導(dǎo)語：如何才能寫好一篇礦井供電交流材料，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞:煤礦 井下 漏電 危害 預(yù)防

煤礦井下空氣比較潮濕,電氣設(shè)備和電纜的絕緣容易受潮,再加上井下空間相對(duì)狹窄,掩飾（煤塊）垮落和礦車掉道時(shí)有發(fā)生,電氣設(shè)備和電纜的絕緣也易遭到機(jī)械損傷,因而發(fā)生漏電和觸電的可能性遠(yuǎn)比地面大。漏電的存在不僅會(huì)增加觸電的危險(xiǎn),而且是引起井下沼氣煤塵爆炸、提前引爆電雷管以及釀成井下電火災(zāi)的重要原因之一。由此可見,為確保煤礦安全生產(chǎn),對(duì)井下的觸電和漏電,必須有完善的防護(hù)措施。

1、煤礦井下電網(wǎng)漏電的原因

煤礦井下漏電主要是交流電網(wǎng)漏電和直流雜散電流,此兩種漏電造成的危害最大。

1.1 交流漏電的原因

井下產(chǎn)生交流漏電的根本原因是由于電網(wǎng)絕緣電阻降低所造成的,具體來說主要有以下幾個(gè)方面的原因:

(1)對(duì)電氣設(shè)備、電纜的檢查維護(hù)部及時(shí),使用操作不當(dāng)。1)電纜在井下被砸,過分彎曲而使電纜外皮出現(xiàn)裂隙。2)開關(guān)、電動(dòng)機(jī)受潮或進(jìn)水,而使絕緣降低。3)設(shè)備、電纜不能定期升井檢修干燥,常年在井下使用使絕緣降低。

(2)電氣設(shè)備、電纜選擇不合適,造成長期過負(fù)荷而發(fā)熱使絕緣下降。

(3)兩臺(tái)變壓器并聯(lián),電纜線路長度太長,開關(guān)、電動(dòng)機(jī)等設(shè)備臺(tái)數(shù)很多也會(huì)使絕緣電阻下降。

1.2 直流雜散電流的產(chǎn)生的原因

煤礦井下雜散電流分為直流和交流兩種,但以直流雜散電流較嚴(yán)重。直流雜散電流主要是由電機(jī)車的牽引網(wǎng)絡(luò)所致。

在電機(jī)車牽引網(wǎng)路中,軌道是作為回電的導(dǎo)電體,處負(fù)荷狀態(tài)。即電流時(shí)通過牽引變流所得正極,流向架空線,經(jīng)電機(jī)車流向軌道,返回牽引變流所的負(fù)極,構(gòu)成牽引網(wǎng)路的供電回路。因?yàn)檐壍琅c大地是接觸的,軌道之間也有接頭間隙、井下的路基及空氣較為潮濕,所以總有一部分電流流向巷道的四面八方。而管路和電纜與大地也不是絕對(duì)的絕緣。所以它們就構(gòu)成了牽引網(wǎng)路外的導(dǎo)電體,也經(jīng)管線和電纜返回牽引變流所的負(fù)極,即整個(gè)井下大巷是一個(gè)空間電流場(chǎng),這些經(jīng)管路、電纜外皮及大地流回牽引變流所的電流即為雜散電流。

2、漏電的危害

電網(wǎng)漏電又分為集中性漏電和分散性漏電。集中性漏電,是指在變壓器中性點(diǎn)不接地的電網(wǎng)中,由于電網(wǎng)某處（或某點(diǎn)）的絕緣損傷而發(fā)生的漏電。分散性漏電則是由于整條線路或整個(gè)電網(wǎng)的絕緣水平降低,而沿整條線路或整個(gè)電網(wǎng)發(fā)生的漏電。無論是集中性漏電或是分散性漏電,漏電電流增大,都會(huì)增加人身觸電和引起沼氣煤塵燃燒爆炸的危險(xiǎn)。長期漏電,會(huì)使絕緣發(fā)熱、老化,進(jìn)而擴(kuò)大成兩相短路。此外,漏電發(fā)生在爆破作業(yè)的工作面附近,由于漏電電流在它通過的路徑上要產(chǎn)生電壓降,漏電電流越大,電壓降也越大,因而當(dāng)電雷管兩端的引爆線不慎與漏電電路上具有一定電位差的兩點(diǎn)相接觸時(shí),就可能造成電雷管先期爆炸事故。因?yàn)榫侣╇娋哂幸陨细黜?xiàng)危害,所以煤礦井下必須要有漏電保護(hù)。簡單地分為以下幾種:

(1)人身觸電。當(dāng)電氣設(shè)備的外殼受到損壞而不能產(chǎn)生絕緣作用時(shí),而工作人員又接觸此外殼時(shí),就可能發(fā)生人身觸電事故。此時(shí)入地電流的一部分將從人體流過,其數(shù)值達(dá)到一定程度就會(huì)給造成工作人員帶來傷害,甚至威脅他們的生命。

(2)引起短路事故。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì),約有30%的單相接地故障發(fā)生為短路,從而造成更大的電氣故障。

(3)引爆電雷管。漏電電流在其通過的路徑上會(huì)產(chǎn)生電位差,如果電雷管兩端引線不慎與漏電回路上具有一定電位差的兩點(diǎn)相接觸,就可能引爆電雷管,發(fā)生爆炸事故。

(4)引起瓦斯及煤塵爆炸。我國大部分煤礦都有瓦斯和煤塵爆炸的危險(xiǎn),當(dāng)井下空氣中瓦斯或煤塵達(dá)到爆炸濃度且有能量達(dá)到或超過0.28mj的點(diǎn)火源時(shí),就會(huì)發(fā)生瓦斯或煤塵爆炸。

(5)引起火災(zāi)。長期存在的漏電電流,尤其是兩相經(jīng)過渡電阻接地的漏電電流,在通過設(shè)備絕緣損壞處時(shí)將散發(fā)出大量的熱,使絕緣進(jìn)一步損壞,甚至使可燃性材料(如非阻燃性套電纜)著火燃燒。

3、預(yù)防漏電的措施

(1)加強(qiáng)煤礦井下電氣設(shè)備的管理和維護(hù),工作人員應(yīng)定期對(duì)電氣備進(jìn)行檢查和試驗(yàn),性能不達(dá)標(biāo)的立即給予更換。確保設(shè)備的達(dá)標(biāo)率為100%。

(2)將帶電導(dǎo)體、電纜接頭和電氣元件等,都封閉在堅(jiān)固的外殼內(nèi)。在電氣設(shè)備的外殼與蓋子間設(shè)置可靠的機(jī)械閉鎖裝置,采取這一措施能有效地防止因帶電檢修造成的人身觸電事故。

(3)對(duì)于那些不能封閉在外殼內(nèi)的帶電裸導(dǎo)體,如電機(jī)車用的架空導(dǎo)線應(yīng)按照《煤礦安全規(guī)程》第三百六五十條規(guī)定:應(yīng)將其安裝在一定的高度,以避免人身接觸可能。

(4)加強(qiáng)手持式電動(dòng)工具把手的絕緣。這類把手在正常時(shí)本來是不帶電的,但是當(dāng)帶電部分的絕緣損壞時(shí),手便有可能帶電而引起觸電事故。因此必須在把手上再加一層絕緣套,以形成雙重保護(hù)。

(5)對(duì)人員接觸機(jī)會(huì)較多的電氣設(shè)備,采用較低的額定電壓。例如手持式電鉆、 照明設(shè)備及信號(hào)裝置等的額定電壓不得超過127V,而井下各種電氣控制回路的額定電壓則限制在12～42V安全電壓內(nèi)。

(6)井下配電變壓器的中性點(diǎn)禁止直接接地,以減小漏電或觸電電流。井下若采用中性點(diǎn)直接接地的供電系統(tǒng),則發(fā)生漏電或人身觸電的情況就有所不同,此時(shí),漏電或觸電電流入地后就直接經(jīng)過接地極回到變壓器的中性點(diǎn)。由于接地極的電阻很小(數(shù)歐姆),使得電源相電壓幾乎全部加在漏電過渡電阻或人體電阻上,危險(xiǎn)性極大。

4、結(jié)語

總之,煤礦井下電網(wǎng)一旦發(fā)生漏電,將會(huì)給煤礦帶來極大地災(zāi)害,必須認(rèn)清漏電產(chǎn)生的危害,并熟練掌握相關(guān)的預(yù)防措施,堅(jiān)持不懈地用用漏電保護(hù)裝置,以確保井下用電的安全,從而促進(jìn)煤礦健康、安全、和諧、持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉思沛,聶文龍等.煤礦供電[M].煤炭工業(yè)出版社,1980．

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[關(guān)鍵詞]供電基本要求 系統(tǒng)分類 安全用電常識(shí)

中圖分類號(hào)：F842 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）19-0056-01

1 礦井供電系統(tǒng)的分類和等級(jí)劃分

1.1 供電系統(tǒng)的分類 在滿足電力用戶對(duì)供電可靠性要求的同時(shí)，又照顧供電的經(jīng)濟(jì)性，這是合理的供電原則之一。無論在國民經(jīng)濟(jì)中還是煤礦企業(yè)中，不同的用電戶對(duì)供電的可靠性要求不完全相同，因此通常將它們分為三類：一類負(fù)荷、二類負(fù)荷、三類負(fù)荷。

一類負(fù)荷：凡因突然中斷供電會(huì)導(dǎo)致人身傷亡事故，或損壞重要設(shè)備且難以修復(fù)，或給國民經(jīng)濟(jì)帶來很大損失者，均屬于這一類。顯然煤礦屬于一類負(fù)荷。煤礦中的通風(fēng)、排水、升降人員、抽放瓦斯、醫(yī)院等也都屬于一類負(fù)荷，又稱保安負(fù)荷。因此是煤礦中最重要的用戶，要求供電絕對(duì)可靠。為此，對(duì)這類用戶的供電，必須設(shè)有備用電源和備用供電線路。

二類負(fù)荷：凡因突然中斷供電會(huì)造成大量減產(chǎn)者。如煤礦中專門用于提升煤和物料的提升設(shè)備、壓風(fēng)機(jī)、井底車場(chǎng)、采區(qū)變電所等。

三類負(fù)荷：凡因突然中斷供電對(duì)生產(chǎn)沒有直接影響者。

1.2 供電電壓等級(jí)的劃分 目前，煤礦井下采用交流電電壓等級(jí)有：6000V、1140V、660V、380V、127V、36V。

6000V―為礦區(qū)內(nèi)高壓配電電壓或動(dòng)力電壓。

660V―為井下低壓配電電壓或動(dòng)力電壓。

1140V―為采煤機(jī)的專用電壓。

127V―為井下照明、手持式電鉆的電壓。

36V―為控制電壓，也叫安全電壓。

直流電壓有：250V或550V為井下架線電機(jī)車的電壓。

2 井下電氣設(shè)備的三大保護(hù)

2.1 過電流保護(hù) 過電流簡稱過流。凡是流過電氣設(shè)備和電纜的電流超過了它們的額定電流。

電氣設(shè)備和電纜出現(xiàn)過流后，一般會(huì)引起它們過流，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將它燒毀，甚至引起電火災(zāi)和井下瓦斯、煤塵的爆炸。由此可見，電氣設(shè)備和電纜的過流是一種不正常狀態(tài)。井下常見的過流故障為短路、過負(fù)荷、斷相三種。

2.1.1 短路 短路是指電流不經(jīng)過負(fù)載，而是經(jīng)過電阻很小的導(dǎo)體直接形成回路，其特點(diǎn)是電流很大，可達(dá)到額定電流的幾倍、十幾倍、幾十倍，甚至更大。因?yàn)殡娏骱艽螅l(fā)熱劇烈，如不及時(shí)切除，不僅會(huì)迅速燒毀電氣設(shè)備和電纜，甚至引起絕緣油和電纜著火釀成火災(zāi)，還會(huì)引起瓦斯、煤塵爆炸。

2.1.2 過負(fù)荷（過載） 過負(fù)荷不僅是指它們的電流超過了額定數(shù)值，而且過電流的延續(xù)時(shí)間也超過了允許的時(shí)間。

電氣設(shè)備和電纜過流后，絕緣繞組和絕緣導(dǎo)體的電流密度增加，發(fā)熱加劇。如果過流的延續(xù)時(shí)間很短，不超過允許的時(shí)間，電氣設(shè)備和電纜的溫度不會(huì)超過它們所用絕緣材料的最高允許溫度，因而不會(huì)被燒毀，允許繼續(xù)運(yùn)行，這種情況稱為允許的過載。但是，如果延續(xù)時(shí)間超過了允許的時(shí)間，電氣設(shè)備和電纜的溫度將升高到足以損壞它們的絕緣，如不及時(shí)切斷電源，將會(huì)發(fā)展成漏電和短路故障，因此也要加以預(yù)防和保護(hù)。

引起電纜和電氣設(shè)備過負(fù)荷的原因，主要有兩個(gè)方面：一是電氣設(shè)備和電纜的容量選擇過小。另一個(gè)是對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的錯(cuò)誤操作，此外，電機(jī)的端電壓過低或電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)，將長期通過電機(jī)的啟動(dòng)電流，因而是最嚴(yán)重的過負(fù)荷。

2.2 漏電保護(hù) 電網(wǎng)的漏電又分為集中性和分散性漏電。集中性漏電是指在變壓器中性點(diǎn)不接地的電網(wǎng)中，由于某處（或某點(diǎn)）的絕緣損傷而發(fā)生的漏電。分散性漏電則是由于整個(gè)電網(wǎng)或整條線路的絕緣水平降低，而沿整條線路或整個(gè)電網(wǎng)發(fā)生的漏電。

