新技術(shù)在煤礦企業(yè)大型綜合機(jī)械化采掘設(shè)備中的應(yīng)用

呂艷邦 曾志凱

（中國(guó)平煤神馬集團(tuán)設(shè)備租賃站分公司，河南 平頂山 467000）

新技術(shù)在煤礦企業(yè)大型綜合機(jī)械化采掘設(shè)備中的應(yīng)用

呂艷邦 曾志凱

（中國(guó)平煤神馬集團(tuán)設(shè)備租賃站分公司，河南 平頂山 467000）

隨著機(jī)械研究的深入，大型綜合機(jī)械化采掘設(shè)備已被廣泛運(yùn)用于日常的煤礦采掘工作中。將新技術(shù)進(jìn)行合理利用，可以提高煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)能力，可以增加國(guó)產(chǎn)煤礦采掘設(shè)備中所含的技術(shù)含量。但目前我國(guó)煤礦采掘技術(shù)水平仍不高，在此背景下，本文詳細(xì)探討新技術(shù)在煤礦企業(yè)大型綜合機(jī)械化采掘設(shè)備中的應(yīng)用。

新技術(shù)；煤礦企業(yè)；大型綜合機(jī)械化；采掘設(shè)備

我國(guó)已經(jīng)探測(cè)的煤炭產(chǎn)量排列世界第一，屬于生產(chǎn)煤礦的大國(guó)。目前，我國(guó)煤炭企業(yè)已經(jīng)具備生產(chǎn)露天煤礦及大中型煤礦的能力。在國(guó)家大力投入科研資金的同時(shí)，也促使多種現(xiàn)代化綜合機(jī)械化采掘設(shè)備在其中得到了廣泛使用。新技術(shù)的使用有效提高了我國(guó)煤礦采掘裝備的技術(shù)含量，使我國(guó)煤炭行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力得到提升［1］。但從另一方面來(lái)說(shuō)，我國(guó)煤礦采掘技術(shù)的總體水平還較低，煤礦生產(chǎn)技術(shù)裝備存在多層次并存的結(jié)構(gòu)。因此，對(duì)新技術(shù)在煤礦企業(yè)大型綜合機(jī)械化設(shè)備的應(yīng)用具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 機(jī)電保護(hù)裝置中以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

目前，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，采掘技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，因此人們對(duì)繼電保護(hù)裝置的通信能力要求也更高。通過(guò)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)與快速通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)瀏覽與維護(hù)，在煤炭的開采與生產(chǎn)作業(yè)中通信技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提高煤炭行業(yè)的工作效率與工作質(zhì)量，因此煤炭通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)要求也越來(lái)越高。就數(shù)字電器而言，對(duì)以太網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行處理的一種核心器件為以太網(wǎng)控制器，以太網(wǎng)技術(shù)也是目前被稱作是較為理想的局域網(wǎng)技術(shù)，在工業(yè)領(lǐng)域及商業(yè)領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用。在采掘設(shè)備的繼電保護(hù)裝置中應(yīng)用以太網(wǎng)技術(shù)存在較多的優(yōu)勢(shì)，主要是能夠合理控制造價(jià)成本，保障煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。目前，以太網(wǎng)控制器的內(nèi)部元件價(jià)格進(jìn)一步降低，以太網(wǎng)的構(gòu)建價(jià)格也較低。其次，以太網(wǎng)通信速度快，數(shù)據(jù)的傳輸速率佳，帶寬一般在10～1 000Mbit/s，其他通信速率較低，僅在數(shù)千比特每秒。不僅如此，以太網(wǎng)具有兼容性與開放性較強(qiáng)的特點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中以太網(wǎng)采用開放式的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，一般廠商對(duì)此種協(xié)議都會(huì)接受，在協(xié)議中不會(huì)存在較大的沖突問(wèn)題［2］。最后，以太網(wǎng)技術(shù)在發(fā)展與實(shí)踐中不斷完善，以太網(wǎng)技術(shù)也在多個(gè)領(lǐng)域中都得到了應(yīng)用，而且便于維護(hù)，因此將其運(yùn)用于煤礦工業(yè)中技術(shù)難題較小，對(duì)其使用及維護(hù)難度都較小。

2 采掘設(shè)備的檢測(cè)技術(shù)

