煤炭机电一体化技术在我国的应用

　　摘要:机电一体化技术是微电子技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。

　　本文对煤矿机电一体化技术在我国的应用进行阐述。

　　Abstract:Mechanical &Electrical Integration technology is a kind of new comprehensive technology transformed from micro electronic technique and combined with Mechanical Engineering, Electrical Engineering, The application of Coal Mechanical &Electrical Integration technology in our country is presented.

　　关键词:煤矿;机电一体化;技术

　　Key words:coal;Mechanical &Electrical Integration;technology

　　0引言

　　我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。

　　从1970年我国自行设计制造和装备的第一套综合机械化采煤工作面在大同矿务局试验起,我国的机电一体化技术开始萌芽。

　　到上世纪80年代后期,我国综合机械化采煤取得了空前的发展,大大推动了我国的煤矿机电一体化技术的进程,采煤机已由液压牵引向电牵引发展。

　　到了上个世纪90年代中期,在原有的研究成果上,又开展了采运机械微机监控、故障诊断的研究和支架电液微机技术应用的研究,并研发了大功率电牵引采煤机。

　　而进入21世纪后,我国煤矿机电一体化技术的研究和应用领域均有重大突破,在煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等方面已取得了喜人的成绩。

　　然而,与国外的先进采煤国家相比,我国的煤矿机电一体化技术发展尚有一定差距,并且煤炭工业相对机械、电子、航天、轻纺、化工、铁道、冶金等行业起步晚基础薄弱,在开发水平、应用范围、投资规模、技术人才和管理水平方面均有较大差距。

　　1机电一体化技术的应用实践

　　1.1 矿井安全生产监测监控系统中的应用。

　　矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。

　　我国监测监控技术应用较晚,20世纪80年代初,原国家煤炭部组织了对国外煤矿监控技术进行大规模的考察和引进工作,此举大大促进了国内监控技术的发展。

　　先后从波兰、法国、德国、英国和美国等引进了一批安全监控系统(如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200),在部分煤矿中应用;在引进的同时,通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况,研制出KJ2,KJ4等系统并通过了鉴定。

　　20世纪90年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统,如煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的KJ95系统等,它们的主要特点是:测控分站的智能化水平进一步提高;具有网络连接功能;系统软件采用了Windows操作系统。

　　同时,在“以风定产,先抽后采,监测监控”12字方针和煤矿安全规程有关条款指导下,规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。

　　自此,大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现,不仅为各煤矿提供了更多的选择机会,且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。

　　经过多年的实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。

　　对我国现有煤矿监测监控系统及配套传感器等设备的现场应用效果进行综合评价,煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90、天地科技股份公司常州自动化分公司的KJ95、煤炭科学研究总院抚顺分院的KJF2000和北京瑞赛公司的KJ4,KJ2000等系统无论在软硬件功能、稳定性和可靠性、专业技术服务能力、企业性质和生产规模等方面基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。

　　1.2矿井提升机中的应用。

　　矿井提升机是一种实现机电一体化较好的矿山大型设备,全数字化,交、直流提升机。

　　特别是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一个整体,大大简化了机械结构,是典型的机电一体化设备,充分体现了机械―电力电子―计算机―自动控制的综合体。

　　全数字提升机高度可靠,具有可重复性故障寻址、完整的诊断设施和自诊断功能,以及简单而快速的通信功能;它采用总线方式,大大简化电气安装;硬件配置简单,互相兼容,零备件少;可以方便地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度。

　　在我国“九五”计划期间,国产全数字化直流提升机已成为各煤矿提升机的首选机型。

　　我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化直流提升机的核心部分ASCS是由双CPU构成的计算机系统。

　　除此之外,我国还用SIMADYND和S7研制成功了第一台交―交变频器供电的交流提升机。

　　2000年11月,该系统在焦作古汉山矿投入运行,情况良好。

　　提升机由于采用了计算机技术,其安全保护系统更为完善。

　　该系统的主要特点是:采用两台计算机装置,每台都有自己独立的测量、传感装置和数据处理系统。

　　这两台计算机同步工作,互相检测,互为备用,对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式,对两者进行比较、校正,实现行程自动控制。

　　由于采用了计算机对安全回路、制动回路、电源和驱动回路进行实时检测,实现故障记忆,因此极大地提高了提升机安全性能。

　　1.3 井下带式输送机中的应用。

　　在我国“八五”计划期间,通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施,极大地提高了带式输送机的技术水平,煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品的研发也取得了很大的进步。

　　如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内此项技术的空白,并对带式输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发,成功的研制了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置、驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器,目前我国已经自行生产制造了多个品种和多种类型的带式输送机。