漏電的危害：①增加人身觸電的危險(xiǎn)；②增加引起瓦斯、煤塵爆炸的危險(xiǎn)；③可能造成電雷管先期爆炸事故；④可能引起電火災(zāi)；

漏電保護(hù)的類型有漏電閉鎖和漏電跳閘兩種。

所謂漏電閉鎖，是指在開關(guān)合閘之前對(duì)電網(wǎng)的絕緣電阻進(jìn)行檢測(cè)，如果電網(wǎng)的對(duì)地絕緣電阻值低于規(guī)定的漏電閉鎖動(dòng)作電阻值，則使開關(guān)不能合閘，起閉鎖作用。其多裝在用于直接控制和保護(hù)電機(jī)的磁力起動(dòng)器上。漏電跳閘保護(hù)通常是由檢漏保護(hù)裝置配合自動(dòng)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。

2.3 保護(hù)接地 保護(hù)接地就是把電氣設(shè)備的金屬外殼和框架，用導(dǎo)線與埋在地下的接地極連接起來的一種保護(hù)措施。轉(zhuǎn)貼于 233網(wǎng)校論文中心 http：//

2.3.1 保護(hù)接地的作用：主要起著分流的作用，可以減少通過人體的電流和產(chǎn)生電火花的能量，從而避免人身觸電事故和瓦斯、煤塵爆炸事故的發(fā)生。

2.3.2 保護(hù)接地網(wǎng) 從保護(hù)接地的原理可以得知，保護(hù)接地裝置的保護(hù)作用是否可靠，關(guān)鍵在于是否能將它的電阻值降低到規(guī)定的范圍以內(nèi)。我們通常把單個(gè)電氣設(shè)備的接地極稱為局部接地極。在安裝時(shí)也要采取一些措施來降低接地極的電阻。但仍往往降低不到需要的數(shù)值，使它滿足規(guī)定的要求。因此為可靠地預(yù)防人身觸電和瓦斯、煤塵爆炸事故的發(fā)生，對(duì)井下電氣設(shè)備要求建立保護(hù)接地網(wǎng)。

2.3.3接地保護(hù)研究

電氣接地本身是一個(gè)大概念，按其作用分為電氣功能性接地和電氣保護(hù)性接地兩大類。電氣功能性接地是保證系統(tǒng)能夠成立.設(shè)備能夠正常運(yùn)行所必須的，例如變壓器中性點(diǎn)接地.電子設(shè)備專用工作接地等。電氣保護(hù)性接地是保證系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行安全及保證相關(guān)人員與財(cái)產(chǎn)安全，如防雷接地.用電設(shè)備正常不帶電金屬部分接地.架空線N線重復(fù)接地等。在保護(hù)性接地概念中，用電設(shè)備可以分為接零和接地兩種保護(hù)性接地形式。有些現(xiàn)場(chǎng)施工人員對(duì)于接地（接零）和輔助等電位聯(lián)結(jié)的概念容易混淆，其實(shí)兩者并不是一個(gè)概念。

保護(hù)接地（接零）的范圍是：①變壓器.電動(dòng)機(jī)及電器；②電力設(shè)備的傳動(dòng)裝置；③室內(nèi).室外配電裝置的金屬構(gòu)架.鋼筋混凝土構(gòu)架的鋼筋及靠近帶電部分的金屬圍欄等；④配電裝置與控制裝置的框架；⑤電纜的金屬外皮及電纜接線盒.終端盒；⑥電力線路的金屬保護(hù)管.各種金屬接線盒（如開關(guān).插座等金屬接線盒）.敷線的鋼索及起重運(yùn)輸設(shè)備的軌道；⑦在非瀝青地面場(chǎng)所的小接地短路電流系統(tǒng)架空電力線路的金屬桿塔；⑧安裝在電力線路桿塔上的開關(guān).電容器等電力設(shè)備及其支架等。

3、結(jié)束語

煤礦井下是一個(gè)特殊的工作環(huán)境，有易燃、易爆可燃性氣體和腐蝕性氣體，潮濕、淋水、礦塵大、電網(wǎng)電壓波動(dòng)大、空間狹小、機(jī)電設(shè)備啟動(dòng)頻繁等，因此，對(duì)煤礦進(jìn)行可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、合理的供電，對(duì)提高煤礦經(jīng)濟(jì)效益和保證安全生產(chǎn)方面有著十分重要的意義。作者簡介：石金森，男，39歲，大專學(xué)歷礦山機(jī)電專業(yè)，現(xiàn)在龍煤集團(tuán)鶴崗分公司益新煤礦機(jī)電科任主任工程師，主要從事礦井高壓供電及井下采掘區(qū)低壓供電方面的技術(shù)管理工作，工作期間主要參與了新一變電所搬遷期間益新礦高壓供電線路調(diào)整改造工程，新副井高、低壓配電室安裝工程，益新礦北部配電所低壓配電室的安裝工程，益新礦C擴(kuò)主扇熱風(fēng)爐供電系統(tǒng)改造工程，中部廣場(chǎng)輔助電纜橋架設(shè)計(jì)安裝等工程，通過各項(xiàng)工作的開展，在礦井安全、高效供電方面積累一定的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 張學(xué)成，工礦企業(yè)供電，2005（2）.

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【關(guān)鍵詞】煤礦；雜散電流；有效控制

中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、前言

在生產(chǎn)過程中安全的保證是最為重要的，在煤礦井下相關(guān)工作進(jìn)行中，雜散電流是影響其安全施工的重要因素，相關(guān)部門必須加強(qiáng)對(duì)其的重視，為安全施工的實(shí)現(xiàn)提供條件，本文就煤礦井下雜散電流有效的控制方法進(jìn)行討論。

二、對(duì)煤礦井下雜散電流的相關(guān)討論

礦井雜散電流是指在規(guī)定的電路或意圖電路之外流動(dòng)的電流。礦井雜散電流主要產(chǎn)生在采區(qū)，它對(duì)礦井安全生產(chǎn)及設(shè)備的正常使用會(huì)產(chǎn)生很大的危害，不僅能導(dǎo)致雷管發(fā)生早爆現(xiàn)象，還能引起瓦斯爆炸，腐蝕電纜外皮和風(fēng)、水管路，甚至導(dǎo)致井下漏檢裝置發(fā)生誤動(dòng)作，影響井下通信系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國煤礦機(jī)電事故中，雜散電流引發(fā)的火災(zāi)和瓦斯爆炸事故占25％～35％。因此，研究相應(yīng)的檢測(cè)方法對(duì)礦井雜散電流的防治具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，國內(nèi)外在雜散電流檢測(cè)方面使用較多的是基于極化電位檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)半電池電位法，這種檢測(cè)方法的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性受參比電極的壽命和穩(wěn)定性等因素的影響，而且檢測(cè)對(duì)象也以城市埋地管道和鐵軌為主。近年來，基于磁光效應(yīng)的雜散電流檢測(cè)法是雜散電流檢測(cè)研究的一個(gè)新方向，但是光纖纏繞式的檢測(cè)方式會(huì)受到井下各種環(huán)境因素的制約，對(duì)井下因電纜漏電和電磁感應(yīng)產(chǎn)生的雜散電流并不適用?；诖抛栊?yīng)的雜散電流檢測(cè)法是一種非接觸式的檢測(cè)方法，我國在地面及管道雜散電流檢測(cè)和防腐方面已有初步應(yīng)用但在井下應(yīng)用較少。

三、雜散電流的危害

1、出現(xiàn)瓦斯煤塵的爆炸。

因?yàn)橥咚沟葰怏w會(huì)出現(xiàn)在煤礦井下，與此同時(shí)，也存在著煤塵，如果礦井的通風(fēng)性比較差，從而使得煤塵和瓦斯等積聚，這就會(huì)導(dǎo)致爆炸事故的出現(xiàn)。這樣，混合氣體當(dāng)中會(huì)引進(jìn)電火花，從而出現(xiàn)瓦斯煤塵的爆炸。

2、饋電開關(guān)和漏電保護(hù)設(shè)施的誤動(dòng)作

在礦井作業(yè)的時(shí)候，倘若電機(jī)車離采區(qū)比較遠(yuǎn)，通過絕緣電阻的雜散電流就會(huì)到達(dá)低壓電網(wǎng)，且經(jīng)過零序電抗線圈和三相抗電器流到繼電器，最后流到接地網(wǎng)，且通過電點(diǎn)回流向負(fù)母線回流。這樣，在當(dāng)電流通過繼電器的過程中，會(huì)在瞬間加大繼電器線圈的電流，進(jìn)而出現(xiàn)饋電開關(guān)和漏電保護(hù)設(shè)施的誤動(dòng)作。

3、金屬的腐蝕

因?yàn)樵诖蟮亓魅腚s散電流之后，電纜外皮與金屬管道的電阻值比較小，所以在電纜與金屬管道的外皮當(dāng)中會(huì)流入電流，倘若在回電點(diǎn)的位置流出電流，然后通過電纜外皮與金屬管道到達(dá)大地，再到達(dá)軌道，此時(shí)，陰極區(qū)(電流流入)在電纜與管道的一側(cè)形成，而陽極區(qū)(電流流出)在電纜與管道的另外一側(cè)形成，這樣，電解槽就在軌道與管道大地形成，從而導(dǎo)致金屬的腐蝕。

四、加強(qiáng)對(duì)煤礦井下雜散電流控制的有效方法

1、加強(qiáng)檢測(cè)系統(tǒng)的建立

（一）基于磁阻效應(yīng)的散亂電流檢測(cè)系統(tǒng)

（1）測(cè)量方法根據(jù)《井下牽引網(wǎng)絡(luò)雜散電流防治技術(shù)規(guī)范》(以下簡稱規(guī)范)規(guī)定的井下各地點(diǎn)的雜散電流允許值，又按牽引網(wǎng)絡(luò)電壓降和軌道接縫電阻的設(shè)計(jì)要求，對(duì)澄合礦務(wù)局下屬的某煤礦測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)多次測(cè)量(井下火藥庫、煤倉、巷道、采取工作面、掘進(jìn)面)，并進(jìn)行雜散電流評(píng)估。

根據(jù)圖1的簡化電路，按式(1)計(jì)算出雜散電流值。決定雜散電流IS的因素是:整流變輸出總的電流IT;機(jī)車到整流變的鋼軌電阻RN;鋼軌對(duì)地絕緣電阻RS;機(jī)車電阻RL。由式(1)可知，只要減小IT和RN，或增大RS，便可減小雜散電流IS。

測(cè)試方法如圖2所示，使用SL8086型礦用雜散電流測(cè)定儀測(cè)量，儀器的X1端子接鋼軌或金屬護(hù)網(wǎng)，X2端子接總接地網(wǎng)，記錄其最大值。

架空線路電壓降可用精度為0．5%+3的數(shù)字萬用表進(jìn)行測(cè)量，紅表筆接架線，黑表筆接鋼軌。鋼軌接縫電阻要用兩塊規(guī)格一致、精度為0．5%的電磁系毫伏表同時(shí)測(cè)量1m鋼軌(包括接縫和不包括接縫)的電壓，測(cè)量方法見圖3。測(cè)試前要用銼刀打磨鋼軌露出金屬光澤測(cè)量，否則會(huì)因阻抗增大而影響測(cè)量結(jié)果。

根據(jù)規(guī)程，軌道接縫電阻值按式(2)計(jì)式中，V1為1m鋼軌(包含接縫)電阻上的電壓降，mV;V2為1m鋼軌(不包含接縫)電阻上的電壓降，mV;R為1m鋼軌的電阻值。

加強(qiáng)檢測(cè)系統(tǒng)的建立2.1基于磁阻效應(yīng)的雜散電流檢測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)原理磁阻效應(yīng)是指某些金屬或半導(dǎo)體的電阻值隨外加磁場(chǎng)變化而變化的現(xiàn)象［7］。磁阻傳感器是根據(jù)磁性材料的磁阻效應(yīng)制成的，可以分為半導(dǎo)體磁阻式傳感器和薄膜磁阻式傳感器。

磁阻傳感器內(nèi)部有一個(gè)惠斯通電橋，當(dāng)磁阻傳感器置于外部磁場(chǎng)中時(shí)，根據(jù)磁阻效應(yīng)的原理，4個(gè)橋臂的電阻值會(huì)發(fā)生變化，磁性金屬電阻的變化就會(huì)轉(zhuǎn)變成差分電壓信號(hào)輸出，值為式中：

VCC為電源電壓；R1，R2，R3，R4為電橋電阻在外部磁場(chǎng)作用下的值。

在測(cè)量范圍內(nèi)，電橋的差分輸出與外部的磁場(chǎng)強(qiáng)度成線性關(guān)系，即（式中：K1，K2為常數(shù)；B為外部磁場(chǎng)強(qiáng)度。

通過磁阻傳感器檢測(cè)雜散電流在檢測(cè)點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度B，然后用公式推算出相應(yīng)位置的雜散電流I，當(dāng)導(dǎo)線、電纜或管道為無限長時(shí)，I的推算公式為式中：

r為雜散電流發(fā)出點(diǎn)到磁阻傳感器之間的直線距離；μ0為真空磁導(dǎo)率。

（2）系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基于磁阻效應(yīng)的礦井雜散電流檢測(cè)系統(tǒng)硬件電路包括磁信號(hào)檢測(cè)電路、傳感器電路、單片機(jī)模塊、RS485通信模塊、電源模塊等，如圖所示。磁信號(hào)檢測(cè)電路將電流磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分電壓信號(hào)，傳感器電路對(duì)其進(jìn)行差分放大和濾波，處理后的信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)C805F020實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換及實(shí)時(shí)存儲(chǔ)功能，RS485通信模塊將數(shù)字信號(hào)傳輸給監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)和電流的實(shí)時(shí)顯示。

