论文部分内容阅读
摘 要：进入21世纪，我国的煤矿行业取得了突飞猛进的发展，尤其是机电一体化技术在煤矿行业中的应用，对于煤矿行业各个生产和加工系统的发展都具有非常重要的意义。同样，选煤厂作为煤炭深加工中的重要系统，机电一体化技术的应用和发展对其也起着举足轻重的作用。本文从机电一体化技术在选煤厂中应用的意义出发，分析我国选煤厂机电一体化的发展现状，找出机电一体化技术在选煤生产应用中存在的问题，最后提出强化机电一体化技术在选煤厂应用的措施。
关键词：选煤厂;机电一体化;发展现状;发展方向
传统的机电一体化技术起源于机械制造行业当中，并在机械制造业中不断发展进步。机电一体化技术是将计算机技术、微电子技术、自动控制技术和光学技术等多种技术融合到传统的机械技术当中，提高了传统机械技术的生产能力和生产效率。同样，机电一体化技术在选煤厂中的应用，不仅提高了选煤厂的生产效率和生产效益，而且保证了工人的身体健康，延长了工人的工作寿命。
1 机电一体化技术在选煤厂中应用的意义
选煤厂是将煤矿开采出来的原煤进行深加工的过程，其整个作业流程可以大致表述如下：运至选煤厂的原煤通过煤机均匀地送入原煤带式输送机，再由原煤带式输送机将原煤输送至筛分破碎车间。在筛分破碎车间内，原煤先经过50mm直径圆振动筛进行筛分，振动筛上面的物料经手拣杂物及特大块矸石后进入破碎机破碎后与筛下的原煤一同运至主厂房。进入主厂房内原煤先分配至原煤缓冲仓内，再通过链式给煤机输送至分选机械，由分选机械将原煤分选出精煤、中煤、矸石三种产品。总体来说，机电一体化技术在选煤各个作业环节中的应用具有以下几方面的优势。
（1）减少了煤粉等有害物质对工人的身心伤害。选煤厂的原煤在运输、筛分、破碎和分选的过程中会产生大量的粉尘，工人们在工作的过程中虽然采取了不少防范措施，但仍然会不可避免地吸入大量粉尘。一方面，这些粉尘会对工人的呼吸系统和肺部造成严重的伤害，另一方面，工人长期在恶劣的环境中工作，心理上也会造成严重的创伤。机电一体化技术的应用大幅减轻了工人的工作强度和工作量，不仅有效避免了上述问题的产生，而且降低工人在工作中受伤的概率，保证了工人身体健康的同时也延长工人们的工作寿命。
（2）提高选煤的工作效率和产品的质量。机电一体化有机地将计算机技术、电子技术和自动控制技术与选煤机械相结合，取代了以前的人力劳动和纯机械化作业，对于提高选煤的工作效率和产品的质量起到了巨大的推进作用，从而大大提高整个选煤厂的经济效益和社会效益。
（3）降低了工作中出现错误的概率。由于过去操作机器和机械都是通过人来实现的，受限于工人的技术水平和有限的精力，工作中会经常出现各种错误，甚至发生生产事故。机电一体化技术的应用不仅提高了工作效率，而且提高了作业的精细程度，降低了工作中出現错误的概率。
2 我国选煤厂机电一体化的发展现状
2.1 浮选过程控制装置
浮选过程控制装置以PLC为核心进行数据采集和处理以及控制输出。开关量的输入和输出均具有隔离装置，模拟量信号输入加装隔离模块，保证输入、输出的可靠性、稳定性和实时性;浮选过程控制装置紧密结合浮选工艺和特点，并融入智能专家系统，提高系统的实用性和适应性;人机界面采用高性能触摸屏，通过组态软件实时、动态显示浮选工艺流程、浮选工艺参数和药剂参数、加药PID调解棒图、重要参数的实时曲线和历史曲线。图形界面实用、形象、美观，参数调整方便。整个系统具有很强的实用性和高可靠性。