　　2结束语

　　随着煤矿生产不断向深部水平发展,对控制水平和规模的要求越来越高,从而又加速了机电一体化技术的发展和进步,目前各种高新技术的发展,如网络、光纤、人工智能及生物工程等高新技术已渗入到机电一体化技术之中,使机电一体化产品功能更强大、性能更优越,使机电一体化产品功能越来越强,智能化程度也越来越高,因此采用新的机电一体化技术装备的煤矿,能够使企业获得更加显著的技术、经济和社会效益,这也是一个煤矿企业循环促进不断发展的过程。

　　参考文献:

　　[1]张莉.机电一体化技术在煤矿中的应用[J].山西煤炭干部管理学院学报,2007(1):88.

　　[2]文广.机电一体化技术在钢铁企业的应用与展望[J].机械.2003,30(1):62-64.

　　[3]王洪波.机电一体化技术及其应用研究[J].中国集体经济,2007(6):174.

　　[4]机电一体化实用手册[M].北京:科学出版社,2007.

　　煤炭机电一体化技术的应用论文

　　摘 要：随着机电一体化技术获得了前所未有的发展，信息技术、自动控制技术、传感检测技术等具有交叉性的系统技术，其当前正向着光电一体化技术方向发展，实际应用范围领域将会越来越广泛。

　　本文主要对煤炭机电一体化技术在实践中的应用进行详细地论述。

　　关键词：机电一体化;能源;应用

　　机电一体化技术在煤矿生产中的应用，为企业的自动化生产奠定了一定的技术基础。

　　新时期，要想在激烈的市场竞争中占据一席之地，就要在煤矿生产中对机电一体化技术引起重视，并积极运用到生产中，提高企业自身的竞争力，实现企业健康、稳定、可持续地发展。

　　本文通过对煤炭机电一体化技术及其应用意义进行分析，探讨了煤矿生产中对机电一体化技术的具体应用，以提高企业的自动化生产水平，促进企业的发展。

　　1. 煤炭机电一体化的意义

　　机电一体化技术是一门跨学科、综合性较高的新兴技术，随着微型计算机及微处理技术、信息处理技术、传感与检测技术等的发展，以及在设备上的逐步应用，使得煤矿机械一体化进入一个蓬勃的发展阶段。

　　煤矿机械自动化程度，在煤矿开采以及煤矿生产的经济性角度来说关系都十分重大。

　　对于煤矿的安全运行供电、通风、排水、提升等都有直接影响。

　　煤炭机械各控制系统的优劣，与机械电气的好坏，对煤炭机械的可靠性、经济性和动力性都有影响。

　　煤炭机械的质量，影响生产质量、工作效率的提高、和产品的使用年限。

　　电子(微电脑)控制系统，逐步成为了现代煤炭开采中机电一体化不可缺少的部分。

　　随着现代科技的不断提高，煤炭机械的现代化性能也在不断提升，一体化的范围也越来越广，其技术复杂性也不断增强，这就使煤炭企业对于设备维护人员，以及设备管理技术人员的技术水平，提出了更高的要求。

　　2. 煤矿机电一体化技术在我国运用的现状

　　因为我国的经济和技术比起国外发达国家来说起步较晚，所以机电一体化技术在煤矿企业中发展也比较落后。

　　随着计算机的逐渐发展与应用，加速了机电一体化在煤矿工作中的应用，但是跟西方发达国家之间还是存在着很大的差距，除了具体的机械设备上的落后，我国的自动化技术还未成熟。