磁信號(hào)檢測(cè)電路磁信號(hào)檢測(cè)電路選用HMC1001/2磁阻傳感器。HMC1001為單軸型，HMC1002為雙軸型，它們相互搭配可以同時(shí)檢測(cè)3個(gè)方向的磁場(chǎng)，HMC100/2檢測(cè)的磁場(chǎng)范圍為±2*10-100，單軸分辨率為27*10-10t。

HMC1002是由2個(gè)垂直的HMC1001搭建而成，每個(gè)HMC1001內(nèi)置一個(gè)置位／復(fù)位電流帶和偏置電流帶。置位／復(fù)位電流帶的作用是使傳感器輸出電壓反相偏轉(zhuǎn)。當(dāng)給傳感器施加置位脈沖后，輸出按照正斜率線作出響應(yīng)；當(dāng)施加復(fù)位脈沖后，輸出按照負(fù)斜率線作出響應(yīng)，這樣可以保證傳感器得到最佳的靈敏度，單軸傳感器的輸出曲線如圖3所示，其中交點(diǎn)O為調(diào)零零點(diǎn)。偏置電流帶產(chǎn)生的偏置電流用以抵消每軸的干擾磁場(chǎng)，偏置電流帶每產(chǎn)生50mA的電流，可提供10-4T的磁場(chǎng)，以此來計(jì)算檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)每軸需要添加的偏置電流，偏置電流帶阻值在3．5Ω左右。

軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件用C語言和匯編語言編寫，程序主要有兩部分：一部分包括傳感器信號(hào)采集、濾波、分析計(jì)算和顯示等程序；另一部分包括系統(tǒng)時(shí)鐘、頻率、A／D模塊、晶振電路、定時(shí)器參數(shù)設(shè)置程序和其他中斷的入口子程序等。

（二）基于嵌入式TCP/IP協(xié)議單片機(jī)技術(shù)的檢測(cè)系統(tǒng)

（1）在目前的煤礦監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)通信方式基本上是以光纖的工業(yè)以太網(wǎng)有線網(wǎng)絡(luò)為主體并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。該網(wǎng)絡(luò)具有傳輸方式穩(wěn)定、傳輸速率高等優(yōu)點(diǎn)。但是在煤礦特殊區(qū)域中，如廢棄的礦井、開采面以及狹小巷道等工作面，對(duì)這種有線的傳輸方式提出了很大挑戰(zhàn)。這些區(qū)域存在著大量的不確定非安全因素等，發(fā)生事故時(shí)容易對(duì)有線網(wǎng)絡(luò)造成致命的破壞，不利于井下環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。ZigBee網(wǎng)絡(luò)具有自組織、低功耗、結(jié)構(gòu)簡單、成本低等特點(diǎn)，采用無線傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)煤礦監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以很好地解決井下近距離通信問題，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)某掷m(xù)性、系統(tǒng)的可靠性。雜散電流監(jiān)控系統(tǒng)分為兩大部分，一部分為現(xiàn)有雜散電流監(jiān)控系統(tǒng)，第二部分為擴(kuò)展雜散電流監(jiān)控系統(tǒng)。本文將對(duì)擴(kuò)展雜散電流監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。擴(kuò)展雜散電流監(jiān)控系統(tǒng)由兩部分組成，第一部分為ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)雜散電流檢測(cè)、轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)傳輸;第二部分為由ARM11構(gòu)成的嵌入式網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)ZigBee與TCP/IP或CAN等多種協(xié)議間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。ZigBee網(wǎng)絡(luò)包含以下3種設(shè)備:①協(xié)調(diào)器(PANcoordinator)，負(fù)責(zé)建立和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)，承擔(dān)無線網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)關(guān)的連接;②路由器執(zhí)行路由功能，也稱全功能設(shè)備(fullfunctiondevice，F(xiàn)FD);③終端節(jié)點(diǎn)作用為執(zhí)行基本功能，也稱精減功能設(shè)備(reducedfunctiondevice，RFD)。

（2）ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)①雜散電流檢測(cè)信號(hào)處理電路由于雜散電流含有直流雜散電流與交流雜散電流，因此，采用探針法與近參比法相結(jié)合的方法測(cè)取雜散電流波形，并通過電壓信號(hào)的形式反映出來。在雜散電流檢測(cè)信號(hào)處理電路中，低通濾波電路與LM324AD電壓跟隨電路組合成一階低通有源濾波電路，在信號(hào)放大前濾波，防止噪聲進(jìn)入放大器。低功耗高精度單電源供電放大器OPA335對(duì)交流電流進(jìn)行偏置放大，得到對(duì)應(yīng)波形的直流信號(hào)。低通一階濾波電路與OPA335電壓跟隨電路組成一階低通有源濾波電路，濾除放大器產(chǎn)生的噪聲，并將信號(hào)送至CC2530進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。

②網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理單元硬件設(shè)計(jì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理單元主要是依靠FFD與RFD設(shè)備中所包含的微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算及處理。

因此，所有ZigBee網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理依靠FFD與RFD節(jié)點(diǎn)中的CC2530核心板完成。

③節(jié)點(diǎn)電源ZigBee節(jié)點(diǎn)采用干電池供電方式。為保證A/D轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)參考電壓恒定在4．5V，采用REF5045對(duì)干電池電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換，為CC2530A/D轉(zhuǎn)換提供基準(zhǔn)參考電壓。CC2530具有電源管理功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電源供電進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，當(dāng)供電不足時(shí)，向網(wǎng)關(guān)發(fā)送電量不足信息，提醒更換電池。CC2530芯片擁有4種供電模式，可在低至0．4μA供應(yīng)電流下響應(yīng)外部中斷。

（3）嵌入式網(wǎng)關(guān)軟件設(shè)計(jì)a、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)(FFD)與ARM核心板通過URAT進(jìn)行通信。協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的功能為:①負(fù)責(zé)建立并維護(hù)整個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò);②將ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通過URAT傳送至ARM網(wǎng)關(guān)。

b、ARM核心板作為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)核心，主要實(shí)現(xiàn)以下功能:①與ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)通過UART與ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信;②建立TCP/IP總線服務(wù)，將ZigBee網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)或者將上位機(jī)命令送至ZigBee網(wǎng)絡(luò);③對(duì)雜散電流超標(biāo)區(qū)域進(jìn)行預(yù)警。

（4）ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)RFD設(shè)備主要負(fù)責(zé)雜散電流信號(hào)的檢測(cè)并轉(zhuǎn)發(fā)至ZigBee網(wǎng)絡(luò)。RFD啟動(dòng)，完成初始化，加入附近的ZigBee網(wǎng)絡(luò)并建立連接，完成對(duì)檢測(cè)到的雜散電流的A/D轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過無線發(fā)送至最近的父節(jié)點(diǎn)。檢查并接收來自父節(jié)點(diǎn)的消息，根據(jù)父節(jié)點(diǎn)指令作出相應(yīng)動(dòng)作或周期性地進(jìn)入休眠狀態(tài)。

2、加強(qiáng)對(duì)屏蔽電纜的使用

屏蔽電纜的應(yīng)用目前形勢(shì)下，我國礦井生產(chǎn)所應(yīng)用的橡膠電纜往往會(huì)出現(xiàn)三相導(dǎo)線對(duì)地電容不相同的情況，而應(yīng)用屏蔽電纜能夠使得電容的電流經(jīng)過屏蔽層向電網(wǎng)當(dāng)中回流，這不再外泄零序電流，從源頭上阻止了雜散電流。

3、改變兩個(gè)電阻值

(一)減少軌道接頭電阻值"加強(qiáng)軌道接頭的維護(hù)，保持良好的電氣連接，確保接頭電阻符合《煤礦安全規(guī)程》(2013年版)第354條明文的規(guī)定:焊接長軌，是減少軌道接頭電阻極為有效的措施。

(二)增大軌道與大地間的接觸電阻。

保持軌道清潔、干燥是增大接觸電阻的主要措施"對(duì)沿線管路和金屬鎧裝電纜鋪設(shè)支點(diǎn)施加絕緣，也是增加雜散電流過渡電阻、減少雜散電流的重要措施。

4、加強(qiáng)諧波電流的預(yù)防

（一)在補(bǔ)償電容器上進(jìn)行電抗器濾波的有效串聯(lián)。這種方法主要是對(duì)電容器電抗器的過載能力進(jìn)行充分的利用，有效實(shí)現(xiàn)電容器回路的增大來達(dá)到對(duì)諧波進(jìn)行分流的目的。

（二)對(duì)濾波器進(jìn)行有效的調(diào)諧。這種方法是將電容電路以及電抗器進(jìn)行一定的串聯(lián)，并把這個(gè)電路直接串聯(lián)在電網(wǎng)上，讓供電系統(tǒng)電網(wǎng)中的等效電阻產(chǎn)生一定的變化。當(dāng)供電系統(tǒng)的電網(wǎng)中的某個(gè)諧波和這個(gè)濾波支路的阻抗相同時(shí)，這條支路對(duì)于諧波的阻抗有著最小值，這時(shí)諧波當(dāng)中的大部分電流被短路，實(shí)現(xiàn)了顯著防治的效果。

（三)對(duì)供電系統(tǒng)電網(wǎng)中等效阻抗的位置進(jìn)行一定的移動(dòng)。

通過電抗器和電容器的串聯(lián)形成濾波器，按照一定的要求來對(duì)調(diào)諧電網(wǎng)中各個(gè)支路的頻率進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，有效實(shí)現(xiàn)對(duì)供電系統(tǒng)電網(wǎng)中等效阻抗最小值在頻率軸上位置的移動(dòng)。

5、使加載軌道負(fù)荷電流減少

（一）敷設(shè)回流線的策略可以將廢舊鋼絲繩順著巷道敷設(shè)，以此充當(dāng)回流線將雜散的電流收集起來，從而屏蔽金屬管線及電纜，且能夠有效地減少牽引網(wǎng)絡(luò)回路的電阻值，改善架線電機(jī)車的技術(shù)水平。

（二）雙線供電接正負(fù)極的策略在運(yùn)輸系統(tǒng)雙線供電的過程中，可以將一架線接負(fù)極，而另外的一架線接正極，在它的正負(fù)極間接軌道，如果重車道上的負(fù)荷相同的過程中，電流是不經(jīng)過軌道的，這就不會(huì)出現(xiàn)雜散電流。

五、結(jié)束語

本文就煤礦井下的散亂電流的有效控制方法進(jìn)行了探討，希望其探討結(jié)果能夠?yàn)橥械难芯刻峁┮欢ǖ膮⒖肌?/p>

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篇4

[關(guān)鍵詞]：雜散；電流；測(cè)試

中圖分類號(hào)：TM1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)

王莊煤礦是一個(gè)有著四十多年的老礦，井下大巷運(yùn)輸使用的機(jī)車電源為直流550伏，架線為正電壓，軌道為零電位。牽引范圍最長6000米。運(yùn)輸大巷與各采區(qū)上下山軌道連接，每個(gè)連接處有三個(gè)絕緣點(diǎn)，以減小直流雜散電流。在煤礦井下，雜散電流帶來的危害主要有以下幾點(diǎn)：1、提前引爆電雷管，造成人員傷亡；2、腐蝕金屬管道、鎧裝電纜外皮等；3、引起高低壓開關(guān)保護(hù)誤動(dòng)作。筆者通過對(duì)煤礦雜散電流的管理，發(fā)現(xiàn)許多對(duì)雜散電流的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，在此提出，以供同行批評(píng)指導(dǎo)。

一、雜散電流的測(cè)量儀器

雜散電流是隨機(jī)事件而且是連續(xù)變化的量，因此要使用一種專用的雜散電流測(cè)定儀應(yīng)具有測(cè)量、記憶、計(jì)算、顯示和報(bào)警的功能。其量程可為0-1000mA。

二、 煤礦井下各生產(chǎn)地點(diǎn)間的雜散電流

――采區(qū)內(nèi)各條巷道中的軌道對(duì)總接地網(wǎng)間，儀器的X1端子接鋼軌，X2端子接總接地網(wǎng)，記錄其最大值。

――采煤工作面內(nèi)的金屬網(wǎng)假頂對(duì)總接地網(wǎng)間，儀器的X1端子接金屬網(wǎng)，X2端子接溜槽，記錄其最大值。

――采區(qū)內(nèi)軌道上下山的軌道與運(yùn)輸大巷連接處的第二道絕緣夾板相連接的軌道對(duì)總接地網(wǎng)間；儀器的X1端子接第二道絕緣夾板上面的軌道，X2端子接總接地網(wǎng)，記錄其最大值。

――掘進(jìn)工作面與掘進(jìn)巷道內(nèi)任何地點(diǎn)的軌道對(duì)總接地網(wǎng)間，儀器的X1端子接軌道，X2端子接總接地網(wǎng)，記錄其最大值。

――采區(qū)煤倉對(duì)軌道間，儀器的X1端子接軌道，X2端子接采區(qū)煤倉。

――井下爆炸材料庫鐵門對(duì)軌道間，儀器的X1端子接軌道，X2端子接火藥庫的鐵門，記錄其最大值。

三、雜散電流的測(cè)試方法

過去，試驗(yàn)人員在測(cè)試雜散電流時(shí)，讓電機(jī)車在離測(cè)試點(diǎn)最近地點(diǎn)，抱閘啟動(dòng)，以得到最大啟動(dòng)電流。測(cè)試第一絕緣軌與回電軌、第二絕緣軌與第一絕緣軌之間的電流。標(biāo)準(zhǔn)是以雜散電流在300毫安以下，不能使雷管引爆為合格。這樣測(cè)試的方法，只能測(cè)出絕緣軌的雜散電流，但在實(shí)際中，卻并不可用。因?yàn)橛行╇娏魍ㄟ^附近管路、電纜外皮而流走。而放炮作業(yè)基本在掘進(jìn)巷道，雷管的兩根電線，不可能搭在兩個(gè)不同電位的鋼軌上。多常見，由于爆破工違章作業(yè)，在放炮前，未將兩根電線扭在一起，或放炮線中間有破口，致使一根線搭在大地或水管金屬網(wǎng)上，另一根恰好搭在鋼軌上。此時(shí)，若雜散電流超過300毫安，極有可能引起電雷管提前引爆，造成人員傷亡。因此，正確的測(cè)試方法應(yīng)是，在測(cè)試點(diǎn)就近，電機(jī)車抱閘啟動(dòng)，測(cè)試第一道絕緣軌與大地、第二道絕緣軌與地之間的電流。同時(shí)，還應(yīng)測(cè)量該點(diǎn)的軌地電壓。