2.2 重介质选煤过程自动测控系统
重介质选煤过程自动测控系统是我国选煤行业研究的重要课题之一，主要用于选煤厂重介质选煤过程控制。近年来，该系统不断升级、完善，进一步结合生产工艺，将重介质选煤过程工艺参数的检测、自动控制及数据统计与生产管理等功能集于一体，以IPC工控机为上位主机，以PLC为控制主机，工业总线实现数据通讯，采用高性能检测仪表执行装置，参数检测及控制可靠性高;系统结构优化，配置灵活，可维护性强;采用紧密结合工艺的控制软件计算法，极大提高了系统的适应性和可靠性;系统位于WINDOWS平台上，人机界面直观，操作方便。重介质选煤过程自动测控系统具有技术先进、功能强大、适应性好、控制性能优异和可靠高等优点，现场应用效果良好。
2.3 选煤厂集中控制系统
选煤厂集中控制系统是实现整个选煤厂生产设备的联锁启停控制 （电气设备启、停车预告，按流程自动联锁启、停车控制，故障停车，紧急停车，断点启车，流程选择，故障诊断等），状态监视（包括：皮带监测保护、煤仓煤位检测、液位检测、灰分检测、流量检测、压力检测、电源状态、电机电流及温度监测保护等），信号监控，动态流程显示，数据显示、记录、处理等功能。选煤厂集中控制系统可有效地保证生产设备的正常运行，减少安全隐患，降低工人的劳动强度，加快启、停车进程，缩短设备的空运转时间，从而降低电能消耗及设备磨损，为选煤厂安全、高效生产奠定坚实的基础。
3 机电一体化技术在选煤生产应用中存在的问题
3.1 机电管理队伍整体素质有待加强
机电一体化技术对于选煤产量的提升有目共睹，从当前选煤厂的实际生产状况来看，虽然应用体系已经十分成熟，但机电设备管理队伍的整体素质却不怎么高，部分管理人员在工作中表现出较大的随意性，管理制度无法透过管理人员得到落实，从而导致机电一体化管理目标无法实现。
3.2 没有充分发挥机电管理部门的职能
为了确保机电一体化技术能够在选煤生产中顺利应用，切实提高选煤企业的综合竞争力，很多选煤企业都设置了专门用来管理机电一体化设备的部门。但根据实际情况来看，很多管理部门都没有发挥出应有的作用，绝大多数选煤企业和相关的管理人员都把重心放在了如何提高选煤产量上，忽略了对机电一体化设备的管理，导致机电一体化技术的实际应用技术过于薄弱，管理职能无法切实发挥等问题。 4 强化机电一体化技术在选煤厂应用的措施
4.1 提高机电管理人员的综合素质，关注制度的落实
机电设备的管理人员能够直接或间接地影响到技术应用的效果，包括选煤的生产效率和设备的使用寿命等，因此管理人员在上岗前一定要进行严格的培训，确保管理人员熟悉整个生产流程，全面了解设备的工作过程，以便于更好的展开管理工作。另外，还要对机电管理相关制度的落实情况进行实时跟踪，发现有落实不到位的情况及时整改，避免后期造成更大的责任事故。
4.2 充分发挥部门的管理职能，采取有效的管理措施
要彻底发挥机电一体化技术应有的生产效果，不仅要确保该技术能够在生产过程中得到科学合理的运用，还需要建立行之有效的设备管理机制，充分发挥出机电设备管理部门的作用，对所有涉及到机电一体化技术的生产环节进行统一管理，严格规范设备的操作及使用流程，这样才能完全发挥出机电一体化技术的能力，确保煤矿生产的效率和质量。通常情况下，机电管理部门为了发挥出应有的管理效力，应从4个方面着手：第一，要结合选煤厂的实际上需求合理安排设备工作时间，超负荷的工作会对设备造成严重损坏;第二，对于易损坏的部件要提前进行报备并做好库存，以便于能够及时更换;第三，机电一体化设备出现故障后要追查问题根源，避免下次发生;第四，对于已发现的违规操作要严肃处理，以儆效尤。