　　但是我国的煤炭机电一体化也取得了很大的成就，主要体现在对综合液压支架的应用、对钢丝绳损耗定量检测系统的应用等方面，都取得了明显的进步。

　　下面就煤炭机电一体化的主要功能进行介绍：

　　2.1自动报警、在线监控以及故障的自动处理功能。

　　微电脑控制系统可以有效的对煤炭机械的制动系统、传动系统、电动机、和液压系统等系统进行在线监控，发现问题及时报警，并能够找到故障所在的位置。

　　这样就大大提高了工作的效率，使技术维修人员更快的发现设备部长位置与故障情况，使维修检查工作更加方便快捷，大大降低了维修时间和维修费用。

　　缩短了因维修停机而影响生产的时间，增长了使用寿命。

　　如采煤机上变频器就采用 PLC 控制，智能化效果在在线监控和故障处理上都非常的方便。

　　2.2节约能源，使生产率大大提高。

　　变频起动、PLC 控制系统在通风机、胶带输送机、提升机等设备上的使用，大大提高了生产效率，并且节能电量就为 30%左右。

　　提升机矿山大型设备中实现机电一体化较好的，数字化，交、直流控制系统。

　　内装式提升机大大简化了机械结构，将滚筒和驱动合为合二为一，成为了一个整体，是典型的机电一体化设备。

　　输送机中的应用和制动装置、可编程电控装置以PLC为核心，驱动系统采用行星齿轮减速器和调速型液力耦合器，我国现如今已经自主研发生产制造了多品种和类型的带式输送机。

　　2.3半自动化程度和自动化程度有所提升。

　　煤矿机械的半自动化和自动化控制系统，对于操作者大大减轻劳动强度，减少因经验不足，操作者对于作业精度影响。

　　例如，由德国 MARCO 公司与北京天地玛坷电液控制系统有限公司合作生产的 PM31 型液压支架电液控制系统，采用的就是微电脑控制，操作者在支架操作控制器上对程序输入后，支架会连续自动动作，同时也可以无人操作和实现远程操作。

　　2.4在采煤机上的应用。

　　现如今，在综合机械化采煤机上我国也采用电子(微电脑)控制，配备了无线遥控装置，也可以无人操作和远程控制。

　　由于煤矿的特殊性，煤矿机械大部分井下作业，受各种井下恶劣环境变化的干扰。

　　所以，微电脑控制系统必须能够适应井下各种恶劣环境，有效预防水分和污物的侵入，具有较好的密封效果，抗振、抗压、抗老化、耐冲击，并有很强的抗干扰能力。

　　能够稳定的工作。

　　煤矿机械微电脑系统的可靠性非常重要的一项性能指标。

　　3. 煤矿机电一体化技术在我国的发展方向

　　3.1智能化

　　智能化系统作为一门新兴的技术，是很多技术都想达到的最终效果。

　　煤炭机电一体化在智能方面还存在很多缺陷，所以在以后的发展中，要开发更多的技术应用在煤炭机电一体化技术上，增加煤矿机电一体化的功能与应用。

　　使其更加的智能，为煤矿开采工作带来更多的方便，尤其是在作业时，智能化技术的应用，不仅保证了工作质量与工作进程，更是最大程度的提供了矿井内的准确、全面的信息，保证了矿井工作人员的人身安全。

　　3.2微型化

　　在煤矿机电一体化技术中，微型化尚未成熟。

　　随着微电子技术的开发和兴起，微型化也随之流行。

　　微电子技术在机电技术一体化技术的应用过程中起着至关重要的作用。

　　大型的生产机械在很大程度上为煤矿工作带来了不便，而且使其受阻碍不能正常运转的因素有很多。

　　而微电子技术发展而来的微型化则解决了这些问题，微型机械也备受关注和应用。

　　虽然在煤矿机电一体化发展的过程中存在一些问题，但是也是煤矿机电一体化技术发展中不得不走的道路。

　　3.3系统化

　　当前煤矿企业中机电一体化所包含的范围越大越广，所涉及的技术范围也随着增加，正是因为应用技术繁多，人们就将关注点转移到如何组合来自各个方面的技术，使其发挥更大的作用。

　　将煤矿机电一体化技术进行系统化的探究与应用，最大化的避免在运用过程中出现的问题，充分的利用他们的优势，使机电一体化技术以最大的效率运用在煤矿开发工作中。

　　3.4绿色化

　　现在全球都在提倡环保，进行绿色生产。

　　随着人们环保意识的额增强，对各个企业的环保工作也越来越重视。

　　因此，煤矿机电一体化技术应以绿色安全无公害为里程碑，优化生产模式，在每个环节都要环保放在首位，实现经济和生态保护的共同发展，不能因为眼前利益而忽视了长远利益。

　　所以实现煤矿机电一体技术的绿色化，是迎合社会发展的必然结果。

　　结语

　　总而言之，机电一体化技术是科学技术快速发展的具体体现，同时也是企业技术进步的必然结果，煤炭生产中对机电一体化技术的应用具有很强的广泛性， 其涉及了煤炭生产中的各个环节，其使我国煤矿企业的生产综合能力得到有效提升，人工劳动负担减轻，安全保障提高，工作效率提升，增加了企业的经济效益，促进其完美转型。

　　参考文献

　　[1] 张锐. 谈谈机电技术在煤炭生产中的应用[J]. 现代企业教育. 2012(01)

　　[2] 徐茂军. 机电一体化设备在煤矿中的应用[J]. 内蒙古煤炭经济. 2011(09)

　　[3] 张念超. 我国煤矿机电一体化技术的发展现状浅析[J]. 商业文化(学术版). 2008(03)