根據(jù)《煤礦井下牽引網(wǎng)絡(luò)雜散電流防治技術(shù)暫行規(guī)定》1997版規(guī)定：測(cè)試采區(qū)內(nèi)軌道上下山與運(yùn)輸大巷連接外的第二道絕緣軌夾板相連接的軌道處總接地網(wǎng)的雜散電流，記錄其最大值，最大值不宜超過60毫安，為合格。

四、雜散電流的測(cè)試周期

根據(jù)2009年《潞安礦業(yè)（集團(tuán)）公司井下電氣安全管理規(guī)定》中第九章電氣試驗(yàn)第46條規(guī)定： 使用架線電機(jī)車的礦井，用雜散電流測(cè)試儀測(cè)試，周期為一年。而根據(jù)《煤礦井下牽引網(wǎng)絡(luò)雜散電流防治技術(shù)暫行規(guī)定》1997版規(guī)定：井下各生產(chǎn)地點(diǎn)的雜散電流值，應(yīng)用便攜式雜散電流測(cè)試儀每周測(cè)試一次。2013年，集團(tuán)下發(fā)新的《山西潞安礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司煤礦井下靜電及雜散電流防治管理辦法（試行）》的通知，對(duì)雜散電流檢測(cè)周期提出了新要求，由于測(cè)試范圍增大，測(cè)試周期縮短，人員及儀器還未配齊，我礦還未開展進(jìn)行這樣的測(cè)試。

五、雜散電流的測(cè)試范圍

以前，我礦僅對(duì)上山材料車場(chǎng)與運(yùn)輸大巷連接處測(cè)試，未對(duì)其它地點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。根據(jù)2013年集團(tuán)新下發(fā)的《山西潞安礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司煤礦井下靜電及雜散電流防治管理辦法（試行）》的通知要求，我們加大了對(duì)全礦各個(gè)地點(diǎn)的雜散電流檢測(cè)。這樣，就避免了許多容易產(chǎn)生雜散電流的地方漏檢，而引發(fā)的危險(xiǎn)事故。

六、其他注意事項(xiàng)

為了有效防止井下雜散電流對(duì)井下的危害，結(jié)合我礦的實(shí)際情況，對(duì)雜散電流采取如下措施：

1、提高電網(wǎng)的絕緣水平，減少零序電流的產(chǎn)生。

2、加強(qiáng)對(duì)電纜的維護(hù)和管理，嚴(yán)禁用鐵絲懸掛電纜，尤其是掘進(jìn)工作面要保持電纜的完好和按規(guī)定懸掛。

3、降低軌道縱向電阻和接縫電阻。

4、縮短牽引變電所供電距離。

5、降低雜散電流值，減少雜散電流的來源，主要辦法可在鐵軌接頭處焊接銅導(dǎo)線以減少電阻，增大軌地過渡電阻。

6、防止雜散電流侵入電爆網(wǎng)，要保證電爆網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量，爆破母線不得有接頭，保護(hù)好導(dǎo)線的絕緣層，雷管腳線或與雷管腳線連接的導(dǎo)線兩端在接入起爆電源前，均應(yīng)扭結(jié)短路。

7、提高各級(jí)管理人員對(duì)雜散電流及其危害的認(rèn)識(shí)，嚴(yán)格按照規(guī)程作業(yè)。

篇5

摘要：當(dāng)前，機(jī)電變頻調(diào)控技術(shù)在我國礦井中的應(yīng)用已經(jīng)逐漸普及，該技術(shù)手段對(duì)礦井中的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行有效的調(diào)控，對(duì)電能的節(jié)約起到了至關(guān)重要的作用。文章就機(jī)電變頻調(diào)控技術(shù)在礦井中的應(yīng)用與相關(guān)注意事項(xiàng)進(jìn)行了淺析，以期對(duì)我國的礦井電能節(jié)約做出奠基。

關(guān)鍵詞：機(jī)電變頻調(diào)速；礦井；空氣壓縮機(jī)；礦井通風(fēng)機(jī)

中圖分類號(hào)：TD534 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）09-0144-02

機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)（Mechanical and Electrical Technology of Frequency Conversion），其基本定義是通過改變電源頻率調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的連續(xù)平滑調(diào)速方法。這種技術(shù)主要是應(yīng)用在同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)上，通過機(jī)電變頻的作用將其速度進(jìn)行調(diào)整。機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理就是根據(jù)電機(jī)在工作中的轉(zhuǎn)速與電源輸入頻率成正比的關(guān)系；機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)的基本工作形式就是通過改變電動(dòng)機(jī)工作電源頻率達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。

機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)的基本公式為：N=60F（1-S）/P，這個(gè)公式中的N表示轉(zhuǎn)速，F(xiàn)表示輸入頻率，S表示電機(jī)轉(zhuǎn)差率，P表示電機(jī)磁極對(duì)數(shù)，通過公式可以直接的從中看出，對(duì)F、P、S進(jìn)行改變能夠使轉(zhuǎn)速進(jìn)行最終變化。對(duì)于機(jī)電變頻調(diào)速的內(nèi)容來講，不同的機(jī)電變頻調(diào)速方式無非就是改變交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速或者是不改變同步轉(zhuǎn)速兩種。

一、機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)

機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展歷程是由交流電動(dòng)機(jī)演變而成，是當(dāng)前世界上應(yīng)用機(jī)電變頻調(diào)技術(shù)的起源。交流電動(dòng)機(jī)主要有兩種，一種是同步電動(dòng)機(jī)，另一種是異步電動(dòng)機(jī)，其中異步電動(dòng)機(jī)由于其結(jié)構(gòu)較為簡單，價(jià)格相對(duì)比較便宜，在進(jìn)行維修和保養(yǎng)中方便的特點(diǎn)而被廣泛的應(yīng)用。但是異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能在剛開始應(yīng)用的時(shí)候是比不上直流電動(dòng)機(jī)的，因此運(yùn)用交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速成為一項(xiàng)國際性的研究課題。伴隨著世界電子技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，到了20世紀(jì)60年代之后，半導(dǎo)體交流技術(shù)逐漸的開始應(yīng)用到了調(diào)速系統(tǒng)之中，在當(dāng)時(shí)的交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法，一般都是采用的繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、籠型異步電動(dòng)機(jī)變級(jí)調(diào)速。在20世紀(jì)20年代的時(shí)候變流變頻調(diào)速已經(jīng)被人們所認(rèn)識(shí)，但是在當(dāng)時(shí)的技術(shù)還相對(duì)不夠成熟，導(dǎo)致了受到很大的技術(shù)限制，只能利用閘流管構(gòu)成逆變器，但是其效果不是很明顯，未能夠得到普及應(yīng)用。到了20世紀(jì)50年代中期，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，晶閘管開始出現(xiàn)，并且開創(chuàng)了電力電子技術(shù)發(fā)展的新時(shí)代。到了20世紀(jì)70年代，電力電子技術(shù)已經(jīng)逐漸的走向成熟，出現(xiàn)了機(jī)電變頻調(diào)速，而且這種變頻調(diào)速技術(shù)具有更高的性能，在當(dāng)前國際上已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用起來。

二、機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)在礦井中的應(yīng)用

（一）機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用

礦井中的提升機(jī)的作用，是整個(gè)礦井中的重要組成部分，是進(jìn)行礦井運(yùn)輸?shù)闹匾敖煌ā惫ぞ?，是礦井中必不可少的重要環(huán)節(jié)。礦井中的提升機(jī)在工作的過程中，是用其自身裝備沿著礦井的隧道井筒，從礦井內(nèi)部將礦石、廢礦、升降人員、設(shè)備、材料等進(jìn)行運(yùn)送。所以對(duì)于礦井中的提升機(jī)來講，是礦井生產(chǎn)的“咽喉”，是所有礦井相關(guān)內(nèi)容出入的通道。因此，在礦井中的提升機(jī)無論是任何一種，對(duì)于電氣轉(zhuǎn)動(dòng)的要求都是相對(duì)較高的，因?yàn)殡姎廪D(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，直接關(guān)系到礦機(jī)提升機(jī)的運(yùn)作狀況，就會(huì)對(duì)礦井的運(yùn)輸造成很大程度上的影響，導(dǎo)致礦井生產(chǎn)效率的提高或降低。對(duì)于礦井提升機(jī)電氣轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的要求主要有以下幾個(gè)方面：具有良好的電機(jī)調(diào)速功能；具有電機(jī)調(diào)速的精度更加準(zhǔn)確；在相對(duì)條件下能夠快速的進(jìn)行正轉(zhuǎn)運(yùn)行和反轉(zhuǎn)運(yùn)行；具有準(zhǔn)確的制定功能和定位功能；電機(jī)的可靠性提高等。

（二）機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)在空氣壓縮機(jī)中的應(yīng)用

礦井中的空氣壓縮機(jī)是礦井生產(chǎn)的有一個(gè)重要設(shè)備，同樣是礦井中的重要組成部分。對(duì)于空氣壓縮機(jī)的應(yīng)用，是通過自身生產(chǎn)壓縮空氣，利用這種高科技手段來帶動(dòng)風(fēng)動(dòng)早鑿巖機(jī)、風(fēng)動(dòng)裝巖機(jī)等礦井中的施工設(shè)備，以及能夠利用風(fēng)動(dòng)來控制的相關(guān)設(shè)備。在礦井中的空氣壓縮機(jī)使用中利用機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)，能夠有效的降低電能的消耗，因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)情況下，空氣壓縮機(jī)的耗電量在整個(gè)礦井總電能耗用上占用了40%的份額。因此，在運(yùn)用空氣壓縮機(jī)的時(shí)候，通過對(duì)其進(jìn)行變頻調(diào)控技術(shù)，有效的進(jìn)行節(jié)能的運(yùn)行，從而降低礦井的生產(chǎn)成本，最終提高礦井的經(jīng)濟(jì)效益。

（三）機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)在礦井通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

礦井中的通風(fēng)機(jī)也是礦井生產(chǎn)過程中的主要機(jī)電設(shè)備，在電能的消耗上也占用了很大的部分。礦井通風(fēng)機(jī)在進(jìn)行應(yīng)用的過程中，一般都是采用的異步電機(jī)，或者是在運(yùn)作的時(shí)候利用同步電機(jī)進(jìn)行拖動(dòng)，以此來進(jìn)行均衡的運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于我國當(dāng)前的礦井來說，其特點(diǎn)一般都是礦井的巷道隨著時(shí)間的增加而逐漸的加深，礦井的產(chǎn)量在逐年的不斷增加，使得礦井中的通風(fēng)量在逐漸的加大。在當(dāng)前我國的礦井通風(fēng)機(jī)的選擇過程中，一般情況下都是按照最大開采量所需要的通風(fēng)量來對(duì)通風(fēng)機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因此，隨著時(shí)間的不斷增加，深度的不斷加深，風(fēng)量的需求不斷的提升，對(duì)于早起設(shè)計(jì)的礦井通風(fēng)機(jī)已經(jīng)不能夠完全達(dá)到有效的通風(fēng)效果。而且，礦井中的作業(yè)一般都不是很均衡，夜班進(jìn)行工作的人員是很少的，對(duì)于風(fēng)量的要求是較小的，特別的是在節(jié)假日的時(shí)候，工作人員幾乎沒有，但是在這個(gè)過程中依然要進(jìn)行礦井的通風(fēng)，經(jīng)常性的會(huì)出現(xiàn)對(duì)礦井通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量不進(jìn)行調(diào)節(jié)，還是保持這大量的風(fēng)量輸出，造成不必要的電能消耗。因此，采用機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)，能夠有效的對(duì)通風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制，采用同步電機(jī)直接高壓變頻器，對(duì)電能的節(jié)約十分的有效。

三、結(jié)語

綜上所述，對(duì)于機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)在礦井中的應(yīng)用來講，其實(shí)際作用就是由于礦井所需要的設(shè)備一般都是以大型的設(shè)備為主，并且對(duì)設(shè)備的要求都是相對(duì)較高的，特別是對(duì)于電氣轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)來講，要能夠有效的保證這些大型機(jī)電設(shè)備正常的運(yùn)行。對(duì)于我國當(dāng)前的基本形式來看，礦井的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還是相對(duì)較為落后的，并且在進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，相關(guān)的大型設(shè)備在礦井中受到了空間的限制，因此，就需要不斷的對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，以此來適應(yīng)現(xiàn)實(shí)的條件，有效的利用機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)來控制設(shè)備的運(yùn)作，最終的目的就是對(duì)電能進(jìn)行節(jié)約，提高礦井的整體經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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篇6

