煤礦機械中機電一體化技術的應用

王忠軍

中煤新集阜陽礦業有限公司 安徽阜陽 236 000

我們知道，傳統的煤礦開采施工中，開采人員每天既要面對高強度的工作，還需要承擔極大的開采施工風險。為了有效的改善這種現狀，提高煤礦開采作業的安全系數，煤礦工作便也朝著機械化的方向發展。而機電一體化技術在此行業中的應用便是大勢所趨?？谧螙|礦目前引用了國際最先進的技術和控制系統及各種先進機械設備，從采煤、到運輸系統、再到地面控制，全部按鈕式操作，實現了機械化作業、數字化控制、信息化管理。”機電一體化在我礦發揮了巨大作用。

1 機電一體化在口孜東礦簡述

機電一體化作為電子機械工程學科當中的主要組成部分，其主要包括機械技術、自動控制等相關學科，因此，機電一體化技術是由多種學科相互融合交叉發展形成的。近年來，隨著互聯網技術的快速發展，在煤礦機械當中也越來越多的應用計算機技術，極大的提升了機械生產的質量以及效率[1]。如今，我礦積極開展革新改造，大力推廣新技術、新工藝、新裝備的機電一體應用。完成了主運皮帶系統智能化改造，實現設備“一鍵式”啟動和設備運行狀態的24小時監控；建成了集綜合網絡化、綜合自動化軟件平臺、電視監控系統和監控子系統為一體礦井綜合信息化系統；引進了天津貝克的膠帶輸送機信息化遠程集中控制系統；開發了煤機高級自動化控制功能，實現了采煤機以記憶割煤，取得了“無人化”的開采經驗和成果。推行掘、支、運“三位一體”高效快速掘進成套設備，全巖掘進機、液壓鑿巖臺車、掘錨一體機、遠距離噴漿機等先進設備，這些機械設備功率大、啟動平緩、安全性更高！實現了‘員工少跑腿，機器多干活，數據多跑路’的目標。

2 機電一體化技術在煤礦機械中的具體應用

2.1 在采煤機上的應用

采煤機是煤礦開采作業中最不可或缺的機械設備之一，其生產效率直接決定著煤炭的產量，也影響著煤炭企業的經濟效益。口孜東礦在國內煤炭行業首次引進世界一流的三級SCADA系統，建成了代表業界先進水平的礦井遠程中央集控系統，在單機智能化的基礎上，實現了在順槽監控中心對主要設備的集中自動化控制，并實現了在地面集控中心對綜采工作面設備的“一鍵式”啟停。綜合智能化、自動化系統和大功率裝備的有機結合，達到了安全高效、減人提效的目的，使采煤效率得到根本性的提高。礦井原煤單面單產達到了40萬噸/月，日產1.3萬噸以上。

2.2 在礦井材料運輸上的應用

我礦最新應用了互聯網技術的礦山智能化物流管理系統利用WIFI無線網絡技術，采用RFID射頻卡和二維碼實現車皮運載物資從地面裝車到井下卸貨的全過程監測，能夠提供一站式的物流配送管理平臺。系統增強對運輸物資各環節的監管，提高空車皮利用率，有效解決了物資嚴重浪費、設備復用率低、物資運輸過程不受控、丟失、冒領等現象[2]。

2.3 在深井支護物料輸送與充填系統中的應用

我礦是千米深井，原支護物料和充填材料都是人工運送，耗時耗工，后來我礦從2011年8月開始充填系統啟動立項，目前已全部實現機電機械一體化，并在口孜東礦推廣，取得較好的支護效果。口孜東礦物料輸送系統目前共計兩條充填線路，西翼充填線路和中央13-1軌道上山充填線路，北翼軌道石門1套中轉站，該系統自使用以來，截止到2018年12月，累計輸送支護材料約7萬噸，進行巷道架棚壁后充填約6800米。實現自動化遠程控制，做到為巷道支護提供充足的建筑材料，及時快速的進行充填支護，達到預計的支護效果。2018年實現西翼、北翼物料輸送系統一體化連續運行。

創造性的將礦井物料管道輸送及充填設備相結合，在國內煤礦首次實現了物料輸送、混合、攪拌、充填一體化作業線，真正意義上實現了從輸送到充填作業全過程的密閉無塵作業，徹底解決在傳統的充填和運輸過程中的安全隱患和粉塵危害，很好地保護了煤礦井下施工人員的身體健康，使得這一創新成果達到了國內首創、國際領先的技術水平，對解決今后我國煤礦類似的物料輸送等顆粒粉末類材料的方法，起到了典型示范引路作用。

2.4 在安全系統中的應用

作業人員的安全與否是確保煤礦生產過程是否可以順利生產的關鍵所在，因此，將機電一體化技術充分應用到煤礦作業的安全生產檢測和安全生產監控中也是煤礦企業重要的研究方向，亦是煤礦生產的典型標志。我礦開發了井下可視化及智能違章識別系統。通過建設井下生產現場視頻監控系統，實現井下作業現場的視頻點全覆蓋，并通過視頻智能分析軟件系統，結合操作規程和公司界定的36種嚴重“三違”行為，對井下生產現場人員工作視頻進行實時智能分析，對制止各種違章行為起到重要的作用。而且我礦井下IP廣播和井下皮帶載波實現互聯互通，并完成了主運膠帶機載波系統與礦井IP廣播系統聯網，實現了在地面集控中心與井下工作面及主運皮帶實時通話[3]。

3 結語

著眼于當前我國煤礦企業發展實際，很多企業為進一步提升煤礦生產綜合能力，都爭相將機電一體化技術應用于煤礦機械生產工作之中。當前，口孜東礦機械中機電一體化應用已經有了一定的成績，機械中機電一體化應用有效的提高了我礦安全生產效率，進而有效促進我礦的穩定發展。