技術(shù)及配套裝備為主導的核心技術(shù)，研究具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心裝置：
增加產(chǎn)品的通信功能，以適應(yīng)綜合自動化的需要；開發(fā)以微處理器和微機為基礎(chǔ)的礦井設(shè)備工況和健康監(jiān)測以及微處理器、計算機和專家系統(tǒng)的應(yīng)用等；煤礦機器人仍然是煤礦機電一體化技術(shù)今后研究的重點之一。機電一體化技術(shù)煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用機電一體化技術(shù)包括基礎(chǔ)的機械技術(shù)、以及計算機與信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、自動控制技術(shù)動技術(shù)。而在在礦井的生產(chǎn)過程中，采煤工藝的先進與否直接影響整個礦井的生產(chǎn)能力。因此，要盡量選用先進的采煤工藝，從而到礦井的高產(chǎn)高效的目的。隨著我國工業(yè)控制自動化技術(shù)的發(fā)展，煤礦機電自動化在礦上的應(yīng)用目益增多。
因為煤礦是高危行業(yè)，提高機電設(shè)備自身的安全可靠程度和自動化程度，最大減少用人，是實現(xiàn)礦井長治久安的關(guān)鍵所在，因此煤礦機電的自動化有力推動了企業(yè)安全高效、又好又快發(fā)展。
電氣自動化在采礦機械設(shè)備中的應(yīng)用采煤機從中厚煤層起步，發(fā)展到薄煤層、大功率、大采高強力滾筒采煤機。從有鏈牽引、無鏈液壓牽引方式，逐漸發(fā)展到了電磁滑差無鏈電牽引和變頻調(diào)速無鏈電牽引。液壓支架高度從薄煤、中厚到厚煤層，支架型式由占主導的掩護式，逐漸發(fā)展到有四柱支撐式低位放頂煤、兩柱式的高位放頂煤(單輸送機)、兩柱掩護式低位放項煤液壓支架等多種架型。液壓支架電液控制系統(tǒng)在美國、澳大利亞、德國等煤炭生產(chǎn)發(fā)達國家得到了普遍的應(yīng)用，液壓支架電液控制系統(tǒng)是實現(xiàn)綜采工作面高產(chǎn)高效的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備，是今后發(fā)展的必然方向充分發(fā)揮機電一體化技術(shù)在煤礦開采中的作用。目前從國內(nèi)煤礦的技術(shù)、經(jīng)濟條件和效益出發(fā)，電液控制液壓支架主要用于年產(chǎn)400萬t以上的一次采全高長壁工作面，600萬t以上各項煤工作面及薄煤層高效開采工作面。將在近年內(nèi)結(jié)合各礦特點嘗試液壓支架的電液控制系統(tǒng)。
我國電氣自動化的應(yīng)用使采煤的過程更加人性化，綜采工作面裝備遠程監(jiān)控及專家診斷系統(tǒng)的可靠性是國產(chǎn)采煤機研究的主要內(nèi)容。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)綜采裝備液壓支架和采煤機的遠程監(jiān)控，使采煤機根據(jù)煤層的變化實現(xiàn)自動割煤、煤層的軟硬自動調(diào)節(jié)采煤速度，檢驗并完善動態(tài)監(jiān)測綜采支架液壓系統(tǒng)壓力和各受力點的狀態(tài)，自動調(diào)節(jié)支架推移輸送機的拉移等，使綜合機械化水平上一個新的臺階。
煤礦機電一體化技術(shù)礦井運輸提升產(chǎn)品的應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)中，因為現(xiàn)代化煤礦發(fā)展的需要，對煤礦機械化采煤提出更高的要求，因此隨之對井下、井上的運輸和 提升系統(tǒng)的要求也就越來越高。如今，對于國外一些采煤技術(shù)比較先進的國家，煤礦井下大巷的運輸系統(tǒng)大多是采用帶式運輸機，他們基本上是采用直流式交流變頻裝置驅(qū)動方式，主要以電力電子器件為核心。
在我國，大多數(shù)煤礦井下生產(chǎn)已經(jīng)實現(xiàn)了皮帶化，采用大巷強力帶式運輸機運輸?shù)姆绞揭卜浅Ｆ毡?。另外，計算機控制系統(tǒng)發(fā)展也非常迅速，它們具有很多種及時故障診斷和自我保護等功能，如應(yīng)用過程中的軸承溫度、倒轉(zhuǎn)、跑偏及斷帶等故障，可能在某些方面沒有面面俱到，在使用上還不能滿足一些功能，但是從發(fā)展的角度看問題，這的確是一個很好的開始。而全數(shù)字化提升機高度可靠，采用總線方式，使電器安裝大大簡化，此外，硬件配置簡單，互相兼容。我國研制成功的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化提升機，其核心部分ASCS是由雙 CPU構(gòu)成的計算機系統(tǒng)，其性能先進、操作簡便、準確可靠。機電一體化技術(shù)在綜合機械化采煤中的應(yīng)用，使設(shè)備動作趨于協(xié)調(diào)，且安全性、可靠性大為提高，操作性能更加完善，為煤炭企業(yè)帶來了更高的經(jīng)濟效益。
礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用礦井安全生產(chǎn) 監(jiān)控系統(tǒng)是最能體現(xiàn)煤礦機電一體化的技術(shù)之一。20世紀 90年代以來，緊跟世界監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展潮流，我國自行研制開發(fā)出了一批具有世界先進水平的監(jiān)控系統(tǒng)，如煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90系統(tǒng)、煤炭科學研究總院常州自動化研究所的KJ95系統(tǒng)等。自此，大大小小的系統(tǒng)生產(chǎn)廠家如雨后春筍般的不斷出現(xiàn)，不僅為各煤礦提供了更多的選擇機會，且促進了各廠家在市場競爭條件下不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)意識。經(jīng)過多年的實踐表明，安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用，基本代表了我國煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平。
四、煤礦機電管理存在的主要問題
1機電管理職能部門作用沒有充分發(fā)揮盡管各地方煤礦一般都設(shè)置了機電管理部門，但大多數(shù)礦井機電科都承擔 2種職能：一是機電管理，二是機電生產(chǎn)。
機電科管理人員的主要精力放在應(yīng)付生產(chǎn)上，管理作用沒能充分發(fā)揮。一些地方煤礦的領(lǐng)導對機電管理重視不夠，大量壓縮機電人員，造成機電管理人員不足，機電專業(yè)組織未能健全，機電管理網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常中斷，機電 職能管理作用淡化，技術(shù)手段落后。
機電隊伍整體素質(zhì)較低及機電技術(shù)力量薄弱一些地方煤礦機電管理人員文化較低，專業(yè)技術(shù)水平不高，未系統(tǒng)學習設(shè)備管理理論和企業(yè)管理理論，機電管理憑經(jīng)驗進行。機電職工一般未接受機電專門技術(shù)培訓，理論知識不足，實踐經(jīng)驗缺乏，違章作業(yè)經(jīng)常發(fā)生。設(shè)備故障較高，因電氣失爆而引起的瓦斯、煤塵爆炸事故幾乎年年發(fā)生。用電管理 兩票三制堅持不嚴，帶電作業(yè)，約時停送電時有發(fā)生。
設(shè)備存在隱患較多設(shè)備老、舊、雜、帶病運轉(zhuǎn)，安全設(shè)施、保護裝置不全，距《煤礦安全規(guī)程》要求差距較大。提升系統(tǒng)缺少緩沖裝置和托罐裝置，電控系統(tǒng)、制動系統(tǒng)保護不全。井筒裝備銹蝕嚴重，末能定期防腐。有的礦井為了趕產(chǎn)，不能保證主副井2h的停產(chǎn)檢修時間，絞車的實際提升負荷超過設(shè)計提升能力。一些固定設(shè)備的電壓表、電流表、壓力表、真空表、安全閥未按規(guī)定定期校驗。井下電氣設(shè)備沒有按規(guī)定做電氣試驗，過流保護整定過大，漏電保護、煤電鉆綜保、照明信號綜合保護、輸送機保護、風電閉鎖、瓦斯電閉鎖甩掉不用或 試驗及記錄不規(guī)范。井下局部接地極及連線的材質(zhì)、工藝不符合要求，安裝不合格。非阻燃的電纜、輸送帶仍在井下使用。電氣設(shè)備失爆現(xiàn)象屢見不鮮。
改進地方煤礦機電管理的辦法重視機電管理，首先是礦井領(lǐng)導人重視機電管理，這是加強機電管理的關(guān)鍵。機電管理人員要經(jīng)常向礦領(lǐng)導匯報機電工作，多提工作建議，以獲得領(lǐng)導的支持。
因礦制宜建立機電管理機構(gòu)，授予職權(quán)，統(tǒng)一管理礦井機電管理機構(gòu)體系不論采取哪種形式，都必須授予機電部門職權(quán)，實行統(tǒng)一管理。一般機電部門要具有以下職權(quán)，即：制定機電管理規(guī)章制度杈；編制部署機電工作計劃權(quán)；設(shè)備配件分配權(quán)：制止違章作業(yè)權(quán)：追查機電事故權(quán)；檢查評比考核獎罰權(quán)：機電業(yè)務(wù)骨干調(diào)整調(diào)動工作監(jiān)督權(quán)。