【關(guān)鍵詞】綜合防雷；安全生產(chǎn)；綜合自動(dòng)化

由于各類礦產(chǎn)資源的特性及所處的地理位置，礦山工程建設(shè)、生產(chǎn)的地點(diǎn)往往是雷暴活動(dòng)較多的地區(qū)，時(shí)常有雷擊事故發(fā)生。超化煤礦位于雷電災(zāi)害的多發(fā)區(qū)域，根據(jù)國家現(xiàn)行建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50057-94）及建筑物的防雷分類，超化煤礦應(yīng)劃為二類以上防雷建筑物；近年來，頻發(fā)的雷擊事故多次對(duì)我礦安全生產(chǎn)和機(jī)電設(shè)備安全運(yùn)行帶來重大隱患。超化煤礦四周無高大建筑，易遭受直擊雷侵襲，且隨著礦井綜合自動(dòng)化建設(shè)的深入開展，我礦引進(jìn)了大量的精密機(jī)電設(shè)備和儀器，自動(dòng)化程度較高，具有較復(fù)雜的電源及信號(hào)系統(tǒng)，其控制線路、視頻線路、網(wǎng)絡(luò)線路眾多。為了保護(hù)煤礦的人員安全和正常的安全生產(chǎn)，必須采取較好的雷電保護(hù)措施，避免各類雷電事故的發(fā)生。

一、防雷措施

為了保護(hù)建筑物和建筑物內(nèi)各類設(shè)備不受雷電損害或使雷擊損害降到最低程度，應(yīng)采取綜合防雷的形式。而現(xiàn)代綜合防雷設(shè)計(jì)方案主要包括兩個(gè)方面：外部防雷、內(nèi)部防雷。缺少任何一方面都是不完整的、有缺陷的和有潛在危險(xiǎn)的。在《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2011里，對(duì)這兩個(gè)方面已有明確的規(guī)定，外部防雷就是防直擊雷；內(nèi)部防雷包括防閃電感應(yīng)、防反擊以及防閃電電涌侵入和防生命危險(xiǎn)。

二、外部防雷

外部防雷裝置是由接閃器、引下線和接地裝置組成，主要用以防直擊雷的防護(hù)裝置，其目的是保護(hù)建筑物不受雷擊的破壞，給建筑物內(nèi)的人或設(shè)備提供一個(gè)相對(duì)安全的環(huán)境。

2.1接閃器。避雷針、避雷網(wǎng)、避雷帶（線）以及金屬屋面和金屬構(gòu)件等為接閃器。位于防雷裝置的頂部，利用其高出被保護(hù)物的突出地位把雷電引向自身，承接直擊雷放電。所用材料滿足機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕和熱穩(wěn)定性。

控制室建筑物接閃器采用避雷網(wǎng)防直擊雷的措施，采用裝設(shè)在建筑物上的避雷網(wǎng)（帶）或避雷針或由其混合組成的接閃器。應(yīng)符合GB50057-94（2000版）《建筑物防雷防護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》第二類防雷建筑物”接閃器的要求。

2.2引下線?？刂剖医ㄖ锉芾拙W(wǎng)設(shè)置多根專用引下線，間距不應(yīng)大于18m。避雷網(wǎng)引下線設(shè)置在控制室建筑物的外墻四角。圍繞建筑物設(shè)置環(huán)形接地裝置，避雷網(wǎng)的引下線就近直接接入接地裝置。材料參照GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》“第二類防雷建筑物”第三節(jié)第3.3.3條、3.3.4條的要求。

避雷網(wǎng)防雷接地點(diǎn)（引下線到地網(wǎng)的接入點(diǎn)）與其它功能性接地點(diǎn)（保護(hù)地、交流地、直流地、屏蔽地等）之間的水平距離應(yīng)大于5米。各接地共用接地裝置時(shí)，聯(lián)合接地系統(tǒng)的接地電阻不大于1Ω。

2.3接地裝置。避雷針的接地系統(tǒng)和其他接地系統(tǒng)獨(dú)立，保持15m的安全距離。除避雷針以外的其他接地可采用共用接地，在大樓外地面設(shè)置共用接地，提供給大樓直擊雷防護(hù)接地、機(jī)房各種接地使用；各種接地線在地網(wǎng)上的連接點(diǎn)距離大于5米；獨(dú)立避雷針接地系統(tǒng)的接地電阻不大于10Ω，其他各接地點(diǎn)的接地電阻值應(yīng)不大于4Ω。采用聯(lián)合接地接地電阻值不大于1Ω。防雷接地裝置與其它接地裝置共用時(shí)，接地電阻以接入系統(tǒng)要求的最小值確定。

人工接地體按安裝方式不同分為垂直接地體和水平接地體。接地體的材料和規(guī)格應(yīng)符合下列規(guī)定：

埋于土壤中的人工垂直接地體采用鍍銅接地棒，規(guī)格為直徑17.2*2500mm，銅層厚度≥0.25mm，抗拉強(qiáng)度≥600N/mm；

埋于土壤中的人工水平接地體采用鍍銅絞線，規(guī)格為50mm2，多芯線，不少于7芯。

高土壤電阻率地區(qū)接地電阻不易達(dá)到本規(guī)范要求時(shí)，可選用新型接地產(chǎn)品降阻。

三、內(nèi)部防雷

內(nèi)部防雷由等電位連接系統(tǒng)、共用接地系統(tǒng)、屏蔽系統(tǒng)、合理布線系統(tǒng)、浪涌保護(hù)器等組成，主要用于減小和防止雷電流在需防空間內(nèi)所產(chǎn)生的電磁效應(yīng)，通過采取各種積極的防護(hù)措施，堵塞閃電電涌損壞設(shè)備的各種途徑，給人員和設(shè)備提供一個(gè)安全可靠的工作環(huán)境。

3.1等電位連接系統(tǒng)

1、各機(jī)房內(nèi)設(shè)等電位連接網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置等電位接地匯流排。

2、進(jìn)出機(jī)房的所有線路、金屬管道等必須在機(jī)房與外界分界處做等電位處理，與機(jī)房內(nèi)等電位連接網(wǎng)絡(luò)就近電氣連接。

3、在有防靜電地板的機(jī)房內(nèi)，在防靜電地板的下面敷設(shè)局部接地匯流排，所有保護(hù)性接地線和功能性接地線均與匯流排就近連接構(gòu)成S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)；在沒有防靜電地板的機(jī)房內(nèi)，直接在地面絕緣橡膠墊下敷設(shè)S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)。

4、電氣和電子設(shè)備的金屬外殼、機(jī)柜、機(jī)架、金屬管、金屬線槽、金屬門窗、屏蔽線纜外層、設(shè)備防靜電接地、安全保護(hù)接地、浪涌保護(hù)器（SPD）接地端等均應(yīng)以最短的距離與等電位連接網(wǎng)絡(luò)的接地端子連接，等電位連接導(dǎo)體應(yīng)采用絕緣多股銅芯導(dǎo)線，其截面積最小不應(yīng)小于6mm2。

3.2屏蔽系統(tǒng)。主要通信機(jī)房內(nèi)部放置有多臺(tái)服務(wù)器及大型交換機(jī)，還需加裝屏蔽系統(tǒng)。機(jī)房側(cè)面和頂面屏蔽層應(yīng)選用金屬面夾芯墻板屏蔽材料。機(jī)房屏蔽工程還應(yīng)與機(jī)房防靜電工程相互配合，要求機(jī)房地面屏蔽網(wǎng)格應(yīng)鋪設(shè)在防靜電地板之下且與防靜電地板的金屬支架可靠電氣連接，沒有設(shè)置防靜電地板的機(jī)房，要求地面屏蔽層上必須鋪設(shè)不小于5mm厚度的絕緣橡膠墊。屏蔽層必須與接地匯流排可靠連接，最終經(jīng)匯流排接入共用接地網(wǎng)，使機(jī)房屏蔽做到可靠接地。

3.3浪涌保護(hù)器（SPD）。按照浪涌保護(hù)器在煤礦機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)的功能，可分為電源浪涌保護(hù)器、天饋浪涌保護(hù)器和信號(hào)浪涌保護(hù)器。正確選擇的電涌保護(hù)器無論用于防護(hù)交流供電系統(tǒng)、信號(hào)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，都不應(yīng)影響和改變應(yīng)用系統(tǒng)的特性和可靠性。

四、外部線纜防護(hù)

電纜與防雷引下線交叉敷設(shè)的間距大于2m；平行敷設(shè)的間距大于3m。當(dāng)無法滿足敷設(shè)間距時(shí)，對(duì)電纜進(jìn)行穿鋼管屏蔽，屏蔽鋼管應(yīng)在兩端接地。當(dāng)電纜穿鋼管或在封閉金屬電纜槽內(nèi)敷設(shè)時(shí)，上述距離可以減半。

所有入井通信電纜（包括電話線、同軸線、多芯屏蔽線、現(xiàn)場(chǎng)總線等）在入井口處裝設(shè)防雷器裝置。防雷器的選擇，應(yīng)根據(jù)線路的工作頻率、傳輸介質(zhì)、傳輸速率、傳輸帶寬、工作電壓、接口型式、特性阻抗等參數(shù)，選用電壓駐波比和插入損耗小的適配的浪涌保護(hù)器。同時(shí)在接入防雷器后，不得影響原有線路的正常運(yùn)行。

五、效益評(píng)價(jià)

通過對(duì)我礦各類建筑物和機(jī)電設(shè)施進(jìn)行了系統(tǒng)的分析研究，對(duì)各類可能產(chǎn)生的雷擊因素進(jìn)行排除，兼顧內(nèi)、外部防雷設(shè)計(jì)，形成綜合的防雷體系，從根本上解決由于雷電活動(dòng)造成的建筑物倒塌、起火，人員傷亡，電力、電子設(shè)備的工作失靈或損壞，通信中斷，系統(tǒng)癱瘓等嚴(yán)重后果，從而有效的保證了人身及財(cái)產(chǎn)安全；煤礦綜合防雷系統(tǒng)是確保煤礦生產(chǎn)本質(zhì)安全重要的一環(huán)。

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關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)電一體化技術(shù)；應(yīng)用

1.煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)始于建國初期，電子科技的初步發(fā)展使得把電子技術(shù)和原有的機(jī)械水平結(jié)合成為了可能，一定程度上提高了機(jī)械水平，但是由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的限制，機(jī)電一體化并沒有蓬勃發(fā)展起來。20世紀(jì)70年代初，在“九五”期間發(fā)生了跳躍式變化，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用，機(jī)電一體化程度加深；我國不僅引進(jìn)了很多當(dāng)時(shí)國際先進(jìn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并且研制成功了許多具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品并得到廣泛應(yīng)用[2]。近年來隨著煤礦行業(yè)的不斷發(fā)展，煤礦生產(chǎn)水平也在不斷的提高，機(jī)電工程的控制水平也要隨著行業(yè)的發(fā)展而得以提高，從而也加快了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化更加具有先進(jìn)性，尤其是21世紀(jì)以來，智能技術(shù)的開發(fā)與利用對(duì)機(jī)電一體化起到了極大的作用，并且應(yīng)用到煤礦系統(tǒng)中。

在煤礦的井下，智能設(shè)備已被應(yīng)用，例如井下智能機(jī)器人、智能化作業(yè)設(shè)備等，這些都是機(jī)電技術(shù)所提供的機(jī)械設(shè)備，但我國井下機(jī)電設(shè)備的能力不高，可靠性和檢測(cè)智能控制水平也不能達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)，這樣會(huì)影響到工作的安全生產(chǎn)。就我國目前的情況來說，煤礦機(jī)電一體化取得了很大的突破，這在很多方面都得到了提現(xiàn)，以MGD150NW采煤機(jī)的應(yīng)用為例，它不僅大大提高了產(chǎn)量，還增加了安全性；綜合液壓支架的使用不僅僅大量減輕了重力的壓力，也提高了人身設(shè)備的安全性；鋼絲繩損耗定量檢測(cè)系統(tǒng)，充分利用了計(jì)算機(jī)的作用，精確的計(jì)算了鋼絲繩的損耗程度，使安全隱患消失于無形；此外還有很多其他技術(shù)的應(yīng)用也充分體現(xiàn)了我國煤礦機(jī)電一體化的進(jìn)程，例如提升機(jī)交流電控系統(tǒng)、LC煤礦提升機(jī)綜合后備保護(hù)裝置、ZDC/30煤礦用斜巷防跑車擋車裝置等。雖然現(xiàn)在我國煤礦一體化已經(jīng)有了明顯的成就，但是和西方發(fā)達(dá)國家相比還存在著明顯的差距，整體技術(shù)水平和具體的機(jī)械設(shè)備都明顯落后，以SL500系列采煤機(jī)為例，這種智能的自動(dòng)化技術(shù)在我國還沒有廣泛的流行。

2.電牽引采煤機(jī)

電牽引采煤機(jī)是機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的一個(gè)典型應(yīng)用。和液壓牽引對(duì)比，它具有以下特性：

其具備較好的牽引特性，能在采煤機(jī)向前工作時(shí)提供牽引力，讓它克服陰力進(jìn)行移動(dòng)，也能夠在采煤機(jī)下滑時(shí)進(jìn)行發(fā)電制動(dòng)，向電網(wǎng)反饋電能；能用于大傾角煤屋。此外牽引電動(dòng)機(jī)軸端還安有制動(dòng)器，從而不必借助別的防滑設(shè)備；運(yùn)行可靠，使用壽命長。電牽引不同于液壓牽引，其除電動(dòng)機(jī)的電刷和整流子有磨損外，別的元件都沒有磨損，故其工作可靠，礦障少，壽命長，維修工作量??；反應(yīng)屢敏，動(dòng)態(tài)性好，電控系統(tǒng)能實(shí)時(shí)調(diào)整各種系數(shù)，結(jié)構(gòu)簡單、效率高。電牽引采煤機(jī)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡單、規(guī)格小，份量輕，傳動(dòng)效率能達(dá)99%，比液壓采煤機(jī)的傳動(dòng)效率高出將近30個(gè)百分點(diǎn)。1991年煤炭總院上海分院與波蘭瑪克公司合作，研發(fā)出我國首臺(tái)交流變頻調(diào)速M(fèi)G3442PWD型薄煤屋強(qiáng)力爬底板電牽引采煤機(jī)。后國內(nèi)有關(guān)研究單位與企業(yè)在吸納國外采煤機(jī)技術(shù)進(jìn)步。如：上海天地公司、太原礦山機(jī)械廠、西安煤機(jī)廠、雞西煤機(jī)廠等都對(duì)電牽引采煤機(jī)進(jìn)行了大量的研究開發(fā)，同時(shí)在煤礦生產(chǎn)中起到了廣泛的作用。

