淺談煤礦機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)技術(shù)管理

康輝

摘 要：煤礦機(jī)電運(yùn)輸作為礦井生產(chǎn)環(huán)節(jié)的重要組成部分，始終貫穿于生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，分布于各硐室的機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備組成了極為復(fù)雜的機(jī)電運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，具體表現(xiàn)在運(yùn)輸系統(tǒng)層次復(fù)雜、機(jī)電設(shè)備復(fù)雜和運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，針對(duì)這些特點(diǎn)，提出了做好機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)管理的幾點(diǎn)措施。

關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)；措施

煤礦機(jī)電運(yùn)輸是礦井生產(chǎn)環(huán)節(jié)的重要組成部分，機(jī)電運(yùn)輸管理在安全生產(chǎn)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，生產(chǎn)中的煤炭開采、運(yùn)輸、提升、供電等諸環(huán)節(jié)都要依靠機(jī)電設(shè)備、機(jī)電人員來完成，它貫穿了礦井的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，戰(zhàn)線長，涉及面廣，特殊工種多，技術(shù)性強(qiáng)，機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備狀況好壞直接關(guān)系到煤礦安全生產(chǎn)。本文擬在探討機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)復(fù)雜性的基礎(chǔ)上，就如何做好機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)的管理提出一些見解。

一、機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)的特點(diǎn)分析

（一）系統(tǒng)層次復(fù)雜

煤炭的生產(chǎn)過程通常包括掘進(jìn)、回采、運(yùn)輸和提升 4 個(gè)階段，從采區(qū)工作面、上下山、階段大巷、井底車場(chǎng)到地面工業(yè)廣場(chǎng)遍布眾多機(jī)電硐室和機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備，每一采區(qū)都有相應(yīng)的機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備，形成了不同的子系統(tǒng)，如采區(qū)供電系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)及排水系統(tǒng)等，同一水平的各子系統(tǒng)間存在橫向聯(lián)系，不同水平的子系統(tǒng)間存在縱向關(guān)聯(lián)，共同組成了整個(gè)礦井的機(jī)電運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，為此，需要對(duì)生產(chǎn)過程的各子過程進(jìn)行集中監(jiān)控。

（二）機(jī)電設(shè)備復(fù)雜

由于井下環(huán)境惡劣，要求井下機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備必須具有本安特性或防爆性能，以適應(yīng)潮濕及煤塵環(huán)境，而且還要具有安全閉鎖功能和抗電磁干擾能力等。一方面，大型機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如主提升系統(tǒng)通常由主軸裝置、離合器、減速機(jī)、操縱臺(tái)、深度指示器、液壓制動(dòng)、電動(dòng)機(jī)及電力拖動(dòng)系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、提升容器、提升鋼絲繩、天輪、井架及井筒裝備等組成，是典型的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)；另一方面，由于防爆性能和綜合保護(hù)要求及特殊設(shè)計(jì)的要求使機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備更為復(fù)雜。如主提升系統(tǒng)的過卷、松繩、過速、滿倉及深度指示器失效保護(hù)、閘間隙保護(hù)等和閉鎖功能要求等，需要對(duì)提升系統(tǒng)配置相應(yīng)的安全保護(hù)裝置和控制系統(tǒng)。

（三）運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜

生產(chǎn)過程存在的頂板壓力、瓦斯、煤塵及地質(zhì)災(zāi)害等問題，使得礦井機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行環(huán)境惡劣而復(fù)雜。且頂板壓力、采區(qū)涌水和瓦斯等都處于動(dòng)態(tài)變化中，隨著開采水平的延深，這些問題變得更加突出。因此，礦井機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備需要具有多種保護(hù)，如低壓饋電開關(guān)的漏電、過流和接地保護(hù)，局部通風(fēng)機(jī)電源采用“三專”供電，瓦斯泵采用“三?！奔印皟蓪！惫╇?，采區(qū)和掘進(jìn)面非本質(zhì)安全型設(shè)備必須實(shí)現(xiàn)風(fēng)電閉鎖和瓦斯電閉鎖。

二、做好機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)管理的措施

（一）構(gòu)建機(jī)電運(yùn)輸信息系統(tǒng)，推行機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)的閉環(huán)控制

