加强煤矿机电自动化的方法研究

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  摘要:当前,中国已进入经济社会发展转型时期,对煤炭的需求量呈现上升趋势。面对煤炭需求量不断上升的压力,以及煤矿安全生产的严峻形势,需要提高煤矿生产的自动化水平。在本文中,笔者结合自身的经验,从理论和实践两个角度分析了自动化技术在煤矿机电设备中的应用,对提高煤矿生产的自动化水平,保证煤矿安全生产,具有重要意义。
  关键词:煤矿生产;机电设备;自动化
  随着中国经济的转型升级,中国经济社会发展对煤炭资源的需求量将大幅增长。当前,中国已是世界上最大的煤炭消费国,在需求量不断上升的同时,安全生产的形势也不容乐观。在本文中,笔者从中国煤矿机电设备自动化的现状分析入手,探讨了提高煤矿机电设备自动化的方法。
  一、中国煤矿机电设备自动化的现状和自动化技术
  (一)中国煤矿机电自动化现状
  中国的煤炭生产的技术结构层次比较多,大型国有矿井处于综合生产阶段,而小型的煤矿则处于一般机械化生产阶段,乡镇一级的矿井仍然是人工作业方式来采煤。
  与西方发达国家相比,无论是在自动化技术的应用,还是在机电设备力量和技术水平,均有着较大的差距。
  (二)自动化技术
  自动化技术指的是机械设备或者是在生产、管理过程中,在无人参与的情况下,通过自动检测、信息的传输、处理和判断等,实现设计的目标。自动化技术是一门综合性的技术,其主要综合了计算机技术、自动控制技术以及微电子技术、机械技术等。
  20世纪七八十年代,自动化技术诞生;其诞生以来,就在煤矿机电设备中有了应用。随着微型计算机、PLC控制技术以及传感与检测技术、信息处理技术的发展,自动化技术实现了飞跃式发展。当前,以自动化技术为核心的控制系统在煤矿机电设备中已有了广泛的应用,也成为机电设备发展的方向之一。
  二、自动化技术在煤矿机电设备中的实际应用
  (一)自动化技术在掘进机中的应用
  当前,大部分的煤炭生产企业都采用了掘进机这一设备。掘进机的电机系统构成相当复杂,包括矿本质安全操作箱、隔爆照明灯、矿用隔爆兼本质安全性开关箱等。这些部件组合在一起,构成了掘进机的电气部分。电气部分和液压系统的有效结合,则能够实现掘进机各种施工作业任务的完成。而掘进机控制系统的主要职责是保护和控制主控制器,其具备良好的故障记忆功能,能够同时显示出操作箱液晶屏和矿用隔爆兼本质安全型开关箱显示仪表。
  掘进机电气系统具有许多的优点,其第一个优点就是其全新的设计理念,是超越传统的,再一个便是掘进机电气系统具有超强的显示性能,能够较为清晰地显示掘进机的性能状态,下一个便是它的安装非常简便,安装耗时不超半小时,紧接着一个便是它的保护功能齐全,能够保障施工人员的人身安全;最后一个是它的结构非常紧凑,机动灵活。紧凑的结构,使掘进机的体积能够适应地下煤炭作业狭小的空间环境。自动化技术应用于掘进机后,能够利用RS485通讯来及时获取操作箱的控制数据信号,利用其内部的程序运算控制继电器的输入和输出方式。
  此外,自动化技术的应用,还能够通过接收电流互感器、电机温度保护等输出的数据信号,在程序运算的基础上,保障整个电控系统处于良好的运转状态,如系统出现故障,则可较为准确地判断出出现的是何种故障,并迅速检测出导致故障的原因。
  (二)自动化技术在采煤机中的应用