3.礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)

最能體現(xiàn)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)之一的是礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。我國監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用較晚，上世紀(jì)80年代初，原國家煤炭部組織了大規(guī)模地對(duì)國外煤礦監(jiān)控技術(shù)的考察和引進(jìn)工作，不僅推動(dòng)了國內(nèi)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。而且還從法國、波蘭、德國、英國和美國等先后引進(jìn)了一批安全監(jiān)控系統(tǒng)（如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion2200），經(jīng)過消化，響應(yīng)收同進(jìn)又結(jié)合我國的實(shí)阮情況，研發(fā)出KJ2，KJ4等安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)并通過了鑒定。

上世紀(jì)90年代以來，我國緊跟世界監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，自行研發(fā)出了一批具有世界先進(jìn)水平的監(jiān)控系統(tǒng)，如煤炭科學(xué)研究總院重慶分院的KJ90系統(tǒng)、煤炭科學(xué)研究總院常州自動(dòng)化研究所的KJ95系統(tǒng)等。它們的主要特點(diǎn)有：測(cè)控分站的智能化水平進(jìn)一步提高：可與網(wǎng)絡(luò)邊接，系統(tǒng)軟件采用了Windows操作系統(tǒng)。而且，在“以風(fēng)定產(chǎn)，先抽后采，監(jiān)測(cè)監(jiān)控”12字文針和煤礦安全章程等有關(guān)條款的指導(dǎo)下，規(guī)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(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。此后，更多的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)，這不但為各煤礦提供了更多的選擇，也促進(jìn)了各廠家產(chǎn)品質(zhì)理和服務(wù)意識(shí)的提高。通過長時(shí)間的實(shí)踐，安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用。

4.液壓支架電液控制系統(tǒng)

我國研制液壓支架電液控制系統(tǒng)的起步較蟓。雖有諸多型號(hào)的電液控制系統(tǒng)液壓支架研發(fā)成功，但我國自主生產(chǎn)的電液控制系統(tǒng)的液壓支架卻還未在煤礦中廣泛的推廣使用，在高產(chǎn)高效工作方面依然是從國外引進(jìn)電液控制系統(tǒng)液壓支架。以我國目前研制的支架電液控制系統(tǒng)來年，仍處于成組程序和單架控制的起步階段。液壓支架研制的趨勢(shì)是向電液控制的方向發(fā)展，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與液壓控制相結(jié)合，達(dá)到定硬度雙向鄰架或自動(dòng)移架，避免對(duì)頂板和支架產(chǎn)生沖擊。而且，電液控制設(shè)備還可查測(cè)支架的工作狀態(tài)。美國、德國液壓支架電液控制系統(tǒng)的研發(fā)走在世界前列，它們的液壓支架技術(shù)配備有礦障預(yù)警功能，能實(shí)現(xiàn)液壓支架與采煤機(jī)、刮板機(jī)的遠(yuǎn)程控制。

5.礦井運(yùn)輸提升設(shè)備

帶式輸送機(jī)不僅能滿足長距離的連續(xù)輸送、而且具有輸送量大、運(yùn)行可靠、效率高和自動(dòng)化等特點(diǎn)，已成為我國當(dāng)今機(jī)電一體化技術(shù)的研究重點(diǎn)。

5.1 帶式輸送機(jī)

我國已自行生產(chǎn)制造了多個(gè)品種類型的帶式輸送機(jī)?！鞍宋濉睍r(shí)期，由于“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項(xiàng)目的實(shí)施，帶式輸送機(jī)的技術(shù)水準(zhǔn)得到了極大地提升，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)研究和新產(chǎn)品的研發(fā)也獲得了較大的進(jìn)步。如大傾角長距離帶式輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等；均真補(bǔ)了國內(nèi)此項(xiàng)技術(shù)的空白，并對(duì)帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)及主要部件進(jìn)行了理論探討和產(chǎn)品開發(fā)，成功的研制出多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置。有以PLC為核心的可編程電控裝置、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星步齒輪減速器。

5.2 礦井提升機(jī)

礦井提升機(jī)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化的提升，特別是內(nèi)裝式提升機(jī)，從結(jié)構(gòu)上將驅(qū)動(dòng)和滾筒合為一個(gè)整體，簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，是典型的機(jī)電一體化設(shè)備。全數(shù)字提升機(jī)不僅能夠進(jìn)行可重復(fù)性礦障尋址、診斷和自診斷，而且還可以進(jìn)行簡單而迅速地通信。采用選擇總線的方式，大大簡化了電氣的安裝。其硬件配置簡單，相互兼容，零備件少，能夠輕松地實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)、軟件控制和改變瞬間加速度。在我國“九五”計(jì)劃時(shí)期，國產(chǎn)全數(shù)字化直流提升機(jī)是各煤礦提升機(jī)的首選機(jī)型。我國研制成功的具有自主知識(shí)產(chǎn)龍的全數(shù)字化直流提升機(jī)的核心部分ASCS的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由雙CPU構(gòu)成。除此之外，我國還研制成功了第一臺(tái)交2交變頻器供電的交流提升機(jī)。2000年11月，該系統(tǒng)在焦作古漢山礦投入運(yùn)行，情況良好。提升機(jī)由于采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，其安全保護(hù)系統(tǒng)更為完善。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：使用兩臺(tái)計(jì)算機(jī)裝置，每臺(tái)都有自已獨(dú)立的測(cè)量、傳感裝置和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。兩臺(tái)計(jì)算機(jī)同步工作，互相檢測(cè)，互為備用，對(duì)提升行程實(shí)現(xiàn)直接測(cè)量和間接測(cè)量容器位置相結(jié)合的方式，一定程度上實(shí)現(xiàn)了行程的自動(dòng)控制。因?yàn)椴捎昧擞?jì)算機(jī)，對(duì)安全回路、制動(dòng)回路、電源和驅(qū)動(dòng)回路能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，極大地提高了提升機(jī)安全性能。

6.其他煤礦機(jī)電一體化裝置

其他的機(jī)電設(shè)備主要為煤礦供電設(shè)備。煤礦供電的特點(diǎn)不僅要求可靠，質(zhì)量高，而且還要能滿足大功率設(shè)備的要求，因此節(jié)能型產(chǎn)品應(yīng)為首遷。高壓開關(guān)柜采用了維護(hù)量小，使用壽命長的真空開關(guān)。用集中補(bǔ)償和就地補(bǔ)償相結(jié)合的辦法提高功率因數(shù)，減少供電系統(tǒng)的無功電流，降低了無功功率損耗。目前高、低開關(guān)柜普遍采用了“微機(jī)保護(hù)”，具備網(wǎng)絡(luò)功能，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控、遙測(cè)和遙調(diào)。

7.結(jié)束語

總而言之，先進(jìn)煤礦機(jī)電一體化設(shè)備的高智能化、程序化、信息化特點(diǎn)，以及體積小、操作、維護(hù)方便、保護(hù)齊全、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)，使得這些機(jī)電設(shè)備在煤炭生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，不僅減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且還為煤礦工人提供了安全保障，極大地提高了煤礦的生產(chǎn)能力，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

篇8

各位領(lǐng)導(dǎo)、同志們：

今天我們相聚一起，共同探討和交流煤礦安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作經(jīng)驗(yàn)，下面，我就興峪公司安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作開展情況向各位領(lǐng)導(dǎo)作以簡要匯報(bào)，不妥之處，敬請(qǐng)批評(píng)指正。

**公司目前正在實(shí)施礦井技改擴(kuò)建，將于年底完成技改工程，屆時(shí)年產(chǎn)量將達(dá)到90萬噸以上，成為高產(chǎn)高效現(xiàn)代化文明礦井。由于興峪公司屬于聯(lián)營兼并礦井，工作經(jīng)驗(yàn)相對(duì)不足，但我們始終堅(jiān)持質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化掛帥，依靠安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化辦煤礦，在安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作上堅(jiān)持"超前認(rèn)識(shí)，高起步，高標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)要求"的工作方針，不斷完善工作機(jī)制，創(chuàng)新工作方式方法，有效避免了煤炭行業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作上常見的"滑坡"和"反復(fù)"現(xiàn)象，使礦井的安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作長期保持在一個(gè)較好水平。在此期間，我們以建立礦井安全管理長效機(jī)制，預(yù)防各類安全事故發(fā)生，全面推進(jìn)礦井管理上臺(tái)階為目標(biāo)，逐步形成了"礦領(lǐng)導(dǎo)督導(dǎo)，職能部門監(jiān)管，基層區(qū)隊(duì)具體實(shí)施"的安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作體系，走出了一條"全面夯實(shí)，局部治理、整體推進(jìn)"的安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)新之路。

一、加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，落實(shí)管理責(zé)任，形成全方位齊抓共管的安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作機(jī)制

一是領(lǐng)導(dǎo)重視，管理到位。礦黨政對(duì)開展礦井安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作十分重視，成立了由主管安全的副礦長任組長，有關(guān)礦級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和副總工程師任副組長，各專業(yè)職能部門和生產(chǎn)單位負(fù)責(zé)人為成員的安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作領(lǐng)導(dǎo)小組，下設(shè)辦公室，強(qiáng)化了對(duì)安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化達(dá)標(biāo)工作的組織領(lǐng)導(dǎo)。同時(shí)組成了采掘、"一通三防"、機(jī)電運(yùn)輸、綜合等四個(gè)專業(yè)工作組，各單位成立了領(lǐng)導(dǎo)小組，做到任務(wù)清楚，責(zé)任明確，措施得力，抓出實(shí)效。

二是堅(jiān)持思想先行，用思想達(dá)標(biāo)帶動(dòng)安全質(zhì)量達(dá)標(biāo)。把解決好中層干部思想認(rèn)識(shí)問題作為重點(diǎn)，引導(dǎo)他們牢固樹立起"干一輩子煤礦，抓一輩子安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化"的思想認(rèn)識(shí)，幫助他們理清思路，明確安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的工作步驟、工作重點(diǎn)、努力方向和奮斗目標(biāo)，從而增強(qiáng)全體干部職工搞好安全質(zhì)量工作的責(zé)任感和使命感。

三是強(qiáng)化安全管理隊(duì)伍的建設(shè)。每月由生產(chǎn)、機(jī)電、調(diào)度、安監(jiān)、通風(fēng)等職能部門組成工程質(zhì)量驗(yàn)收組，對(duì)當(dāng)月完成工程量嚴(yán)格進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收，根據(jù)驗(yàn)收結(jié)果統(tǒng)一結(jié)算工資費(fèi)用，使全方位質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管理制度最終得到體現(xiàn)。

二、堅(jiān)持科技興礦，科技**的管理理念，不斷加大安全裝備投入，夯實(shí)安全管理基礎(chǔ)，加快礦井建設(shè)步伐，通過開展科技創(chuàng)新活動(dòng)，不斷提升礦井的安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化水平，促進(jìn)礦井跨越式發(fā)展。

一是推動(dòng)生產(chǎn)技術(shù)更新?lián)Q代，大幅度提高礦井的技術(shù)裝備水平，對(duì)制約礦井發(fā)展的各環(huán)節(jié)進(jìn)行連續(xù)性技術(shù)改造，實(shí)施了礦井防滅火綜合監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，通風(fēng)瓦斯泵站改造，供電配電室裝潢、改造等系統(tǒng)改造，副斜井安裝防跑車?yán)走_(dá)捕車器裝置，副斜井及大巷軌道更換30kg道，回采工作面回風(fēng)巷堅(jiān)持班班進(jìn)行灑水消塵等一系列安全改造項(xiàng)目，增強(qiáng)了礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控和抗災(zāi)防災(zāi)能力，使礦井安全生產(chǎn)條件實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)變。煤巷掘進(jìn)實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)普掘方式向綜掘方式的轉(zhuǎn)變，極大地提高了礦井的綜合實(shí)力和抗災(zāi)防災(zāi)能力。

二是在安全管理上，我們堅(jiān)持合理組織生產(chǎn)，正規(guī)循環(huán)作業(yè)，不超負(fù)荷安排工作，不搞延時(shí)超點(diǎn)會(huì)戰(zhàn)，堅(jiān)決杜絕工人盲目蠻干、趕急圖快、干部違章指揮，堅(jiān)持與現(xiàn)場(chǎng)管理緊密結(jié)合起來，狠抓安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，嚴(yán)格檢查驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，扎扎實(shí)實(shí)，不走過場(chǎng)；認(rèn)真汲取本行業(yè)各類事故教訓(xùn)，抓好井下零星工程、分散作業(yè)地點(diǎn)、節(jié)假日以及夜間的安全管理，做好自查自糾，認(rèn)真排查隱患，堅(jiān)決做到不安全不生產(chǎn)。

三、穩(wěn)固基礎(chǔ)、突出亮點(diǎn)，抓住三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)

抓好安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化各項(xiàng)基礎(chǔ)工作，我們非常注意防止"為了標(biāo)準(zhǔn)化而搞標(biāo)準(zhǔn)化"的不良傾向，堅(jiān)持抓出一點(diǎn)，鞏固一點(diǎn)，提高一點(diǎn)，拓寬一點(diǎn)，認(rèn)真抓好安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化各項(xiàng)基礎(chǔ)工作，在提高礦井安全水平上狠下功夫。

