煤礦采煤中智能控制技術(shù)的應(yīng)用分析

景紅衛(wèi)

摘要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，煤礦采煤中智能控制技術(shù)得到快速發(fā)展。智能控制技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用，不僅能夠提高煤礦生產(chǎn)的自動(dòng)化程度，而且對節(jié)約能耗、提高生產(chǎn)效率、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)也具有重要的作用。文章詳細(xì)介紹了計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)的功能及應(yīng)用，然后詳細(xì)分析了智能控制技術(shù)在煤礦采煤機(jī)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煤礦采煤；智能控制技術(shù)；采煤機(jī)

中圖分類號(hào)：TD82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）20-0105-02

1 計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)的功能及應(yīng)用

計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)是一門跨學(xué)科的綜合性高技術(shù)，也是一門獨(dú)立的交叉學(xué)科。隨著微電子高新技術(shù)的興起，也大大推動(dòng)了智能控制技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，在很大程度上提升了煤礦機(jī)電產(chǎn)品的性能，使煤礦機(jī)械的發(fā)展有了很大的提高。目前，計(jì)算機(jī)智能控制系統(tǒng)主要有以下功能：

1.1 自動(dòng)化或半自動(dòng)化程度提高

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦機(jī)械實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化或半自動(dòng)化控制，減少了經(jīng)驗(yàn)不足和對作業(yè)精度的影響，也大大減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，從而提高生產(chǎn)的效率。例如，液壓支架電液控制系統(tǒng)，就是所謂的計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)，它可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，如果在支架操作控制器上輸入程序，就能夠在支架上進(jìn)行自動(dòng)連續(xù)操作。

1.2 在線監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警和故障自診

在計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)中，通過自動(dòng)報(bào)警和在線監(jiān)控功能，能夠?qū)ぷ餮b置、傳動(dòng)系統(tǒng)和電動(dòng)機(jī)等煤礦機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，如果出現(xiàn)事故，報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)，進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，能夠幫助救助人員找出出現(xiàn)故障的準(zhǔn)確位置，這就在很大程度上提高了操作員的工作條件，也會(huì)簡化對設(shè)備的維護(hù)檢查工作，使停機(jī)維修的時(shí)間大大縮短，從而使設(shè)備的使用壽命延長，也會(huì)在很大程度上提高機(jī)械工作效率。如果采用PLC控制采煤機(jī)上的變頻器，就會(huì)使煤礦中的各種電器設(shè)備更加智能化，從而實(shí)現(xiàn)多種在線監(jiān)控和故障自診。

1.3 節(jié)約能耗，提高生產(chǎn)效率

如果在井下使用通風(fēng)機(jī)、提升機(jī)、膠帶輸送機(jī)等，就應(yīng)使用PLC控制系統(tǒng)、變頻起動(dòng)，能夠節(jié)電量就在30%左右，與此同時(shí)，也會(huì)大大提高生產(chǎn)效率。

1.4 其他應(yīng)用

國外生產(chǎn)的采煤機(jī)、輸送機(jī)、綜掘機(jī)等機(jī)械中，采用了先進(jìn)的技術(shù)，也就是計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)變速器，通過外負(fù)荷的變化自動(dòng)改變傳動(dòng)比，能夠在很大程度上改變功率。這就要求對電動(dòng)機(jī)功率進(jìn)行充分利用，在操作的步驟上更加簡化，從而使設(shè)備的安全性能得到提高，又能降低能耗的成本，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保障作業(yè)人員的操作安全。目前，我國計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)也能夠應(yīng)用于綜合機(jī)械化采煤機(jī)，實(shí)現(xiàn)無人操作，可以使用機(jī)械在危險(xiǎn)的地帶或者人無法接近的地點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)，如果想要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控和計(jì)算機(jī)編程控制，可以配備無線遙控裝置。

2 智能控制技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用

在現(xiàn)代煤礦高產(chǎn)工作面中，由于采煤機(jī)對采煤工作目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)起到關(guān)鍵的作用，是保障機(jī)械達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目標(biāo)。目前，我國采用的采煤機(jī)測試系統(tǒng)還比較陳舊，測試系統(tǒng)的使用基本處于停用狀態(tài)，這就在很大程度上影響了煤炭的開采。采煤機(jī)測試系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)和先進(jìn)的檢測元件組成的，能夠大大提高測試和數(shù)據(jù)處理的進(jìn)度，從而使測試能夠得到保障。

2.1 測試技術(shù)概況

測試需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和測量，它是通過客觀事物中的相關(guān)信息，對其認(rèn)識(shí)的一個(gè)過程。在測試的過程中，需要采集數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行處理，還需要完成對仿真系統(tǒng)的操作，也就是控制，還有被測對象的負(fù)載和運(yùn)行環(huán)境的模擬。測試技術(shù)的發(fā)展需要經(jīng)歷三個(gè)階段：（1）手動(dòng)階段，也就是需要人工進(jìn)行對數(shù)據(jù)采集、處理和仿真系統(tǒng)的控制；（2）自動(dòng)測試，通過數(shù)據(jù)采集所構(gòu)成的測量裝置，能夠采用自動(dòng)進(jìn)行，但是在分析和處理測量數(shù)據(jù)的過程中，仿真系統(tǒng)的控制還需要人工進(jìn)行；（3）通過計(jì)算機(jī)及其外圍的設(shè)備，計(jì)算機(jī)的輔助測試可以替代人工操作，需要計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)的處理，但是，這可以在很大程度上提高測試的速度和精度，擴(kuò)大測試的范圍。

2.2 測試系統(tǒng)工作原理

2.2.1 液壓泵試驗(yàn)。如果驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩速傳感器和變速箱，電機(jī)就能夠加載調(diào)節(jié)后的溢流閥例，通過檢測元件，就能夠?qū)罕玫母黜?xiàng)性能參數(shù)直接檢測出。下圖1為液壓泵試驗(yàn)原理。

圖1 液壓泵試驗(yàn)原理圖

2.2.2 液壓馬達(dá)試驗(yàn)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵，當(dāng)液壓泵排出的高壓油進(jìn)入到被試液壓馬達(dá)后，檢測元件就能夠檢測出馬達(dá)性能參數(shù)。下圖2為液壓馬達(dá)試驗(yàn)原理。

圖2 液壓馬達(dá)試驗(yàn)原理圖

2.2.3 牽引部試驗(yàn)。采煤機(jī)的主電機(jī)能夠驅(qū)動(dòng)牽引部，但是需要連接牽引部鏈輪輸出軸和加載裝置，在溢流閥加載的幫助下，其原理能夠達(dá)到液壓馬達(dá)的效果，可以采用同一加載系統(tǒng)。下圖3為牽引部試驗(yàn)原理。

圖3 牽引部試驗(yàn)原理圖

3 結(jié)語

計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)的可靠性，在煤礦機(jī)械中是非常重要的一項(xiàng)性能指標(biāo)。由于采煤機(jī)械的工作環(huán)境比較惡劣，一般都是在井下作業(yè)，這就會(huì)使機(jī)械受到環(huán)境的侵襲，而且還會(huì)受到各種采煤振動(dòng)和沖擊等的干擾，面對如此惡劣的環(huán)境，這就需要機(jī)械能夠適應(yīng)，還要滿足高產(chǎn)的需求，而且井下作業(yè)具有一定的危險(xiǎn)性，采用計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)能夠大大降低危險(xiǎn)性，使其安全得到一定的保障。