煤礦機電化技術(shù)應(yīng)用實踐論文
時間:2022-09-24 11:31:00
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摘要:機電一體化技術(shù)是微電子技術(shù)向傳統(tǒng)機械工程滲透而形成的融合機械工程、電氣工程、計算機技術(shù)、信息技術(shù)等為一體的新興綜合技術(shù)。它是企業(yè)信息化的重要支撐技術(shù),是礦山綜合自動化的基礎(chǔ)。機電一體化技術(shù)在煤礦采、掘、運裝備的應(yīng)用和推廣,極大地提升了我國煤礦生產(chǎn)的綜合實力,為實現(xiàn)高效、安全、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的煤炭工業(yè)生產(chǎn)打下了扎實的基礎(chǔ)。本文對煤礦機電一體化技術(shù)在我國的應(yīng)用進行闡述。
關(guān)鍵詞:煤礦機電一體化技術(shù)
引言
我國自造的煤礦機電一體化設(shè)備都具有智能化、程序化、信息化的特點,以及設(shè)備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優(yōu)點。從1970年我國自行設(shè)計制造和裝備的第一套綜合機械化采煤工作面在大同礦務(wù)局試驗起,我國的機電一體化技術(shù)開始萌芽。到上世紀(jì)80年代后期,我國綜合機械化采煤取得了空前的發(fā)展,大大推動了我國的煤礦機電一體化技術(shù)的進程,采煤機已由液壓牽引向電牽引發(fā)展。到了上個世紀(jì)90年代中期,在原有的研究成果上,又開展了采運支機械微機監(jiān)控、故障診斷的研究和支架電液微機技術(shù)應(yīng)用的研究,并研發(fā)了大功率電牽引采煤機。而進入21世紀(jì)后,我國煤礦機電一體化技術(shù)的研究和應(yīng)用領(lǐng)域均有重大突破,在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控、大型固定設(shè)備的后備保護等方面已取得了喜人的成績。然而,與國外的先進采煤國家相比,我國的煤礦機電一體化技術(shù)發(fā)展尚有一定差距,并且煤炭工業(yè)相對機械、電子、航天、輕紡、化工、鐵道、冶金等行業(yè)起步晚基礎(chǔ)薄弱,在開發(fā)水平、應(yīng)用范圍、投資規(guī)模、技術(shù)人才和管理水平方面均有較大差距。
一、機電一體化技術(shù)的應(yīng)用實踐
1.1礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是最能體現(xiàn)煤礦機電一體化的技術(shù)之一。我國監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用較晚,20世紀(jì)80年代初,原國家煤炭部組織了對國外煤礦監(jiān)控技術(shù)進行大規(guī)模的考察和引進工作,此舉大大促進了國內(nèi)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。先后從波蘭、法國、德國、英國和美國等引進了一批安全監(jiān)控系統(tǒng)(如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200),在部分煤礦中應(yīng)用;在引進的同時,通過消化、吸收并結(jié)合我國煤礦的實際情況,研制出KJ2,KJ4等系統(tǒng)并通過了鑒定。20世紀(jì)90年代以來,緊跟世界監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展潮流,我國自行研制開發(fā)出了一批具有世界先進水平的監(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)研究總院常州自動化研究所的KJ95系統(tǒng)等,它們的主要特點是:測控分站的智能化水平進一步提高;具有網(wǎng)絡(luò)連接功能;系統(tǒng)軟件采用了Windows操作系統(tǒng)。同時,在“以風(fēng)定產(chǎn),先抽后采,監(jiān)測監(jiān)控”12字方針和煤礦安全規(guī)程有關(guān)條款指導(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)測監(jiān)控系統(tǒng)。自此,大大小小的系統(tǒng)生產(chǎn)廠家如雨后春筍般的不斷出現(xiàn),不僅為各煤礦提供了更多的選擇機會,且促進了各廠家在市場競爭條件下不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)意識。經(jīng)過多年的實踐表明,安全監(jiān)測監(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。
對我國現(xiàn)有煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及配套傳感器等設(shè)備的現(xiàn)場應(yīng)用效果進行綜合評價,煤炭科學(xué)研究總院重慶分院的KJ90、天地科技股份公司常州自動化分公司的KJ95、煤炭科學(xué)研究總院撫順分院的KJF2000和北京瑞賽公司的KJ4,KJ2000等系統(tǒng)無論在軟硬件功能、穩(wěn)定性和可靠性、專業(yè)技術(shù)服務(wù)能力、企業(yè)性質(zhì)和生產(chǎn)規(guī)模等方面基本代表了我國煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平。
1.2礦井提升機中的應(yīng)用礦井提升機是一種實現(xiàn)機電一體化較好的礦山大型設(shè)備,全數(shù)字化,交、直流提升機。特別是內(nèi)裝式提升機,從結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動合為一個整體,大大簡化了機械結(jié)構(gòu),是典型的機電一體化設(shè)備,充分體現(xiàn)了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。全數(shù)字提升機高度可靠,具有可重復(fù)性故障尋址、完整的診斷設(shè)施和自診斷功能,以及簡單而快速的通信功能;它采用總線方式,大大簡化電氣安裝;硬件配置簡單,互相兼容,零備件少;可以方便地實現(xiàn)軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度。
在我國“九五”計劃期間,國產(chǎn)全數(shù)字化直流提升機已成為各煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化直流提升機的核心部分ASCS是由雙CPU構(gòu)成的計算機系統(tǒng)。除此之外,我國還用SIMADYND和S7研制成功了第一臺交-交變頻器供電的交流提升機。2000年11月,該系統(tǒng)在焦作古漢山礦投入運行,情況良好。提升機由于采用了計算機技術(shù),其安全保護系統(tǒng)更為完善。該系統(tǒng)的主要特點是:采用兩臺計算機裝置,每臺都有自己獨立的測量、傳感裝置和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。這兩臺計算機同步工作,互相檢測,互為備用,對提升行程實現(xiàn)直接測量和間接測量容器位置相結(jié)合的方式,對兩者進行比較、校正,實現(xiàn)行程自動控制。由于采用了計算機對安全回路、制動回路、電源和驅(qū)動回路進行實時檢測,實現(xiàn)故障記憶,因此極大地提高了提升機安全性能。公務(wù)員之家
1.3井下帶式輸送機中的應(yīng)用在我國“八五”計劃期間,通過國家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項目的實施,極大地提高了帶式輸送機的技術(shù)水平,煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品的研發(fā)也取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內(nèi)此項技術(shù)的空白,并對帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā),成功的研制了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置、驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器,目前我國已經(jīng)自行生產(chǎn)制造了多個品種和多種類型的帶式輸送機。
二、結(jié)束語
隨著煤礦生產(chǎn)不斷向深部水平發(fā)展,對控制水平和規(guī)模的要求越來越高,從而又加速了機電一體化技術(shù)的發(fā)展和進步,目前各種高新技術(shù)的發(fā)展,如網(wǎng)絡(luò)、光纖、人工智能及生物工程等高新技術(shù)已滲入到機電一體化技術(shù)之中,使機電一體化產(chǎn)品功能更強大、性能更優(yōu)越,使機電一體化產(chǎn)品功能越來越強,智能化程度也越來越高,因此采用新的機電一體化技術(shù)裝備的煤礦,能夠使企業(yè)獲得更加顯著的技術(shù)、經(jīng)濟和社會效益,這也是一個煤礦企業(yè)循環(huán)促進不斷發(fā)展的過程。
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