三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)--"一通三防"、機(jī)電運(yùn)輸和材料管理。"一通三防"方面，我們將防自燃發(fā)火、防煤塵、瓦斯作為"一通三防"工作的核心，以夯實(shí)基礎(chǔ)促整體推進(jìn)。一是加強(qiáng)通風(fēng)管理。對(duì)礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)、計(jì)劃內(nèi)停電停風(fēng)，突然停電停風(fēng)均制定專門措施，嚴(yán)格執(zhí)行。嚴(yán)格按《通風(fēng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》管理局扇和風(fēng)筒，保證掘進(jìn)工作面風(fēng)量穩(wěn)定。每季對(duì)礦井反風(fēng)設(shè)施檢查一次，每旬對(duì)全礦井風(fēng)量進(jìn)行全面測(cè)定，及時(shí)調(diào)整供風(fēng)量。二是強(qiáng)化瓦斯管理，杜絕瓦斯事故。礦井裝備了瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)采掘工作面進(jìn)回風(fēng)流、硐室、采區(qū)總回風(fēng)、礦井總回風(fēng)流中均安設(shè)了瓦斯傳感器，對(duì)瓦斯進(jìn)行24小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)。三是抓好塵源治理，防止煤塵聚集。堅(jiān)持濕式打眼，采掘機(jī)械灑水噴霧運(yùn)行，堅(jiān)持風(fēng)流凈化和粉塵定期沖洗定期測(cè)塵，根據(jù)工作地點(diǎn)粉塵濃度大小采取針對(duì)性防治措施大大降低了粉塵濃度，確保了礦井安全和作業(yè)人員身心健康。

機(jī)電運(yùn)輸管理方面，一是從整章建制，完善各類圖紙、臺(tái)帳上入手，狠抓基礎(chǔ)管理。二是扎實(shí)開展井下運(yùn)輸治亂。執(zhí)行了《井下生產(chǎn)車輛管理辦法》，有效緩解了輔助運(yùn)輸能力不足的矛盾，保證了生產(chǎn)物料按時(shí)供給和車輛的按期循環(huán)周轉(zhuǎn)，提高了礦井提升運(yùn)輸?shù)陌踩行蛐院蜕a(chǎn)效率；三是加強(qiáng)設(shè)備管理，強(qiáng)化生產(chǎn)設(shè)備的日常維護(hù)保養(yǎng)，提高設(shè)備完好率，認(rèn)真落實(shí)包機(jī)制，對(duì)設(shè)備實(shí)行建卡管理，對(duì)主井皮帶、副井絞車、主排水泵、鍋爐、采煤機(jī)、綜掘機(jī)等大型設(shè)備建立了檔案，實(shí)行動(dòng)態(tài)跟蹤管理。重點(diǎn)抓好采掘設(shè)備的管理，加強(qiáng)預(yù)防性檢修，堅(jiān)決消除井下電器失爆，努力提高設(shè)備完好率，提高設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量，做到文明生產(chǎn)。

材料管理方面，結(jié)合本礦工業(yè)廣場(chǎng)面積小的實(shí)際，對(duì)井巷工業(yè)衛(wèi)生和地面工業(yè)廣場(chǎng)衛(wèi)生加大了清潔和管理力度，各單位嚴(yán)格按照礦統(tǒng)一劃分的工業(yè)衛(wèi)生范圍和材料碼放分區(qū)。井下工業(yè)衛(wèi)生做到了設(shè)施及各類管線擺放、懸掛整齊，并掛牌管理，巷道雜物、淤泥、積水得到了相應(yīng)控制，施工物料基本做到了分類碼放，掛牌管理。使質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)全面體現(xiàn)在礦井各個(gè)管理環(huán)節(jié)上，促進(jìn)了礦井工作質(zhì)量的提高。

四、落實(shí)責(zé)任，量化考核，促進(jìn)安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作有序開展

在開展礦井安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作中，我們制定了年度、季度、月度質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作目標(biāo)，并根據(jù)目標(biāo)認(rèn)真落實(shí)三定（定人員、定區(qū)域、定時(shí)間）三包（包區(qū)域、包質(zhì)量、包進(jìn)度）責(zé)任制，力爭(zhēng)在預(yù)定期限內(nèi)完成預(yù)定目標(biāo)。同時(shí)堅(jiān)持了定期檢查與動(dòng)態(tài)檢查相結(jié)合，日檢查與班檢查相結(jié)合，年檢查與季檢查相結(jié)合的考核制度，對(duì)工作目標(biāo)完成情況進(jìn)行嚴(yán)格考核，獎(jiǎng)懲兌現(xiàn)，使礦井安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作得到了制度上的保證。礦每月對(duì)安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)進(jìn)行全面檢查評(píng)比，獎(jiǎng)優(yōu)罰劣。

五、重視安全教育，強(qiáng)化職工培訓(xùn)，全面提高職工綜合素質(zhì)

為了加大安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化培訓(xùn)力度，我們充分發(fā)揮了培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的職能作用，堅(jiān)持脫產(chǎn)培訓(xùn)與在崗培訓(xùn)相結(jié)合，專業(yè)培訓(xùn)與綜合培訓(xùn)相結(jié)合，定期對(duì)全礦所有新入礦人員、特殊崗位工種和其他在職人員進(jìn)行培訓(xùn)。同時(shí)加大對(duì)新版安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的學(xué)習(xí)貫徹落實(shí)力度。由于質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)和考核辦法的變動(dòng)，給礦井標(biāo)準(zhǔn)化工作提出了新要求，為此，把安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化培訓(xùn)作為專項(xiàng)培訓(xùn)勢(shì)在必行，礦井采用學(xué)習(xí)使用、使用完善的循序漸進(jìn)法，不斷鍛煉和提高職工懂標(biāo)準(zhǔn)、用標(biāo)準(zhǔn)的熟練程度，最終使礦井安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化得以正規(guī)開展。

篇9

關(guān)鍵詞：光纖測(cè)溫 在線監(jiān)測(cè) 本質(zhì)安全 耐高壓 故障診斷

中圖分類號(hào)：TM764 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）04（c）-0009-01

隨著我國煤炭事業(yè)的發(fā)展，煤礦機(jī)械化、自動(dòng)化水平的提高，高產(chǎn)、高效煤礦對(duì)生產(chǎn)過程監(jiān)控、全礦井生產(chǎn)安全環(huán)境監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)過程信息綜合利用等方面的網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化和智能化提出了更高的要求。煤礦電纜、開關(guān)柜、水泵及電機(jī)等機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行對(duì)于整個(gè)礦井生產(chǎn)及安全的影響越來越大。

由于煤礦的環(huán)境特殊，機(jī)電設(shè)備工作環(huán)境惡劣，受到地?zé)?、粉塵、潮濕等影響，且極易遭受外力破壞，一旦出現(xiàn)故障會(huì)造成巨大損失，煤礦普遍采用的設(shè)備定期檢修并不能完全避免此類事故的發(fā)生，這就要求能有一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)手段來長期監(jiān)測(cè)保障設(shè)備安全運(yùn)行。因此，對(duì)井下防爆開關(guān)進(jìn)行精確的、實(shí)時(shí)的溫度監(jiān)測(cè)與報(bào)警對(duì)于提前發(fā)現(xiàn)安全隱患和及時(shí)的采取應(yīng)對(duì)措施具有重大意義。

1 系統(tǒng)組成

機(jī)電設(shè)備光纖測(cè)溫在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用光纖傳感、光纖通訊技術(shù)，確保系統(tǒng)的先進(jìn)性、可靠性。該系統(tǒng)的主干網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)為光纖，采用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。系統(tǒng)由井下和平地兩部分組成；井下部分主要包括光纖光柵溫度傳感器、光纖測(cè)溫監(jiān)測(cè)分站（光纖光柵解調(diào)模塊、分站解調(diào)軟件）；平地部分主要包括上位機(jī)數(shù)據(jù)采集軟件、WEB軟件、數(shù)據(jù)庫等。

2 系統(tǒng)功能

機(jī)電設(shè)備光纖測(cè)溫在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)立足于現(xiàn)有礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，是對(duì)礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)功能較好的完善和補(bǔ)充，本系統(tǒng)采用國際先進(jìn)的光纖光柵溫度傳感技術(shù)，對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)與分析，能夠?qū)崟r(shí)、客觀的縱向反映機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和故障程度，有效預(yù)防故障和事故的發(fā)生，在提高煤礦井下供電安全性能方面具有較好的推廣價(jià)值。

3 主要技術(shù)指標(biāo)及主要設(shè)備參數(shù)設(shè)置情況

3.1 主要技術(shù)指標(biāo)

測(cè)溫范圍：-20～120 ℃；測(cè)溫精度：±2 ℃；溫度分辨率：0.1 ℃；響應(yīng)頻率：300～3000 Hz；鈴聲級(jí)：≥95 dB@1 m；使用環(huán)境噪聲≤75 dB；靈敏度：100 mV/Pa@1 kHz；傳輸距離：>10 km。

3.2 光纖多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)

3.2.1 光纖光柵溫度傳感器

用耐高壓絕緣材料封裝的KBW-90-Z耐高電壓型光纖溫度傳感器已通過中國電力科學(xué)研究院耐110 kV高壓認(rèn)證（可函索）。

溫度傳感器的安裝：①確定溫度測(cè)點(diǎn)具置；②對(duì)測(cè)點(diǎn)位置進(jìn)行打磨處理，使測(cè)點(diǎn)位置平整、清潔，滿足傳感器安裝要求；③用航空專用膠將傳感器固定在待測(cè)點(diǎn)上；④記錄安裝時(shí)的溫度和檢測(cè)點(diǎn)傳感器波長。

3.2.2 光纖光柵解調(diào)模塊

礦用光纖式溫度測(cè)量裝置是系統(tǒng)的核心部件，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)發(fā)生、反射信號(hào)的光譜分析、光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)放大和信號(hào)處理的功能，采用電源和數(shù)據(jù)總線的模塊化結(jié)構(gòu)，包括：

開關(guān)電源模塊：把交流127 V電源轉(zhuǎn)換為直流電源。

模擬電源模塊：提供光電探測(cè)器和放大器用的高精度直流電源。

光電轉(zhuǎn)換和放大器模塊：內(nèi)置高速高增益光電探測(cè)器和放大器、光電探測(cè)器的溫度監(jiān)測(cè)和控制部件。其功能是把輸入的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并放大到適當(dāng)?shù)碾妷核健?/p>

模數(shù)轉(zhuǎn)換與數(shù)字信號(hào)處理模塊：內(nèi)置高性能單片機(jī)、高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)字信號(hào)處理器。其功能是把輸入的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并根據(jù)上位機(jī)的命令換算為原始數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)或背景數(shù)據(jù)。

半導(dǎo)體激光器和控制模塊：內(nèi)置高功率半導(dǎo)體激光器及其驅(qū)動(dòng)電路、光電探測(cè)器的溫度監(jiān)測(cè)和控制電路。其功能是實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的發(fā)生和光電探測(cè)器的閉環(huán)程序溫度控制。

光纖器件模塊：內(nèi)置光纖濾波器和定標(biāo)光纖段。光纖濾波器的功能是從背散射光信號(hào)中提取與溫度有關(guān)的感溫信號(hào)和與溫度無關(guān)的參考信號(hào)；定標(biāo)光纖段的長度在100 m左右，其溫度由內(nèi)置精密測(cè)溫芯片實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過定標(biāo)光纖段測(cè)量到的溫度與測(cè)溫芯片測(cè)量的溫度的比較，來消除系統(tǒng)光源起伏、光電探測(cè)器及放大器增益。

符合TCP/IP協(xié)議：TCP/IP以太網(wǎng)接口配備標(biāo)準(zhǔn)的RJ45插座，系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)通訊電纜與以太網(wǎng)連接，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)測(cè)。

3.2.3 分站解調(diào)軟件

分站解調(diào)軟件解調(diào)傳感器信號(hào)后把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，信號(hào)檢測(cè)顯示傳感器原始信號(hào)、波長數(shù)據(jù)、功率等信息，通過查看波形可了解傳感器狀態(tài)。

3.3 上位機(jī)數(shù)據(jù)采集軟件

上位機(jī)數(shù)據(jù)采集軟件讀取分站數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)到本地?cái)?shù)據(jù)庫，可以根據(jù)不同用戶不同權(quán)限建立“系統(tǒng)管理用戶”和“普通用戶”。具有實(shí)時(shí)顯示、數(shù)據(jù)查詢、報(bào)警設(shè)置、參數(shù)設(shè)置、系統(tǒng)設(shè)置等功能。

3.4 WEB軟件

首先獲得上位機(jī)軟件服務(wù)器IP地址，就可以在同一局域網(wǎng)內(nèi)任意一臺(tái)電腦上通過瀏覽器瀏覽機(jī)電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在瀏覽器中輸入http：//+服務(wù)器的IP地址；（輸入時(shí)注意選擇中文輸入法）如：服務(wù)器的IP地址為：192.168.100.16，則正確格式為：http：//192.168.100.16，回車即可進(jìn)入登錄頁面。

功能說明：系統(tǒng)登錄后界面顯示：左側(cè)為導(dǎo)航菜單欄，列出了軟件的基本功能，包括：實(shí)時(shí)顯示、數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)管理等功能；右側(cè)顯示各功能頁面。

4 系統(tǒng)應(yīng)用

通過對(duì)超化煤礦井下中央泵房、-300泵房、31泵房的水泵開關(guān)進(jìn)行溫度等安全參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了電力運(yùn)行設(shè)備的實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，通過對(duì)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分析和預(yù)測(cè)，將故障、事故消除在萌芽狀態(tài)。同時(shí)，這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和分析預(yù)測(cè)結(jié)果也為實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修、提高檢修效率、降低檢修成本起到關(guān)鍵的作用，為實(shí)現(xiàn)變電所和泵房無人值守提供了有力的保證。

