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摘 要:近些年来,随着市场经济的不断发展,我国煤炭事业也获得了更大的发展空间,尤其是科学技术的快速发展,更为煤炭生产注入了更多的高科技技术,使得煤矿生产效率大幅度提升。本文就以机电一体化产品为例,对其在煤炭生产中应用的相关问题进行简要的分析。
关键词:煤炭生产 机电一体化 机电一体化产品 应用
一、煤矿机电一体化产品概述
机电一体化是由信息技术、机械技术、电子技术、接口技术、传感技术、微电子技术、信号转变技术等学科综合而成的,机电一体化的产生和发展,既依赖于这些技术,但反过来又对这些技术产生了促进作用。自上个世纪八十年来以来,我国机电一体化取得了较快发展。目前,机电一体化已经朝着系统化、柔软性化、微型化、网络化、智能化方向发展,对煤炭系统的运行产生了很大影响。机电一体化产品的应用,大大改善了煤矿生产的安全系数、工作环境、劳动生产强度,还能降低煤矿生产的能源消耗,提高煤炭生产的效率,在不更换设备的前提下,能够对煤矿生产的过程和产品结构进行改革和调整,为传统的加工制造业注入新的生机与活力。
目前,煤矿机电一体化产品在煤矿生产中已广泛应用。从国内市场来看,全数字提升机、电牵引采煤机在市场中占有很大比重,我国已具备了生产矿井供电设备、胶带运输机、监控掘进机的能力。同时,矿井生产过程的信息化管理和控制、煤矿安全监管系统、工作地点的图像监控、胶带机控制系统、调度室装备管理的数字化也基本实现,计算机管理系统在煤矿企业生产调度、办公室管理、销售、设备、人力资源、财务管理中也得到广泛应用。从这些可以看出,煤矿机电一体化产品已基本实现了信息化、智能化、自动化,为我国煤炭企业的快速发展提供了保障。
二、煤矿机电一体化产品在煤炭生产中的应用
以某煤炭企业为例,该煤炭企业属于高耗能、高投入老矿,井区分布的面积较大,战线长,矿井深,人员多,服务的年限也逼近。从矿井情况来看,目前不宜开采遗留煤柱及薄煤层。因此,该煤矿企业要想获得发展,就必须改造高耗能机械设备。近年来,该煤炭企业投入了大量的资金,用于改造高耗能设备以及老化设备,采用了机电一体化产品。经过改造,不仅降低了煤矿开采的能耗,还提高了煤矿开采的安全性,大大提高了开采的效率和企业的经济效益。
1.采煤机
根据该煤矿开采的现状,为提高煤矿开采的效率,提高掘进的速度,该煤矿企业选择了了5台D150NW采煤机,2台悬臂式掘进机,煤矿开采的效率提高了300%,增加了原煤产量。与液压牵引相比,机电一体化产品具有很好的牵引性,能够克服阻力的移动,还能够用于倾斜度高的煤层,其运行的可靠性较高,使用的寿命也较长。
2.综采液压支架
为了实现煤矿开采机械化、增加产量、提高功效、减轻劳动量、提高开采的安全系数,该煤矿企业在残采层使用了综采液压支架,提高了残采层的回采率。机电一体化产品的应用,对煤炭企业的回采作业提供了便利。
3.钢丝绳检测系统
在煤矿开采中,钢丝绳的使用一直存在着不可靠、不安全、低效率、危害大、不经济等问题。在钢丝绳检测时,一般是通过人工目视,不仅浪费了大量时间,检测的准确性也较低。因此,该煤矿企业开发了一个钢丝绳检测系统,该检测系统通过对钢丝绳的损伤情况进行定量分析,能够准确反映钢丝绳的使用状况,检测精度较高,且性能较稳定、分辨性较强,操作也比较方便,可以用于检测钢丝绳的疲劳、锈蚀、磨损、断丝等损伤,节省了钢丝绳检测的时间,也能够有效预防钢丝绳断绳事故。
4.起动控制柜
该煤矿企业由于产生较早,其设备老化比较严重,大型设备高耗能问题也更加突出。在煤矿开采中,主扇风机是重要的设备,其特性优劣、性能状况会直接影响煤矿开采作业的安全。近年来,该煤矿企业开始引进新的主扇风机,配备了专门的自耦减压起动控制柜,大大提高了煤矿开采的效率,降低噪声污染和环境污染,促进煤矿开采作业的顺利进行。
5.提升机电控系统
该煤矿企业的五区为萎缩性的矿井,在2007年已经提用了大部分的设施。2010年发现了新储量,经过测算,由于新建系统的资金投入太大,因而该煤矿企业准备重新使用停用的设施,延长开采战线。主井提升系统为重新起用的一种设备,双箕斗是主井提升的主要设备,设别老化严重,且停运时间较长。因此,该煤矿企业对设备进行了更新,在原有设备的基础上进行了改造升级,更滑了提升机电控系统,参数调整比较方便、接线简单且维护量较小,在安装后运行状况良好。在提升机方面,尤其是内装式数字化提升机,将驱动与滚筒合二为一,大大简化的机械结构,实现了机械设备、计算机技术、电子技术、自动控制技术的一体化。同时,全数字提升机采用了总线控制的方法,可靠性较高,电器安装也相对比较简单,硬件配置也大大简化,兼容性较好。
6.其他
该煤矿企业还采用了电子秤计量系统、轨道检测系统、矿用隔爆组合开关、温度传器、斜巷挡车装置、提升机保护装置等煤矿机电一体化产品。目前,该矿井生产系统已逐渐向自动化、信息化、智能化方向发展。
三、结束语
随着科学技术的发展,机电一体化技术也获得较快发展,煤矿机电一体化产品在煤矿开采中广泛利用,大大提高了我国煤矿开采的效率,促进煤炭企业的安全、高效生产的实现,为我国煤矿企业的发展提供了可供借鉴的路径,促进我国煤炭事业的发展。从未来煤矿机电一体化的发展趋势来看,我国应加大开发具有自主知識产权的煤矿开采技术,加快研发煤矿开采的核心装置,尽早实现国产化。同时,还应该增强产品的通信性能,适应煤矿开采自动化、智能化发展的需要。在今后几年,煤矿机器人的研究依然是煤矿机电一体化研发的重点。参考文献[1]赵菊清.煤矿机电一体化产品在煤炭生产中的应用[J].现代商贸工业,2009,21(1):393.[2]张志伟.煤矿机电一体化产品在煤炭生产中的应用[J].中国科技博览,2009,(31):281-281.[3]石江波.煤矿机电一体化产品在煤炭生产中的应用[J].中国科技博览,2010,(36):176-176.