機(jī)電一體化在煤礦開采領(lǐng)域的運(yùn)用
時(shí)間:2022-06-24 10:26:58
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摘要:近些年,中國的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)都得到了不斷的發(fā)展,許多技術(shù)也與經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)相互融合,比如機(jī)電一體化在煤礦開采領(lǐng)域中的應(yīng)用。從上個(gè)世紀(jì)70年代開始,機(jī)電一體化和煤礦開采領(lǐng)域便開始融合,到如今機(jī)電一體化已經(jīng)在礦產(chǎn)行業(yè)當(dāng)中形成了一系列的高效率的開采系統(tǒng)。同時(shí),它也更具有信息化、智能化以及自動(dòng)化。在煤礦開采領(lǐng)域應(yīng)用機(jī)電一體化不僅僅促進(jìn)了煤礦生產(chǎn)效率,保證了更安全可靠的生產(chǎn)過程,還為煤礦企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益提供了穩(wěn)定的保障。本文對機(jī)電一體化技術(shù)概念和優(yōu)勢進(jìn)行大致的闡述,討論機(jī)電一體化在煤礦開采領(lǐng)域中的具體應(yīng)用和發(fā)展。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;煤礦;開采領(lǐng)域;發(fā)展;應(yīng)用
與國際上的其他國家相比,中國將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在煤礦開采領(lǐng)域中的時(shí)間較晚,但是這并不能影響機(jī)電一體化應(yīng)用的迅速發(fā)展。在我國,運(yùn)用在礦產(chǎn)行業(yè)的機(jī)電一體化技術(shù),往往具有更高的智能化和信息化程度,同時(shí)其應(yīng)用的范圍也較為廣泛。盡管如此,在某一些方面上,我國的機(jī)電一體化技術(shù)還是與其他的發(fā)達(dá)國家存在一定的差距。因此為了促進(jìn)我國機(jī)電一體化技術(shù)的成熟和發(fā)展,認(rèn)清自身發(fā)展現(xiàn)狀和學(xué)習(xí)其他國家的優(yōu)秀技術(shù)經(jīng)驗(yàn)是尤為重要的。
1.機(jī)電一體化技術(shù)
(1)機(jī)電一體化的概念機(jī)電一體化是將各種高新熱門的技術(shù)與融合到機(jī)械設(shè)備使用當(dāng)中的一種綜合性技術(shù),它在一體化的指導(dǎo)思想下,利用微電子技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)械工程相融合,從而使生產(chǎn)工作向智能化,自動(dòng)化的方向發(fā)展。這大大提高了生產(chǎn)的效率和精準(zhǔn)度,很好的使人民的需求得到滿足。其中所包含的高新技術(shù)包括微電子技術(shù)、機(jī)械工程、傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等等一系列的先進(jìn)技術(shù)。(2)煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品的特點(diǎn)和優(yōu)勢首先,機(jī)電一體化技術(shù)能夠使當(dāng)前的機(jī)械設(shè)備的各方面性能得到提升,從而保證了煤礦生產(chǎn)的質(zhì)量和安全性。大部分情況下,煤礦機(jī)電一體化的產(chǎn)品都具有自動(dòng)預(yù)警、監(jiān)視診斷等各種自動(dòng)化的性能,這便大大提高了煤礦機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化使用程度,也讓煤礦機(jī)械設(shè)備的使用過程變得簡化、方便。其次,機(jī)電一體化在煤礦開采領(lǐng)域的應(yīng)用范圍較廣,能夠滿足在不同場合的機(jī)械設(shè)備使用需求,提升機(jī)械設(shè)備使用的自動(dòng)化,并且機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)變能力較為優(yōu)秀,能夠處理各種突發(fā)狀況??