認真落實規(guī)章制度，扎實地做好設(shè)備綜合管理。加大機電培訓。達到培訓的目的各礦應(yīng)建立設(shè)備綜合管理體系，完善設(shè)備綜合管理制度，配齊設(shè)備管理人員，實行流程化管理，扎實地做好設(shè)備綜合管理工作，確保設(shè)備管理制度化、正常化、規(guī)范化。培訓上提高職工學習積極性，嚴謹機電培訓走過場。能實現(xiàn)要我學到我要學的轉(zhuǎn)變，培訓達到目的。
對我國煤礦機電一體化技術(shù)的思考在20世紀，我國煤礦機電一體化技術(shù)(產(chǎn)品)取得了較大的發(fā)展，機電一體化技術(shù)應(yīng)用到了煤礦每個環(huán)節(jié)，但相對國外先進煤礦還是比較落后的。因此，要讓我國煤礦機電一體化技術(shù)達到世界先進技術(shù)水平，必須掌握信息時代機電一體化技術(shù)的特點和相關(guān)技術(shù)發(fā)展的動態(tài)。
應(yīng)提高我國煤礦機電一體化產(chǎn)品的規(guī)范化、標準化、系列化和通用化的程度：以計算機為機電一體化的核心裝置，因為計算機運算和存貯能力非常強，且體積和功耗小，更加適合于工作空間狹小的煤礦機電一體化產(chǎn)品，在設(shè)計煤礦機電一體化產(chǎn)品時，應(yīng)盡可能的選用功能強大的嵌入式計算機，從而保證工作性能更可靠：對于新開發(fā)的煤礦機電一體化產(chǎn)品應(yīng)具有通信功能，同時，要選用很好的開放性和高可靠性的通信模塊，方便與控制網(wǎng)絡(luò)進行連接通信控制；煤礦機電一體化產(chǎn)品需要達到智能化發(fā)展水平，能判斷機電設(shè)備和周圍環(huán)境的狀態(tài)，使設(shè)備能自動適應(yīng)環(huán)境并以最優(yōu)的狀態(tài)工作，同時能快 速地對所采集的參數(shù)進行分析，從而對故障進行診斷，再根據(jù)這些診斷結(jié)果對以后工作過程中的故障進行預測；要對礦用傳感器進行深入研究和開發(fā)，提高礦用傳感器的可靠性和使用壽命，同時考慮傳感器的數(shù)字化、集成化、智能化和多維化，使礦用傳感器在比較惡劣的工作環(huán)境下進行信號的測量，并保證其測量；準確度，并具有自校正、自診斷、狀態(tài)識別和自我調(diào)節(jié)等功能；要關(guān)注國內(nèi)外高新技術(shù)的發(fā)展，將那些適于煤礦井下工作環(huán)境的高新技術(shù)用于煤礦機電一體化產(chǎn)品，從而提高煤礦現(xiàn)代化，達到煤礦自動化生產(chǎn)。
參考文獻
1殷際英．機電一體化實用技術(shù)[Ｍ]．北京：化學工業(yè)出版社，2003 2芮延年．機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[Ｍ]． 北京：機械工業(yè)出版社，2004．
結(jié)束語
當然，機電一體化的發(fā)展不是孤立的，與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并隨著科學技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。
近年來，隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、軟件技術(shù)、傳感器技術(shù)和自動化技術(shù)的飛快發(fā)展，信息流成為機電一體化的主要特色。其產(chǎn)品實現(xiàn)自動化、數(shù)字化、智能化，在性能和功能方面均實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。
因此，機電一體化技術(shù)是企業(yè)信息化的重要支撐技術(shù)，是礦山綜合自動化的基礎(chǔ)。機電一體化技術(shù)在煤礦采、掘、運裝備的應(yīng)用和推廣，極大地提升了我國煤礦生產(chǎn)的綜合實力，為實現(xiàn)高效、安全、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的煤炭工業(yè)生產(chǎn)打下了扎實的基礎(chǔ)。
鳴
謝
本文是在老師精心指導和大力支持下完成的。老師以其嚴謹求實的治學態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風和大膽創(chuàng)新的進取精神對我產(chǎn)生重要影響。他淵博的知識、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。同時，在此次畢業(yè)設(shè)計過程中我也學到了許多了關(guān)于瓦斯抽放方面的知識，實驗技能有了很大的提高，在此深表謝意。其次，感謝所有關(guān)心、支持、幫助過我的良師益友。最后，向在百忙中抽出時間對本文進行評審并提出寶貴意見的各位老師表示衷心地感謝。
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