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        機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應用分析

        2019-09-10 00:43:28李洪軍
        科學導報·科學工程與電力 2019年42期
        關(guān)鍵詞:煤礦機械機電一體化技術(shù)監(jiān)控系統(tǒng)

        李洪軍

        【摘?要】為促進煤礦機械的技術(shù)升級更為全面,提升機電一體化技術(shù)的應用水平,文章對機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應用進行詳細解讀,首先對此項技術(shù)的基本原理與應用產(chǎn)品進行論述,而后列舉機電一體化技術(shù)的各項應用優(yōu)勢,如可保障開采安全、可提高企業(yè)經(jīng)濟效益及勞動力收入、可提高煤礦開采效率等,最后,分析煤礦機械中的應用實踐,如帶式輸送機中的應用、安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中的應用、在提升機中的應用、在采煤機中的應用等。

        【關(guān)鍵詞】機電一體化技術(shù);煤礦機械;監(jiān)控系統(tǒng)

        引言

        機電一體化技術(shù)在煤礦開采過程中的使用,不僅提升了機械運作效率,也讓工作人員承擔的任務負擔得到減輕,最為重要的一點是節(jié)約了煤礦開采過程中需要占用的資源,大跨度提升了煤礦開采的效率。

        1 機電一體化技術(shù)

        1.1 技術(shù)概述

        我國現(xiàn)在的機電一體化技術(shù)在主菜單和電源功能的有機融合基礎上,可以通過引導微電子技術(shù)和智能技術(shù),使之與各方面進行相互配合,由于它還有較強的控制性能,可以為新型機電一體化技術(shù)提供環(huán)境。在發(fā)展過程中一些簡單的問題都會給機電一體化的發(fā)展帶來影響,比如生產(chǎn)時不集中與生產(chǎn)技術(shù)簡單等問題。在多次的研究分析后,發(fā)現(xiàn)信息、微電子技術(shù)都會與機電一體化技術(shù)相配合。在上個世紀 80 年代,我國研究人員開始對機電一體化進行研究與分析并取得了初步的發(fā)展。目前,我國機電一體化產(chǎn)品發(fā)展的方向大多數(shù)是以機電一體化的智能化,系統(tǒng)化以及小型化,使得使用機電一體化技術(shù)的煤礦工作人員的安全系數(shù)得到保障。

        1.2產(chǎn)品列舉

        很多國家為成為發(fā)達國家,在發(fā)展的過程中大量使用能源,使得地球上的資源越來越少。目前,各個國家開始關(guān)注不可再生能源和再生能源的問題。我國的煤礦作為不可再生能源中的一部分,與它有關(guān)的工作變得尤為重要。隨著科學技術(shù)不斷的進步,我國煤礦機械中也開始使用機電一體化產(chǎn)品,大大的提高了煤礦企業(yè)的開采率。同時,機電一體化產(chǎn)品,它是以計算機控制為主的國產(chǎn)供電設備,它具備了很多機械,如提升機、輸送機、電牽引采煤機等,并且這些機械中都有很多先進的功能如信息控制,全城監(jiān)控以及自動報警等。機電一體化產(chǎn)品現(xiàn)在應用于煤礦機械管理工作中,它提高了煤礦企業(yè)的開采工作,保障工作的安全質(zhì)量,提高了工作效率以及開采工作人員的安全性。

        2機電一體化技術(shù)在煤炭機械中應用的優(yōu)勢

        2.1保障開采安全

        煤礦開采企業(yè)在傳統(tǒng)的開采工作落實中,由于受到了較大的技術(shù)限制,導致開采工作持續(xù)處于較大的安全隱患中,同時基層工作員的身心一直處于較為惡劣的環(huán)境中,無論是生理還是心理都在承受較大的負擔,不利于健康維護。

        2.2有利于提高企業(yè)經(jīng)濟效益及勞動力收入

        在開采設備中使用機電一體化技術(shù),可讓工作效率得到提升,煤礦資源的產(chǎn)量也因此得到提升。同時可減輕對自然環(huán)境的破壞,促進企業(yè)生產(chǎn)工作流程的潔凈、節(jié)能。企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營效率得到提升后,可以帶動周邊的相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,同時有更多的資金研發(fā)新技術(shù),促進技術(shù)升級的效率,讓企業(yè)的發(fā)展運作速度更快,逐漸形成一個健康的閉環(huán),讓整個煤礦開采差產(chǎn)業(yè)的環(huán)境得到凈化,利用技術(shù)全效帶動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、市場的運作。

        2.3有利于提高煤礦開采效率

        機電一體化技術(shù)在煤礦礦產(chǎn)資源開采中的應用,促進了技術(shù)與系統(tǒng)的升級,這個過程是節(jié)約資源、縮減對環(huán)境造成的污染的重要操作,因此必須得到專業(yè)人員的重視,盡量通過設備與系統(tǒng)升級完成技術(shù)革新。尤其是一些耗人工、耗時間、耗設備的生產(chǎn)步驟,如果可以借助機電一體化技術(shù),不僅可以大幅提升工作運行效率,還能讓煤炭的生產(chǎn)方式得到轉(zhuǎn)變,而微處理與自動化技術(shù)的支撐,讓很多設備實際運作中出現(xiàn)的問題與漏洞得到填補、完善,提升了設備的操作安全性與運行的穩(wěn)定性,可以對操作人員提供更為強大的安全性保障。