梢哉f,機(jī)電一體化產(chǎn)品能夠讓煤炭開采工作在保證質(zhì)量、安全、提高生產(chǎn)效率的前提下,提高對于生產(chǎn)工程操控、檢測的精準(zhǔn)度和靈敏度。最后,機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能比較綜合全面,它能夠通過自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)排查出在煤炭開采生產(chǎn)過程當(dāng)中所出現(xiàn)的安全隱患或工作錯(cuò)誤,并能夠及時(shí)的對其進(jìn)行自動(dòng)化處理和控制。這不僅僅有效的提高了煤礦開采的生產(chǎn)效率,還能夠保障整個(gè)生產(chǎn)過程當(dāng)中的安全性。
2.機(jī)電一體化在煤礦開采領(lǐng)域的具體應(yīng)用與發(fā)展
(1)在煤礦采掘工作中的應(yīng)用與發(fā)展煤炭的采掘工作可謂是煤炭開采工程最為基礎(chǔ)的一個(gè)環(huán)節(jié),可以說煤炭采掘工作的效率直接決定了在整個(gè)煤炭生產(chǎn)過程當(dāng)中的生產(chǎn)效益。在當(dāng)前的大型煤礦開采工作當(dāng)中,機(jī)電一體化的煤炭開采設(shè)備的應(yīng)用較為廣泛,一般來說就是電力牽引采煤機(jī),它的優(yōu)勢顯而易見,具有運(yùn)行可靠度高、反應(yīng)靈敏、工作效率高,使用壽命長等等多種優(yōu)勢。而且作為一個(gè)以電力為動(dòng)力的機(jī)械設(shè)備,它在電力系統(tǒng)上的設(shè)置也是非常安全可靠的,不僅僅能夠保證機(jī)械設(shè)備具有足夠的牽引動(dòng)力和良好的性能,還能夠?qū)嵤┎擅簷C(jī)的發(fā)電制動(dòng),并將電能反饋給電網(wǎng)。電力牽引采煤機(jī)是典型的機(jī)電一體化和機(jī)械設(shè)備相結(jié)合運(yùn)用的例子,能夠大大地推動(dòng)煤礦生產(chǎn)工作的發(fā)展,也是目前煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域中最為主要的設(shè)備之一。就當(dāng)前我國機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展情況而言,電力牽引采煤機(jī)正在不斷地完善它的不足之處,這將有利于促進(jìn)未來我國的煤礦事業(yè)開采工作的進(jìn)一步發(fā)展,也為我國煤礦開采企業(yè)的生產(chǎn)力的提高起著積極的作用。(2)在煤礦支護(hù)設(shè)備中的應(yīng)用與發(fā)展在煤礦機(jī)械化開采領(lǐng)域當(dāng)中,最為常見的煤礦支護(hù)設(shè)備就是液壓支架。煤礦生產(chǎn)工作的安全和高效往往很大程度上取決于支護(hù)設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。隨著機(jī)電一體化與機(jī)械設(shè)備的綜合性發(fā)展程度越來越深,機(jī)械設(shè)備正不斷的更新與發(fā)展,液壓支架也朝著更為先進(jìn)的電液控制方面發(fā)展。而液壓支架所需要的高壓液體則主要來自于乳化液泵站,為了保證有足夠大且穩(wěn)定的液壓,乳化液泵站必須滿足大流量、高液壓的液體供給特征。同時(shí),還要求乳化液泵站具有自動(dòng)處理問題的功能,即能夠根據(jù)實(shí)際的用液情況對高壓液體流量和壓力進(jìn)行合理的調(diào)試。這種將計(jì)算機(jī)技術(shù)與液壓控制相結(jié)合的方式,能夠?qū)崿F(xiàn)成組設(shè)備的移動(dòng)和定壓雙向鄰架,盡可能的降低支架對頂板產(chǎn)生的沖擊載荷。(3)在安全生產(chǎn)中的應(yīng)用與發(fā)展保證安全生產(chǎn)是保障煤礦開采工程順利進(jìn)行的重中之重,而最能體現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域一點(diǎn)就是在安全生產(chǎn)過程中的煤礦生產(chǎn)的安全監(jiān)測設(shè)備。雖然在中國,對于煤炭安全生產(chǎn)的監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用起步較晚,但是隨著工作人員和科研人員長期的研究和摸索,我國的煤炭安全生產(chǎn)監(jiān)測體系統(tǒng)也在逐漸的完善,智能化和自動(dòng)化程度不斷提高。