獲取機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備的各類數(shù)據(jù)信息是對(duì)其進(jìn)行有效控制的基礎(chǔ)，也是對(duì)機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行有效管理的依據(jù)。這就需要建立覆蓋全礦井的機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備管理信息系統(tǒng)，構(gòu)建機(jī)電運(yùn)輸信息管理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)閉環(huán)控制的基礎(chǔ) 。在此基礎(chǔ)上，引入六西格瑪控制理念，推行“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)行動(dòng)”的精細(xì)化和閉環(huán)管理模式，實(shí)現(xiàn)機(jī)電裝備保護(hù)及能力評(píng)價(jià)，如圖 2 所示。采用帕累托圖、因果圖、控制圖、故障效應(yīng)及模式分析等多種方法對(duì)機(jī)電運(yùn)輸隱患進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，同時(shí)采用可靠性理論對(duì)系統(tǒng)可靠性進(jìn)行分析。機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的途徑，依據(jù)實(shí)時(shí)獲取的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，對(duì)存在的隱患進(jìn)行跟蹤治理，對(duì)存在的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，才是實(shí)行閉環(huán)控制的目的。

（二）采用新技術(shù)、新設(shè)備，提高設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性

為提升礦井機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行的安全性，需要大力推廣應(yīng)用新技術(shù)、新設(shè)備，尤其是具有高可靠性、節(jié)能和適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的數(shù)字化機(jī)電裝備。如采用變頻控制及諧波抑制技術(shù)對(duì)機(jī)電裝備進(jìn)行節(jié)能降耗改造，采用新型多功能閥解決水泵的水錘現(xiàn)象；采用供電監(jiān)控系統(tǒng)解決越級(jí)跳閘問題，強(qiáng)力膠帶采用在線無損檢測(cè)裝置提高對(duì)膠帶鋼絲繩斷絲及損傷狀況及時(shí)判斷的準(zhǔn)確性，提升機(jī)采用閘瓦綜合保護(hù)裝置提高提升機(jī)運(yùn)行的安全性；采用常閉式防跑車裝置提高斜坡運(yùn)輸?shù)陌踩缘取?/p>

（三）建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分析與監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備的集中控制

安全監(jiān)控?cái)?shù)字化、生產(chǎn)過程自動(dòng)化是數(shù)字化礦井的重要特征，集中控制、減員增效是數(shù)字化礦井的主要目標(biāo)。礦井環(huán)境復(fù)雜多變，只有實(shí)現(xiàn)“無人值守、無人則安”才能真正保證安全生產(chǎn)。如泵房的無人值守，可以對(duì)泵房、變電所等重要場(chǎng)所進(jìn)行自動(dòng)化改造，使各水平水泵全部在地面集中監(jiān)控室開停，泵房、變電所內(nèi)全部安裝網(wǎng)絡(luò)視頻攝像儀，實(shí)時(shí)全方位360°監(jiān)控，各類工況數(shù)據(jù)通過光纖實(shí)時(shí)傳送至地面遠(yuǎn)程監(jiān)控室。建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分析與監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)信息間的融合，也是對(duì)機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)的需要。設(shè)備層獲取底層各類數(shù)據(jù)并執(zhí)行監(jiān)控層發(fā)出的控制指令；監(jiān)控層通過對(duì)設(shè)備層獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，為有效對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，可以采用先進(jìn)信號(hào)處理方法、數(shù)據(jù)融合技術(shù)、人工智能技術(shù)等對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行增值處理，建立專家知識(shí)庫，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行超前預(yù)警，利用優(yōu)化決策理論對(duì)設(shè)備維護(hù)決策進(jìn)行優(yōu)化，合理制定相應(yīng)的檢修、維護(hù)計(jì)劃；管理層把生產(chǎn)監(jiān)控和生產(chǎn)調(diào)度、協(xié)同辦公等進(jìn)行集成，為礦井高層管理人員進(jìn)行生產(chǎn)、經(jīng)營管理提供決策依據(jù)。

三、結(jié)束語

煤礦機(jī)電運(yùn)輸是煤礦礦井作業(yè)生產(chǎn)的重要組成環(huán)節(jié)，它的安全生產(chǎn)問題對(duì)于整個(gè)煤礦礦井的安全開采生產(chǎn)有著重要的影響和作用。在進(jìn)行煤礦機(jī)電運(yùn)輸?shù)陌踩芾砼c保障工作中，應(yīng)注意結(jié)合常見安全事故問題，在對(duì)于事故原因綜合分析的基礎(chǔ)上，制定好相關(guān)的有效管理保障措施，保證煤礦機(jī)電運(yùn)輸與礦井作業(yè)生產(chǎn)的安全運(yùn)行實(shí)現(xiàn)。

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