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摘要:地下矿井是煤矿企业矿工工作的主要集中地。在现代矿井生产作业中,煤矿通常都是采用大型机械设备来对煤炭资源进行开采,这些机械设备不仅结构复杂,体型庞大,同时还需要矿工来进行人工操作,由于井下特殊的地质条件使然,这些机械设备的工作状况不但会经常受到周边环境的影响,而且连矿工的人身安全也会经常面临着一些的威胁。如果能够将机电一体化技术应用在煤矿机械设备上,就可以提高生产作业效率,提高人身安全系数。
关键词:煤矿;机电一体化技术;发展现状;措施
引言
当前世界高速发展,煤炭是工业建设的基础能源。为了满足我国能源的需求,如何高效的开采、利用煤矿资源一直都是重要的研究课题。煤矿机电一体化技术便是将电工电子技术、电气、计算机设备与机械相结合,实现煤矿的信息化、自动化以及智慧化等多元化。在煤矿中运用机电一体化技术提高了煤矿的生产效率,保障煤矿的生产安全,优化煤矿资源的利用,对高效的开采和高效利用煤矿资源具有了重要战略意义。
1机电一体化技术的内涵
1.1信息处理技术
利用计算机程序编制、Algorithm处理,从而下达各种指令,通过硬件系统实现电子元件与机械的有效联系,从而达到煤矿设备的信息化、自动化以及智慧化等多元化。
1.2检测传感技术
通过各种传感器及各类软件的有机结合,实现检测与传感的功能。机电一体化设备中,高效先进的传感系统可以根据传感器反馈来的信息对煤矿设备的系统进行控制。在煤矿机电一体化设备中,一旦传感器失效,就会造成很多控制系统不能准确的检测控制对象的相关参数,无法进行有效地反馈,也就无法实现自动控制和自动操作,实现智慧化。因此传感技术水平的高低直接影响着机电一体化的技术的发展,智慧化矿山的建设。
1.3自动控制技术
由于煤矿井下作业环境恶劣,存在危险因素。所以为了更加有效地安全生产,自动控制技术便成了煤矿生产中机电一体化技术中必不可少的技术之一。自动控制技术主要有四类,分别为:位式控制、积分控制、比例控制以及微分控制四大类控制。实际运用则是根据不同的要求设计不同的自动控制技术或是自动控制组合技术(例如,比例–积分控制、比例–微分控制、比例–积分–微分控制等)。
1.4系统集成技术
系统集成技术是将机械、信息数据,自动控制集成于一体,实现自动控制有效运行的技术。
2应用机电一体化技术体现出的特点
机电一体化的发展源于控制理论,并结合了计算机技术。机电一体化的应用实现了工程管理与控制的自动化。由于机电一体化的发展,控制理论体系、技术体系与设备功能的日趋完善,机电一体化整体技术水平有了很大的提升,并且应用于许多领域。在实际的应用过程中,要借助计算机进行控制和执行完成系统过程的分析和构思,有利于实现科学化的决策。当前,生产过程是智能控制的过程,生产过程中的管理要取代人的脑力。机电一体化技术在应用中实现了延伸,将控制技术与生产系统结合,管理可以借助智能化管理平台。机电一体化技术在煤矿的应用,生产中的许多管理难题得以有效解决,生产管理可以更加规范化与自动化。
3煤矿机电一体化技术的发展现状
3.1智能化水平浙提高
随着我国煤矿企业的智能化水平逐渐提高,煤矿工人在进行高处作业时可以准确找到煤矿的具体位置,同时还能减少施工时间,减少煤矿企业的人员伤亡。利用机电一体化技术可以全面进行煤矿检测和勘察,借助智能化设备还能进行智能、安全地开采,这不仅保障了工人的人身安全还提升了企业的生产水平以及开采效率,进而促进我国煤矿企业发展。
3.2机设备逐渐微型化
目前我国煤矿机械设备的体积逐渐减小,这就使机械设备的占地面积较小,进而有效加快煤炭的开采过程。开采设备的微型化还能方便工人的操作,使工作人员可以对开采过程进行远程操控,确保工人的人身安全。此外,微型化设备还能为煤矿工人营造一个安全的工作环境,充分体现出机电体化设备的应用价值,进而促进机电一体化事业的发展。
3.3自动化程度逐渐加强
在应用机电一体化技术之前,工人詰要实时监管井下的开采情况,这样无法使工人及时发现开采过程中的安全隐患,进而增强工人作业的危险性。随着煤矿机电一体化技术的发展,工人可以将监控系统同计算机连接起来,实时观看煤矿内部的工作情况,进而及时发现开采危险,实时警示工人的开采操作。同时,这种监控设备还能加强管理人员对施工人员的监管,保降工人工作过程的安全性、规范性。因此企业应当不断加大煤炭开采过程的监管,安装智能化检测设备进行设备检测,保障施工过程的安全性
4在煤矿机械中应用机电一体化技术的实例
4.1在采煤机中的应用
机电一体化技术在采煤机中的应用主体主要是电牵引采煤机,电牵引采煤机与过去的液压牵引采煤机相比具有更大的牵引力,可以更好地消除采煤机位移时受到的阻力影响,并且电牵引采煤机所具有的发电制动还有效的避免了采煤机工作时下滑情况的发生,减少了设备故障,延长了设备工作年限。
4.2在掘进机中的应用
机电一体化技术在掘进机中的应用,可以有效保护并监控设备出现的诸如三相不平衡、二运电机的过压、欠压、油泵、短路等工作情况,显示工作电压、电机工作状态和故障发生等信息,并预判设备出现故障的可能性,为设备提供实时保护
4.3在支护设备中的应用
机电一体化技术在支护设备中的应用主要是针对液压支架的技术改造和升级,两者结合后可以构成先进的定压双向邻架或成组自动移架,减轻工作中的冲击荷载,并且,对其中的乳化液泵而言还具有主动调节供液量、乳化液浓度和自行检测工作面液压支护设备用液量等功用。
4.4在带式输送机中的应用
带式输送机是煤矿井下输送原煤的主要设备,与其他原煤输送方式相比,采用带式输送机输送原煤具有高效、稳定的优点,考虑到煤矿井下工作环境的恶劣,目前在煤矿主推的是机、电、液一体化的CST可控软启动装置,该项装置启动平滑稳定,荷载量大,对煤矿井下环境也有很好的适应性。
4.5在运输提升机中的应用
煤矿生产对井下、井上提升运输系统有着非常高的要求,机电一体化技术所具有的先进性和高科技性正好与这一要求相匹配,比如,将滚筒和驱动融为一体的全数字化交直流提升机,因其将自动控制、机械、通信等技术结合在一起,因而结构简单,操作简便,稳定性好。
4.6在煤矿安全生产中的应用
保障煤矿生产作业安全是一个长期性的存量问题,也是煤矿管理工作的重中之重,更是机电一体化技术发挥优势的关键所在。从目前情况来看,在煤矿中应用最多的安全生产监控系统是我国自主研发的KJ90系统和KJ95系统,该系统将机电一体化技术与安全生产要求融为一体设计,使煤矿生产作业的安全性能得到了显著的提高。
结束语
根据我国目前煤矿企业发展的情况来看,很多企业都将机电一体化技术作为有利于煤矿生产综合能力提高的方法。在新型的煤矿机械机电一体化技术中,它一般都是运用网络光纤的一些新的技术渗透到一体化技术中,提高了煤矿企业工作的效率,促进了我国很多煤矿企业生产的发展。
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