這不僅僅促進(jìn)了機(jī)電一體化與煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域的有效結(jié)合,還為保障煤礦開采工程的安全生產(chǎn)做出了巨大貢獻(xiàn),有效地提高了煤礦生產(chǎn)的安全性。(4)在煤礦運(yùn)輸提升中的應(yīng)用與發(fā)展在當(dāng)前現(xiàn)代的綜合機(jī)械化采煤的生產(chǎn)過程當(dāng)中,對于煤炭的運(yùn)輸過程的應(yīng)用,大多數(shù)是采取帶式運(yùn)輸?shù)姆绞?。帶式運(yùn)輸機(jī)具有運(yùn)輸距離長、運(yùn)輸量大、連續(xù)性高、保證了運(yùn)行的安全性和可靠性,同時(shí)自動(dòng)化容易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn),已經(jīng)成為當(dāng)前我國礦井工作中運(yùn)輸原煤的最主要的機(jī)械設(shè)備。而在八五計(jì)劃的實(shí)施期間,將機(jī)電一體化技術(shù)與帶式運(yùn)輸機(jī)相結(jié)合的研究成為了熱點(diǎn)之一,隨著多年的不斷研究和探索,我國在帶式運(yùn)輸機(jī)的核心上也已經(jīng)有了很大的提升,當(dāng)前普遍采用的驅(qū)力系統(tǒng)包括了行星齒輪減速器和調(diào)速型液壓耦合器等等,同時(shí)還利用了CST可控軟啟動(dòng)裝置解決了帶式運(yùn)輸機(jī)長距離、大運(yùn)量的驅(qū)動(dòng)問題。但是,由于一些技術(shù)的限制,我國的運(yùn)輸機(jī)在使用壽命和靈活性、可靠性方面與發(fā)達(dá)國家相比仍有不小的差距。對于提升礦井效益而言,最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)則是安全度和提升效率。在當(dāng)前的煤礦開采領(lǐng)域當(dāng)中,全數(shù)字化交流提升機(jī)是具有最高的自動(dòng)化水平和機(jī)電一體化水平的設(shè)備,無論是內(nèi)部結(jié)構(gòu)還是外部結(jié)構(gòu)都實(shí)現(xiàn)了大幅度的簡化。比如說內(nèi)裝式的提升機(jī),將驅(qū)動(dòng)和滾筒兩個(gè)結(jié)構(gòu)有效地結(jié)合在一起,大大簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)。而全數(shù)字化交流提升機(jī)則是采取了總線的方式,簡化了電氣安裝程序可靠程度非常高。(5)在其他裝置上的運(yùn)用與發(fā)展在煤炭運(yùn)輸方面運(yùn)用機(jī)電一體化,不僅能夠極大地提高煤炭的開采,挖掘和運(yùn)輸?shù)男?,還能夠提高煤礦生產(chǎn)的安全性,提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率,同時(shí)也使得勞動(dòng)力得到解放。在煤炭供電中運(yùn)用到機(jī)電一體化,能夠利用就地補(bǔ)償或集中補(bǔ)償?shù)姆绞?,穩(wěn)定電能的瓦數(shù),減少電能的損耗,讓礦場的用電安全得到保證。同時(shí)還能滿足那些大功率機(jī)械設(shè)備的用電需求,使礦場的供電系統(tǒng),更具有安全性和可靠性。而在近些年的時(shí)間里,一種名為“TCK鋼絲繩損傷定量”的檢測系統(tǒng),因其具有檢測范圍廣、精準(zhǔn)度高、使用方便、穩(wěn)定性和可靠性高的特點(diǎn)而被人們所廣泛應(yīng)用。它不僅僅能夠提高對于鋼絲繩損傷檢測的檢測效率,還能夠很大程度上避免事故的發(fā)生。而在我國對于煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)這方面的研究上,通過從上個(gè)世紀(jì)80年代起就開始學(xué)習(xí)西方相關(guān)監(jiān)控技術(shù)并展開多年研究的歷史經(jīng)驗(yàn),當(dāng)前我國所開發(fā)的煤礦生產(chǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)更具有先進(jìn)性和智能化的特性,而且更符合我國的國情。就從近些年,其應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)過程當(dāng)中的實(shí)際效應(yīng)上來看,我國研制出的生產(chǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng),對于煤礦生產(chǎn)安全管理來說起著重要的作用。
