淺談煤炭機電一體化技術在我國的應用

■秦升和

（沁和能源集團有限公司機電供應部 山西晉城 048200）

淺談煤炭機電一體化技術在我國的應用

■秦升和

（沁和能源集團有限公司機電供應部 山西晉城 048200）

由于煤礦生產條件和生產環節的復雜性，這對機電設備的安全運行提出了更高、更嚴格的要求。據統計：在我國煤礦的固定資產總額當中，有55% -65%是機電設備和設施，所花費的工資、能耗、油脂、配件、維修費用等的總和要占煤炭生產成本的40%以上。機電一體化技術是企業信息化的重要支撐技術,是礦山綜合自動化的基礎。機電一體化技術在煤礦采、掘、運裝備的應用和推廣,極大地提升了我國煤礦生產的綜合實力,為實現高效、安全、潔凈、結構優化的煤炭工業生產打下了扎實的基礎。本文對煤礦機電一體化技術在我國的應用進行闡述。

煤礦機電一體化技術

我國自造的煤礦機電一體化設備都具有智能化、程序化、信息化的特點,以及設備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優點。

到上世紀80年代后期，我國綜合機械化采煤取得了空前的發展，大大推動了我國的煤礦機電一體化技術的進程，采煤機已由液壓牽引向電牽引發展。

到了上個世紀90年代中期，在原有的研究成果上，又開展了采運支機械微機監控、故障診斷的研究和支架電液微機技術應用的研究，并研發了大功率電牽引采煤機。

而進入21世紀后，我國煤礦機電一體化技術的研究和應用領域均有重大突破，在煤礦安全生產監控、大型固定設備的后備保護等方面已取得了喜人的成績。

然而，與國外的先進采煤國家相比，我國的煤礦機電一體化技術發展尚有一定差距，并且煤炭工業相對機械、電子、航天、輕紡、化工、鐵道、冶金等行業起步晚基礎薄弱，在開發水平、應用范圍、投資規模、技術人才和管理水平方面均有較大差距。

1 機電一體化技術的應用實踐

1.1 礦井安全生產監測監控系統中的應用

礦井安全生產監控系統是最能體現煤礦機電一體化的技術之一。我國監測監控技術應用較晚，20世紀80年代初，原國家煤炭部組織了對國外煤礦監控技術進行大規模的考察和引進工作，此舉大大促進了國內監控技術的發展。先后從波蘭、法國、德國、英國和美國等引進了一批安全監控系統(如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200)，在部分煤礦中應用；在引進的同時，通過消化、吸收并結合我國煤礦的實際情況，研制出KJ2，KJ4等系統并通過了鑒定。20世紀90年代以來，緊跟世界監測監控系統的發展潮流，我國自行研制開發出了一批具有世界先進水平的監控系統，如煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90系統、煤炭科學研究總院常州自動化研究所的KJ95系統等，它們的主要特點是:測控分站的智能化水平進一步提高；具有網絡連接功能；系統軟件采用了Windows操作系統。同時，在“以風定產，先抽后采，監測監控”12字方針和煤礦安全規程有關條款指導下，規定了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監測監控系統。自此，大大小小的系統生產廠家如雨后春筍般的不斷出現，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品質量和服務意識。

經過多年的實踐表明，安全監測監控系統為煤礦安全生產和管理起到了十分重要的作用。對我國現有煤礦監測監控系統及配套傳感器等設備的現場應用效果進行綜合評價，煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90、天地科技股份公司常州自動化分公司的KJ95、煤炭科學研究總院撫順分院的KJF2000和北京瑞賽公司的KJ4，KJ2000等系統無論在軟硬件功能、穩定性和可靠性、專業技術服務能力、企業性質和生產規模等方面基本代表了我國煤礦監測監控系統的技術水平。

1.2 礦井提升機中的應用

機電設備是構成施工生產的重要因素，機械設備在使用過程中，由于材料、工藝、環境條件和人為因素的影響，其零部件會逐漸地被磨損、變形、斷裂、蝕損等，隨著零部件磨損程度的逐漸增大，設備的技術狀態將會產生劣化，不可避免地將出現各種各樣的故障，設備的功能和精度降低，甚至整機喪失使用價值。

礦井提升機是一種實現機電一體化較好的礦山大型設備，全數字化，交、直流提升機。特別是內裝式提升機，從結構上將滾筒和驅動合為一個整體，大大簡化了機械結構，是典型的機電一體化設備，充分體現了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。

全數字提升機高度可靠，具有可重復性故障尋址、完整的診斷設施和自診斷功能，以及簡單而快速的通信功能；它采用總線方式，大大簡化電氣安裝；硬件配置簡單，互相兼容，零備件少；可以方便地實現軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度。

1.3 井下帶式輸送機中的應用

在我國“八五”計劃期間，通過國家一條龍“日產萬噸綜采設備”項目的實施，極大地提高了帶式輸送機的技術水平，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關鍵技術研究和新產品的研發也取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設備、高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內此項技術的空白，并對帶式輸送機的關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產品開發，成功的研制了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置、驅動系統采用調速型液力偶合器和行星齒輪減速器，目前我國已經自行生產制造了多個品種和多種類型的帶式輸送機。

2 結束語

煤礦機電的一體化能夠順利實施，它集節了很多科學技術的結晶，同時煤礦機電一體化的發展也是人類社會生產力發展的必然結果。

人類社會發展到這一階段是經過幾代人不謝努力贏來的，其中艱辛是極其不容易的。

現階段我們可以看到煤礦機電一體化的投入，不僅提高了生產水平和能力，而且還為煤礦企業創造了巨大的經濟效益，同時也帶動了社會效益。

[1]張莉.機電一體化技術在煤礦中的應用 [J].山西煤炭干部管理學院學報.2007.(1): 88.

[2]王洪波.機電一體化技術及其應用研究 [J].中國集體經濟.2007(6):174.

[3]文廣.機電一體化技術在鋼鐵企業的應用與展望 [J].機械.2003.30(1):62～64.

[4]機電一體化實用手冊 [M].北京:科學出版社.2007.(1).

TH-39[文獻碼]B

1000-405X（2015）-10-349-1