在煤炭企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)時(shí)，常用的單元是采掘設(shè)備，在設(shè)備的維修與檢查中意義重大。早期一般是在設(shè)備發(fā)生故障后進(jìn)行事故維修，對(duì)大型的機(jī)械設(shè)備來(lái)說(shuō)會(huì)產(chǎn)生較大的損失。其次，是采用預(yù)防性維修的方式，也就是對(duì)大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行定期試驗(yàn)及維修。目前，得到較多使用的是對(duì)設(shè)備的狀態(tài)及發(fā)生的故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)與診斷，屬于狀態(tài)維修方式。由于設(shè)備存在的缺陷與劣化都具有一定的時(shí)期，其物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及電氣性質(zhì)都會(huì)產(chǎn)生少量漸進(jìn)的變化方式，前期的預(yù)兆十分明顯。對(duì)采掘設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并及時(shí)收集設(shè)備狀態(tài)的有效信息，并將這些有效信息進(jìn)行分析及處理，根據(jù)數(shù)據(jù)的變化情況來(lái)判斷出設(shè)備的可靠性［3］。對(duì)設(shè)備所發(fā)生的故障進(jìn)行早期診斷，可以有效進(jìn)行預(yù)警，還能夠預(yù)測(cè)出采掘設(shè)備的使用壽命。對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及設(shè)備的故障診斷，主要是對(duì)正處于運(yùn)行中的設(shè)備進(jìn)行隨時(shí)判斷及連續(xù)診斷，從而在表面進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)。并且，利用這種方式可使得對(duì)采掘設(shè)備從預(yù)知性維修到狀態(tài)維修階段過(guò)渡，對(duì)于采掘設(shè)備中的采煤機(jī)、輸送機(jī)及破碎機(jī)等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與故障診斷，在技術(shù)層面上來(lái)說(shuō)難度較低，因此在設(shè)備檢修工作中可以先對(duì)這種設(shè)備進(jìn)行檢修，建立準(zhǔn)確且及時(shí)的設(shè)備狀態(tài)庫(kù)，確保對(duì)設(shè)備的缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。設(shè)備狀態(tài)庫(kù)與歷史信息庫(kù)、在線監(jiān)測(cè)與離線監(jiān)測(cè)的結(jié)合使用，將會(huì)逐步使得在線檢測(cè)技術(shù)得以運(yùn)用于采掘系統(tǒng)中［4］。同時(shí)，狀態(tài)檢修屬于一種新學(xué)科，其在理論研究及技術(shù)試驗(yàn)方面還值得更進(jìn)一步進(jìn)行研究。

3 采掘安全管理技術(shù)及設(shè)備在實(shí)際中的應(yīng)用

為了防止在煤礦采掘工作中出現(xiàn)供電火花導(dǎo)致出現(xiàn)較大的煤礦事故，保證井下的供電線路安全性，就需要針對(duì)性地開發(fā)運(yùn)用于饋電狀態(tài)的傳感器、電力故障狀態(tài)傳感器及礦用開關(guān)設(shè)備短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)等裝置［5］。同時(shí)在采掘電力系統(tǒng)中，由于電網(wǎng)容量得到增加，且輸電電壓得到增高，計(jì)算機(jī)及微處理器在繼電保護(hù)及電網(wǎng)控制方面都已經(jīng)得到了廣泛使用，這時(shí)系統(tǒng)的電磁兼容問(wèn)題也顯得尤為重要。如大型煤礦發(fā)電企業(yè)一般都是集采掘、輸電、發(fā)電為一體的，且一般安裝在變電站的高壓設(shè)備中。該項(xiàng)設(shè)備要想得以正常工作，首先就是其可以承受變電站處于正常操作及事故發(fā)生情況下出現(xiàn)的較強(qiáng)電磁干擾。因此，對(duì)于采掘設(shè)備來(lái)說(shuō)，其電力系統(tǒng)的電磁兼容問(wèn)題也十分突出。以往，大型采掘設(shè)備要想得以正常運(yùn)行，其電氣設(shè)備測(cè)溫工作可以利用試蠟溫的方式開展測(cè)試。但這種方式的操作難度較大，對(duì)于技術(shù)人員的要求較高，且操作時(shí)易產(chǎn)生較多的操作死角。因此，電氣設(shè)備測(cè)溫工作一般都是在運(yùn)行人員巡視的過(guò)程中產(chǎn)生的，一般是對(duì)設(shè)備的顏色、形狀發(fā)生的異常點(diǎn)進(jìn)行目測(cè)，從而判斷設(shè)備出現(xiàn)異常是否因發(fā)熱問(wèn)題導(dǎo)致的，這種檢測(cè)方式的局限性較大。因此，對(duì)于這種綜合設(shè)備組合來(lái)說(shuō)，不僅需要對(duì)其進(jìn)行高電壓大電流的試驗(yàn)，還需要進(jìn)行電磁兼容試驗(yàn)。隨著現(xiàn)今自動(dòng)化水平的提高，電磁兼容技術(shù)在生活中的重要性也得到顯現(xiàn)，各種技術(shù)與設(shè)備也得到了開發(fā)。如傳導(dǎo)干擾技術(shù)就得到了廣泛運(yùn)用。傳導(dǎo)干擾技術(shù)主要指的是電磁通過(guò)對(duì)電源線路、接地線及信號(hào)線進(jìn)行干擾，從而對(duì)到達(dá)對(duì)象造成的干擾進(jìn)行傳播，如可利用電源線對(duì)傳入的雷電沖擊源進(jìn)行干擾。其次，是輻射干擾技術(shù)。輻射干擾主要指的是電磁元空間可將到達(dá)敏感設(shè)備的干擾進(jìn)行傳播，如對(duì)輸電線路電暈產(chǎn)生的無(wú)線電可進(jìn)行干擾，一般電視干擾屬于輻射干擾類別。對(duì)干擾的耦合途徑進(jìn)行研究，從而制定防治干擾的相關(guān)措施。再次是抗干擾措施。電磁會(huì)出現(xiàn)一定的干擾及耦合，敏感設(shè)備也不能完全對(duì)電磁干擾免疫。因此，較為經(jīng)濟(jì)的辦法就是在敏感設(shè)備上安裝抗干擾措施。如煤礦采掘工作中若發(fā)生靜電是不能避免的，但通過(guò)利用系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，使得自動(dòng)化系統(tǒng)得以安全運(yùn)行，就可使得正確的接地措施、屏蔽措施及隔離措施得以被運(yùn)用。