3.現(xiàn)代化礦井中機(jī)電一體化的應(yīng)用意義
在現(xiàn)代化礦井中運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)能夠不斷地提高煤炭開采的生產(chǎn)效率,保障煤炭開采工程的安全生產(chǎn),同時(shí)也大大促進(jìn)了中國煤礦行業(yè)的發(fā)展,不斷提高煤炭生產(chǎn)的綜合能力,使我國的礦產(chǎn)行業(yè),向著安全、高效、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方面不斷發(fā)展。對于煤礦生產(chǎn)企業(yè)而言,該技術(shù)的應(yīng)用能夠極大地提升生產(chǎn)效率,擴(kuò)大企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益;對于工人們而言,機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的煤礦生產(chǎn)方式,降低了工人們井下作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)和工作強(qiáng)度,為工人們提供更好的勞動(dòng)安全保障。同時(shí)也在很大程度的避免了工人受作業(yè)環(huán)境的影響而造成的生理疾病,切實(shí)保障了工人們的人身安全。對于地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展而言,在煤礦開采企業(yè)中推廣機(jī)電一體化技術(shù),不僅能夠提高煤礦資源的開采量,使煤礦企業(yè)和工人的利益都大幅提高。還能夠促進(jìn)機(jī)電一體化設(shè)備的社會(huì)需求量提高,促使一些相關(guān)的機(jī)電一體化設(shè)備企業(yè)和相關(guān)的服務(wù)行業(yè)的興起和發(fā)展,進(jìn)一步的推進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)多樣化發(fā)展,一定意義上來說,它為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。因此,在現(xiàn)代化的礦井工作中應(yīng)用機(jī)電一體化具有很大的現(xiàn)實(shí)意義,無論是從以上哪個(gè)方面而言,機(jī)電一體化應(yīng)用在現(xiàn)代化礦井事業(yè)當(dāng)中都應(yīng)當(dāng)是正確的。
4.結(jié)束語
綜上所述,在中國現(xiàn)代化礦井事業(yè)發(fā)展過程中運(yùn)用機(jī)電一體化是非常有意義的。機(jī)電一體化若能有效科學(xué)合理的融入進(jìn)煤礦生產(chǎn)當(dāng)中,那么對于提高生產(chǎn)效率,保障安全生產(chǎn),減少人員輸出等方面都具有重大的意義。同時(shí)將技術(shù)與生產(chǎn)力有機(jī)結(jié)合,還能夠不斷地增強(qiáng)我國的綜合實(shí)力。因此,在實(shí)際的生產(chǎn)過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)充分堅(jiān)持“科技為第一生產(chǎn)力”的指導(dǎo)思想,把握好機(jī)電一體化未來的發(fā)展方向,使機(jī)電一體化技術(shù)與煤礦生產(chǎn)進(jìn)一步的有機(jī)結(jié)合。同時(shí)也應(yīng)當(dāng)不斷深化。對于該技術(shù)在煤礦領(lǐng)域的應(yīng)用研究,這樣才能為我國的礦產(chǎn)事業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)。
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作者:閻學(xué)文 單位:山西焦炭集團(tuán)嵐縣正利煤業(yè)有限公司