5 結(jié)語

機(jī)電設(shè)備光纖測(cè)溫在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)立足高標(biāo)準(zhǔn)、高起點(diǎn)，依據(jù)“國內(nèi)先進(jìn)、實(shí)用可靠、科學(xué)經(jīng)濟(jì)”的原則，從裝備現(xiàn)代化、生產(chǎn)自動(dòng)化、管理信息化入手，提高工作效率，最大程度減少危險(xiǎn)環(huán)境下易于遇險(xiǎn)人群數(shù)，為實(shí)現(xiàn)主要生產(chǎn)系統(tǒng)無人值守目標(biāo)提供了可靠的保障。該系統(tǒng)除達(dá)到生產(chǎn)安全監(jiān)測(cè)的目的外，可以最大程度降低礦井機(jī)電設(shè)備事故的發(fā)生概率，有效減少事故帶來的經(jīng)濟(jì)損失，確保礦井安全、高效生產(chǎn)，社會(huì)效益顯著。

參考文獻(xiàn)

篇10

關(guān)鍵詞：立井提升機(jī)；電控調(diào)試；特性

中圖分類號(hào)：U260.352 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2012）03-0-02

立井提升機(jī)是往復(fù)運(yùn)動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械，是礦井生產(chǎn)最重要的關(guān)鍵設(shè)備之一，是礦井運(yùn)輸系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。它主要用于煤礦、金屬礦及非金屬礦提升和下放人員、提升矸石、廢石及運(yùn)輸材料和設(shè)備，是聯(lián)系井上和井下的重要交通運(yùn)輸工具，素有礦山“咽喉設(shè)備”之稱。其電控系統(tǒng)主要包括主控、驅(qū)動(dòng)控制、監(jiān)控、井筒信號(hào)、制動(dòng)控制、人機(jī)對(duì)話、顯示、硬件安全回路及其它子系統(tǒng)等硬件和軟件。提升機(jī)電控系統(tǒng)技術(shù)性能如何，將直接影響礦井生產(chǎn)的效率及安全。YCO6118提升機(jī)電控系統(tǒng)在調(diào)試中顯示出明顯的優(yōu)越性能。它在霍州煤電集團(tuán)團(tuán)柏煤礦疙瘩條工區(qū)的投用，將推動(dòng)煤電系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設(shè)邁出新的一步。

一、YCO6118提升機(jī)電控系統(tǒng)的先進(jìn)性

提升機(jī)在霍州煤電集團(tuán)團(tuán)柏煤礦主要用于矸石的運(yùn)送。長期以來，團(tuán)柏煤礦采煤所產(chǎn)生的矸石大都通過大巷運(yùn)輸方式運(yùn)送到地面，人力投入多、工作效率低、安全系數(shù)差。提升機(jī)電控系統(tǒng)使提升機(jī)運(yùn)行的可靠性和安全性得到明顯提高，它的先進(jìn)性體現(xiàn)在許多方面。

1.技術(shù)參數(shù)的先進(jìn)性

從提升機(jī)電控系統(tǒng)的主機(jī)的技術(shù)參數(shù)看，提升容器罐籠提升高度為280.50m，液壓站TE160運(yùn)行最大速度6.72m/s。

從其調(diào)試深度參數(shù)來看，據(jù)滾筒側(cè)編碼器進(jìn)行位置測(cè)量的數(shù)據(jù)顯示，數(shù)控柜主控PLC(全行程設(shè)定為280.5米，井口標(biāo)定為+0.00米，井底為-280.5米)。操作臺(tái)PLC(全行程設(shè)定為280.5米，井口標(biāo)定為+0.00米，井底為-280.5米)。

從主回路驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的功能看，它可以自動(dòng)優(yōu)化驅(qū)動(dòng)電機(jī)的參數(shù)，從而體現(xiàn)出它的先進(jìn)性。

2.電控系統(tǒng)的先進(jìn)性

提升機(jī)電控系統(tǒng)在提升機(jī)控制系統(tǒng)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了提升機(jī)控制系統(tǒng)的升級(jí)換代。它在提升速度、停車位置、減速位置、加速位置、故障位置以及提升機(jī)的編碼和深度指示器等方面，全都采用計(jì)算機(jī)編程控制。即采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、按照事先編好并儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)部一段程序來完成設(shè)備的操作控制。

作為實(shí)現(xiàn)提升控制和保護(hù)功能關(guān)鍵設(shè)備的主控臺(tái)具有功能強(qiáng)大、結(jié)構(gòu)簡潔、便于維護(hù)的時(shí)代特點(diǎn)。系統(tǒng)工作時(shí)，由主控臺(tái)輸出給定信號(hào)控制全數(shù)字晶閘管整流調(diào)速柜(簡稱調(diào)速柜)，調(diào)速柜輸出連續(xù)可調(diào)的直流電壓驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)提升機(jī)運(yùn)行到減速點(diǎn)后，主控臺(tái)的給定信號(hào)變?yōu)榕佬薪o定，調(diào)速柜輸出的直流電壓按設(shè)定斜率平滑降低并穩(wěn)定到爬行電壓，減速過程中，調(diào)速柜產(chǎn)生制動(dòng)力矩，使提升機(jī)減速運(yùn)行，減速后提升機(jī)以設(shè)定的爬行速度運(yùn)行至停車位置，系統(tǒng)抱閘、停車，完成一次提升任務(wù)。以調(diào)試中的速段選擇為例：

速段1選擇：

首先將數(shù)控柜上SA16.2(即備用轉(zhuǎn)換開關(guān))，打到中間(即0位置)，然后同時(shí)按操作臺(tái)上的方向清除和停車按鈕(表示已確認(rèn)選擇速段1)，選擇速段1絞車最高速度能達(dá)到6.72M/S，正常情況下，此速段不選擇。

速段2選擇：

首先將數(shù)控柜上SA16.2(即備用轉(zhuǎn)換開關(guān))，打到左邊(即1位置)，然后同時(shí)按操作臺(tái)上的方向清除按鈕和停車按鈕(表示已確認(rèn)選擇速段2)，選擇2速段絞車最高速度為4M/S，正常提物情況下，選擇此速段、若信號(hào)系統(tǒng)投入后，選擇信號(hào)慢速后，速度最高為2M/S，此速度為提人速度。

速段3選擇：

首先將數(shù)控柜上SA16.2(即備用轉(zhuǎn)換開關(guān))，打到右邊(即2位置)，然后同時(shí)按操作臺(tái)上的方向清除按鈕和停車按鈕(表示已確認(rèn)選擇速段3)，選擇3速段絞車最高速度為2M/S，這個(gè)速段等同于信號(hào)系統(tǒng)投信號(hào)慢速下的速度。正常情況下不使用。

檢修速度0-0.5m/s可調(diào)

平罐速度：0.5m/s

爬行速度：爬行速度0.5m/s。

其加減速度為：現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)行的加速時(shí)間為14s，減速時(shí)間為12s，加速度約為0.5 m/s2，減速度約為0.55m/s2。

電控系統(tǒng)的數(shù)字化，對(duì)提升機(jī)運(yùn)行速度曲線、轉(zhuǎn)矩大小的要求都由變頻器來完成，實(shí)現(xiàn)定量裝載、監(jiān)控、記憶、顯示燈，簡化了控制操作流程，大大增加了系統(tǒng)的可靠性與控制精度，徹底解決了維修量大、事故率高、交流控制不穩(wěn)定、停車位置不準(zhǔn)確，經(jīng)常出現(xiàn)緊急制動(dòng)等不安全隱患，為礦井的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

二、YCO6118提升機(jī)電控系統(tǒng)的安全性

立井提升機(jī)的性能優(yōu)劣，不僅直接影響到礦井生產(chǎn)，而且也與礦山職工的生命安危息息相關(guān)。一旦出現(xiàn)事故，就會(huì)造成停產(chǎn)、甚至人員傷亡。所以立井提升機(jī)在礦井中占有十分顯要的地位。

立井提升機(jī)具有防止過卷裝置、防止過速裝置、過負(fù)荷和欠電壓保護(hù)裝置、限速裝置、深度指示器失效保護(hù)裝置、閘間隙保護(hù)裝置、松繩保護(hù)裝置、滿倉保護(hù)裝置、減速功能保護(hù)裝置等九種安全保護(hù)裝置。為保證提升設(shè)備無事故，在提升設(shè)備有可能出現(xiàn)故障的各個(gè)重要環(huán)節(jié)上，設(shè)置雙回路系統(tǒng)，并在系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)上設(shè)有各種檢測(cè)、控制、自診斷以及記錄和保護(hù)裝置(如負(fù)載、速度、加減速、產(chǎn)量、運(yùn)行時(shí)間等記錄)。

實(shí)時(shí)監(jiān)控提升機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，上位機(jī)動(dòng)態(tài)模擬顯示及故障閉鎖；可進(jìn)行故障報(bào)警、數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表打印；記錄提升鉤數(shù)以及每班、每日、每月、每年的提升量累計(jì)；故障聲光指示、記憶及部分傳感器上位機(jī)的緊急處理，其可靠性在安全保護(hù)測(cè)試中表露無疑。

以有關(guān)各種緊急情況(表略)安全回路的可靠性設(shè)計(jì)，極大地提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。以過卷后的操作為例，若罐籠井口過卷，硬件安全回路斷開，將操作臺(tái)上的過卷復(fù)位打到左邊，按“故障復(fù)位”可接通安全回路；再按照正常開車方式運(yùn)行，消除井口過卷故障，離開過卷位置后可將“過卷復(fù)位”轉(zhuǎn)換開關(guān)打到中間位置。這種科學(xué)的設(shè)計(jì)和操作，對(duì)確保立井提升機(jī)安全可靠運(yùn)行，預(yù)防和杜絕故障及事故的發(fā)生，顯然具有十分重要的意義。

三、YCO6118提升機(jī)電控系統(tǒng)的效益性

目前，團(tuán)柏煤礦采煤所產(chǎn)生的矸石通過大巷運(yùn)輸和立井提升兩種途徑運(yùn)送到地面。立井提升與大巷運(yùn)輸兩種方式排矸的效益比較，立井提升機(jī)各方面的指標(biāo)均明顯優(yōu)于大巷運(yùn)輸。

首先，從經(jīng)濟(jì)效益上比較

1.人力投入

1)大巷運(yùn)輸所需人力(按一個(gè)班計(jì)算)：

2.5米絞車司機(jī)2名；矸石山絞車司機(jī)2名；翻矸工2名；掛鉤工6名；拉矸司機(jī)4名；調(diào)車員2名；電瓶車司機(jī)3名；井上下釘?shù)拦?名；機(jī)電檢修工8名；清車工1名；雜工2名；班組長2名；副隊(duì)長1名；1個(gè)滿班共需人力40人。

2)立井提升所需人力(按一個(gè)班計(jì)算)：

2.5米絞車司機(jī)2名；井口信號(hào)工2名；井底信號(hào)工2名；翻矸工1名；井口推車工4名；井底推車工4名；井口把罐工2名；井底把罐工2名；拉矸司機(jī)1名；推矸司機(jī)1名；機(jī)電檢修工3名；班組長2名；副隊(duì)長1名；一個(gè)滿班共需人力27人。

2.設(shè)備投入

1)大巷運(yùn)輸所需投入的設(shè)備

2.5米斜井主提升絞車(180KW) 一臺(tái) 雙鉤一鉤4輛

1.2米液壓絞車(75KW) 一臺(tái) (備用一臺(tái)) 單鉤一次3輛

絞車(40KW) 一臺(tái) 單鉤一次3輛

絞車(25KW) 五臺(tái) 單鉤一次1輛

電機(jī)車(井下)28(舊)+4(新)(使用18臺(tái)，備用5臺(tái)其余維修)

電瓶車(井上)2臺(tái)

2)立井提升所需投入的設(shè)備

2.5米立井主提升絞車(360KW) 一臺(tái)

立井提升設(shè)備一套

3.電力消耗

系統(tǒng)噸煤電耗得到下降，日提升量有了較大幅度的提高。

4.材料消耗

其次，從安全效益上比較

1.運(yùn)輸距離

1)大巷運(yùn)輸6200米，另外地面運(yùn)輸500米，包括井下大巷運(yùn)輸、地面斜坡運(yùn)輸，環(huán)節(jié)較多

2)立井提升280米，另外地面運(yùn)輸20米，環(huán)節(jié)簡單

運(yùn)輸距離短，所投入的人力、物力少很多。

2.供電線路

本礦矸石基本上都是從下組煤工作面產(chǎn)出，立井提升井底位于下組煤，從供電線路考慮(不包括工作面)，其供電距離不超過500米，而大巷運(yùn)輸供電距離最少在6200米以上。

3.設(shè)備環(huán)節(jié)

立井提升所投入設(shè)備少，材料費(fèi)用投入也少

其三，從維修便捷程度比較

立井提升機(jī)整個(gè)系統(tǒng)配置比較成熟的網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)，可以實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)的各種信息，具有故障智能診斷功能，增加維護(hù)的方便性，減少系統(tǒng)的故障處理時(shí)間；同時(shí)具有完備的故障診斷和上位監(jiān)控功能，非常有利于對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)，在較大程度上縮短了處理故障的時(shí)間。 系統(tǒng)設(shè)置有靈敏準(zhǔn)確的信號(hào)部分，故障的查詢和判斷非常便捷。

可根據(jù)操作臺(tái)右側(cè)的紅燈指示查找

系統(tǒng)故障診斷的智能化和運(yùn)行的自動(dòng)化，既減少了現(xiàn)場(chǎng)施工與維護(hù)的工作量，減輕了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，減低了系統(tǒng)的整體成本，又增加了系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)為煤礦培養(yǎng)了一大批新型專業(yè)技術(shù)人才。表現(xiàn)出運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、維護(hù)方便等優(yōu)勢(shì)，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。