        3 機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應用實踐

        3.1 機電一體化技術(shù)在帶式輸送機中的應用

        隨著時代的進步與發(fā)展,機械生產(chǎn)過程中各種各樣的技術(shù)推陳出新、更新迅速,煤礦生產(chǎn)過程中使用到的機械也不例外,如輸送機,不同地區(qū)、不同規(guī)模的煤礦企業(yè)使用的輸送機類型存在差異,較為常見的一種是巷道帶式輸送機設備,使用優(yōu)點是可以自由伸縮,有效彌補了我國大型煤礦開采企業(yè)輸送涉筆使用上一直存在的成套長距離和大傾角帶式協(xié)調(diào)問題,提供了技術(shù)解決方案,讓我國煤礦開采企業(yè)的生產(chǎn)效率因此得到提升。同時,近些年來,隨著新型技術(shù)的研發(fā)與升級,我國煤炭行業(yè)還開發(fā)出了以 PLC為核心的可編程控制設備、多種制動、軟啟動裝置,這種運輸裝置主要采用調(diào)速型液力耦合器、行星齒輪減速器為驅(qū)動系統(tǒng),能夠保證設備的使用性能更強,使用過程更加安全。

        3.2 煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

        20世紀末期,我國的煤礦監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展速度較快,主要得益于國外在此部分的技術(shù)研發(fā)成果較多、進步較大。尤其是一些研究機構(gòu)借鑒國外先進技術(shù)后研發(fā)出的新型系統(tǒng),如KJ95 系統(tǒng),主要用于井下通信與工業(yè)電視的監(jiān)控,可以對井下的工作開展情況進行全面監(jiān)控。需注意的一點是工業(yè)電視監(jiān)控與井下的通信不僅能夠隨意搭配,還可以單獨使用,讓不同需求的礦井開采工作得到全面滿足。

        KJ95 綜合監(jiān)控系統(tǒng)配置基礎中,監(jiān)測系統(tǒng)與通信系統(tǒng)之間是相互獨立存在的,連接主線的材質(zhì)為光纖,可對語音信號以及監(jiān)測系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)信息的傳輸穩(wěn)定與迅速性能進行保證,同時可被地面的電端機接收,為了讓光纖的傳輸過程更加節(jié)能、高效,光端機通常將結(jié)合后的信號轉(zhuǎn)化為光信號,而后經(jīng)過礦井下的光端機將光信號直接轉(zhuǎn)換成為電信號,輸送至井下工作人員手中,同時這個過程里的數(shù)據(jù)信息與語音信號是分開送達的,主要經(jīng)過井下的電端機RS232接口,讓數(shù)據(jù)信號被完整、清晰的送到礦井下的傳輸接口中,而后再對應輸送到各個分站點。各個分站點主要通過分線盒將語音信號傳導到各個話機上,這個過程中的語音信號與監(jiān)測數(shù)據(jù)也是雙向傳遞的,提升了信息傳遞的效率,更讓整個過程得到了簡化。但是需要注意的是目前的KJ95 煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)運作還處于經(jīng)驗積累、實驗階段,如果想要為煤礦系統(tǒng)建造一個出一個優(yōu)質(zhì)的信息傳輸系統(tǒng),還需積累更多的經(jīng)驗,做出更多的技術(shù)調(diào)整與升級。

        3.3 在提升機中的應用

        直流全數(shù)字化技術(shù)在煤礦機械中使用一體化技術(shù)種類中代表著煤礦采掘系統(tǒng)的等級配置,可將自動控制、電力電子、通信、機械與驅(qū)動、滾筒機械結(jié)構(gòu)集成為一體化技術(shù),主要作用于提升機的內(nèi)裝式中。為了讓電器的安裝得到簡化,可以使用總線全數(shù)字化提升機,這種類型的提升機不僅可以相互配合協(xié)作,內(nèi)部結(jié)構(gòu)還較為簡單,如果使用過程中出現(xiàn)問題,可以盡快找到原因并盡快排除。

        3.4 在采煤機中的應用

        機電一體化技術(shù)應用到產(chǎn)品機上后,衍生出的產(chǎn)品是電牽引采煤機。這種機械與傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機相比,更加節(jié)能,可以節(jié)約大量的人力支持,縮減工作人員需要承擔的工作量,同時能夠在生產(chǎn)工作中提供更大的牽引力。在煤礦的開采階段,主要采用電能進行控制,將大傾角中的煤層進行牽引,節(jié)約出更多的能源。采煤機的系統(tǒng)整機實際運作中不會產(chǎn)生摩擦力,因此收到的磨損更小,也直接減輕了工作人員的維修負擔,保證了工作效率的同時,降低了出錯率。自動化技術(shù)還可應用到采煤機的神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)中,這可以說是一項智能技術(shù),在機電工程中體現(xiàn)很大的應用價值。機電系統(tǒng)的控制中,神經(jīng)網(wǎng)絡可以對生產(chǎn)中相關(guān)的數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)進行智能化的識別,實現(xiàn)控制方式的最優(yōu)化升級。

        結(jié)語

        機電一體化技術(shù)在煤礦開采過程中的應用,可大幅提升機械運作的效率,同時節(jié)約更多的人力與物力資源,縮減企業(yè)在機械設備與人員方面承擔的成本。同時,隨著技術(shù)的不斷升級與發(fā)展,一體化技術(shù)的發(fā)展方向?qū)⒏訌V闊,可為煤炭企業(yè)的發(fā)展帶來更多技術(shù)支持。

        參考文獻:

        [1]翟志剛.機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應用[J].石化技術(shù),2019,26(07):8-9.

        (作者單位:扎賚諾爾煤業(yè)有限責任公司靈東煤礦)

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