  对于煤矿开采企业而言,在实际的采煤作业过程中,采煤机是最重要的机械工具之一。采煤机的生产效率,不仅关系到煤炭开采企业的煤炭产量,而且会影响企业整体的经济效益。在我国现有的采煤水平下,自动化技术在采煤机中应用最具权威代表性的机械产品当属电牵引采煤机器。拿电牵引采煤机和传统的液压牵引采煤机做对比,我们不难发现,电牵引采煤机的生产效率更高,这主要是由于电牵引采煤机的性能相比传统的液压牵引机器要好得多。电牵引采煤机在为采煤机提供牵引动力的过程中,能够更加有效的克服采煤机移动时所产生的巨大阻力,而当采煤机出现下滑状况时,电牵引采煤机能够及时进行有效的发电制动。在进行有效制动的同时,能够将余下的电能输送会电网之中。
  例如,在部分煤矿开采过程当中,随着开采深度的加深,煤层的倾斜程度会加剧,这个时候,就要求采煤机要具有优良的制动性能。而应用了自动化技术的电牵引采煤机,轴段安装有性能良好的停电设备,能够有效避免采煤机在采煤过程中发生下滑现象。
  在我国自主研发的采煤机器中,已普遍应用了自动化技术,且多数是性能较高的机械产品。比如,山西某煤矿机械厂生产的一型号采煤机,是按照太原某矿业公司的采掘条件和具体施工要求进行设计生产的,采用了自动化技术,在实际运用过程中收到了良好的效果,较大程度提高了该企业的煤炭开采效率,使企业的整体效益得到一定程度的提升。
  在采煤机中应用自动化技术,不仅能够提高采煤机的生产效率和生产作业的安全性,而且能够提高企业运营的经济效益,提升整个行业的生产效率,更好的满足经济社会发展对煤炭资源的需求。
  (三)自动化技术在带式输送机中的应用
  众所周知,煤矿安全生产中,输送机的作业环境主要是在地下,输送机主要在井下作业,因此,它会受到诸多因素的影响,比如地下的潮气、地质的变化等。此外,采煤过程中的各种震动和冲击,以及地下各种电、磁,也会对输送机造成一定的影响。总的来说,输送机的工作环境是恶劣的,是不理想的。因此,这就对控制系统提出了比较高的要求,要求控制系统能够保证输送机在十分恶劣的环境正正常工作。
  现阶段,中国在带式输送机方面取得了很大的研究进展,并开发了性能良好的带式输送机。而带式输送机的关键技术,便是自动化技术。应用了自动化技术的带式输送机,能够保证输送机在地下环境中的良好运行,对于提高采煤效率,保证采煤作业的顺利进行,具有十分重要的意义。
  (四)自动化技术应用在安全生产监测与控制系统中的应用
  煤矿生产企业走向机械化,一个重要标志是在安全生产监测和监控系统中合理应用自动化技术。在我国,自动化技术应用于机械产品,其历史还很短,直到上世纪九十年代,我国才研制出了水平较高的监测控制系统。随着安全检测和控制体统相关技术研发的进一步深化,相信对机电一体化的应用将会更加的纯熟。
  (五)自动化技术在矿井运输中的应用
  由于现代煤矿的发展,在煤矿实际开采过程中,对井上和井下的运输体统提出了更高层次的要求。当前,我国多数煤矿开采企业井下开采实现了皮带化。自动化技术也被广泛应用于矿井运输中。机电一体化在矿井运顺中的一个具体表现,是计算机系统实现了对输送全过程的监测和控制。
  在矿井输送中应用自动化技术,能够实现对输送全过程的监测,能够有效节省煤炭开采企业的人力成本,减少安全事故的发生,对企业的安全生产有着重要的意义。
  结语:
  当前,中国进入了经济转型的关键期,煤炭需求量呈现上升的趋势,煤炭安全生产形势也不容乐观,而提高煤矿机电设备的自動化水平,提高机电一体化水平,既可以提高煤炭生产量,也可减少煤炭安全生产事故。在本文中,笔者从中国煤矿机电自动化现状出发,分析了自动化技术在煤矿机电设备中的应用。希望本文有助于提高中国机电的自动化水平。
  参考文献:
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