4 節(jié)能新技術(shù)的運(yùn)用

一些轉(zhuǎn)裝載機(jī)、輸送機(jī)、破碎機(jī)、乳化液泵站的設(shè)備運(yùn)行效率較低的情況，一般可采用高壓變頻技術(shù)，在對(duì)設(shè)備運(yùn)行能力進(jìn)行改善的同時(shí)，使得單機(jī)單耗也得以降低。如無(wú)煙采煤機(jī)的運(yùn)用，使得煤炭的揮發(fā)消化都得到了降低，使得采礦初期的塵土浪費(fèi)情況大大減小。另外，可對(duì)煤電聯(lián)產(chǎn)進(jìn)行大力發(fā)展，使得能源的轉(zhuǎn)換效率得以提升。對(duì)液泵及噴霧泵的改造，是煤炭企業(yè)對(duì)自身?yè)p耗進(jìn)行降低的重點(diǎn)內(nèi)容。一般可根據(jù)運(yùn)行情況及調(diào)峰要求，采用擋板對(duì)流量的液泵及噴霧泵進(jìn)行利用，還應(yīng)利用電動(dòng)機(jī)裝用調(diào)速裝置的方式對(duì)其進(jìn)行改造，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的，保證設(shè)備的安全運(yùn)行。另外，還應(yīng)對(duì)容量進(jìn)行合理選取，使得各項(xiàng)設(shè)備在經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)范圍之內(nèi)運(yùn)行，并使得該項(xiàng)設(shè)備與其他設(shè)備的容量進(jìn)行合理匹配。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的不斷進(jìn)步，對(duì)煤礦企業(yè)大型綜合機(jī)械化采掘設(shè)備進(jìn)行推廣，并在其中大量使用新技術(shù)，不斷提高煤礦采掘的生產(chǎn)效率，這樣不僅可以保證采掘設(shè)備在運(yùn)行時(shí)的安全性及經(jīng)濟(jì)性，而且能保證大大增強(qiáng)煤炭行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，使得企業(yè)在世界范圍內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)中處于有利地位。

［1］趙殿明.新電子設(shè)備在煤礦企業(yè)大型綜合機(jī)械化采掘設(shè)備中的應(yīng)用［J］.煤炭技術(shù)，2012（9）：11-12.

［2］馬金祥.煤礦機(jī)械化采掘設(shè)備的運(yùn)行管理水平研究［J］.科技創(chuàng)業(yè)，2016（22）：117-118.

［3］景瑞.論煤礦機(jī)械化采掘設(shè)備的運(yùn)行管理［J］.能源技術(shù)與管理，2016（6）：188-189.

［4］蘇宗慶.煤礦綜合機(jī)械化采掘設(shè)備運(yùn)行管理的發(fā)展對(duì)策和建議［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（22）：114.

［5］智宏利.如何做好煤礦機(jī)械化采掘設(shè)備的運(yùn)行管理工作［J］.內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2013（6）：178，180.

Application of New Technology in Large Scale Mechanized Mining Equipment in Coal Mine Enterprises

Lv YanbangZengZhikai
（Equipment Leasing Station Branch，China Pingmei Shenma Group，Pingdingshan Henan 467000）

With the deepening of mechanical research,large-scale integrated mechanized mining equipment has been widely used in the daily work of coal mining.The new technology can be used reasonably,the safety production capaci?ty of coal mine enterprises is high.It can increase the technical content of the domestic coal mining equipment.How?ever,the level of coal mining technology in China is still not too high,in this context,this paper discussed in detail the application of new technology in large scale comprehensive mechanized mining equipment in the coal mine enterprise.

new technology；coal mining enterprises；large-scale integrated mechanization；mining equipment

TD42

：A

：1003-5168（2017）03-0096-02

2017-02-12

呂艷邦（1983-），男，助理工程師，研究方向：礦山機(jī)電。