5 选煤厂推进机电一体化技术的发展方向分析
5.1 智能化和数据化
智能化是我国机电一体化技术发展的必然趋势和必然方向，因此通过在选煤厂应用机电一体化技术也必将会推进选煤厂向智能化和数字化的方向发展。通过采用这种智能化、数据化的技术，能够使得机电一体化得到充分应用，并且减少在进行洗煤流程中的一些重复性的工作，从而实现每场技术的变革，机电一体化作为智能化和数字化的技术不断走向成熟。数字化技术是以微控制器以及接口技术为基础，依托计算机互联网技术实现对机械设备的操作与控制。随着这两项技术的发展，数字化技术也必将更为成熟和先进，有朝一日人机合一的界面也必将实现，机械设备将同时具备操作、诊断和修复的功能。
5.2 绿色环保
采用机电一体化技术，不仅能够推进选煤厂工作效率提升，而且能够打破传统的粗放式的破坏式的发展模式，节约资源和能源，使得我国煤炭行业出现长远的发展，并且向绿色化方向转变。鑒于我国的煤矿资源已经越来越减少的现状，在进行加工利用的过程当中，必须要节约有效的能源，才能够实现煤矿行业的可持续发展。而且在进行机电一体化应用的同时，可以将黑色的煤炭转化为绿色的产品，从而推进煤矿行业的科学可持续发展。另外在对应对雾霾以及变废为宝方面也必须要借助于机电一体化，才能够使得资源得到充分有效利用，在实现金山银山的同时，能够真正的实现绿水青山。
6 总结
通过在选煤厂中运用机电一体化技术，能够提高工作效率，及时的规避一些错误的判断。而且也能够推动精细化生产，提高了工作的效率，减少了人为的投入，避免工作人员长期工作造成的身心伤害，因此可以在选煤厂中运用机电一体化技术主要涉及到自动测控系统、浮选过程中的控制装置以及集中控制系统，通过采用机电一体化技术能够使得我国的选煤厂向绿色化、可持续化以及智能化好数字化的方向发展。
参考文献：
[1]机电一体化在煤矿生产中的应用[J]. 韩志和. 科技与企业. 2013（21）
[2]我国煤矿机电一体化技术应用现状及发展趋势[J]. 邓鹏. 科技与创新. 2018（15）
[3]煤矿机电一体化技术应用研究[J]. 袁明吉. 内蒙古煤炭经济. 2016（09）
[4]关于采煤设备机电一体化发展分析及应用探讨[J]. 郑忠宁. 科技展望. 2016（23）
[5]浅谈机电一体化在采矿中的应用[J]. 段慧俊. 中国新通信. 2018（01）
[6]浅谈矿井机电设备安全技术的管理[J]. 郑开捷. 中国新通信. 2018（04）
[7]煤矿机电一体化技术应用研究[J]. 赵鹏. 能源与节能. 2018（06）
[8]谈采矿过程中机电一体化的应用与发展体会[J]. 朱子敬. 科技创新导报. 2017（13）
作者简介：
周涛（1985-），男，汉族，内蒙古鄂尔多斯市，本科，助理工程师，研究方向：选煤机电设备的维修及质量控制研究。
关键词：选煤厂;机电一体化;发展现状;发展方向
传统的机电一体化技术起源于机械制造行业当中，并在机械制造业中不断发展进步。机电一体化技术是将计算机技术、微电子技术、自动控制技术和光学技术等多种技术融合到传统的机械技术当中，提高了传统机械技术的生产能力和生产效率。同样，机电一体化技术在选煤厂中的应用，不仅提高了选煤厂的生产效率和生产效益，而且保证了工人的身体健康，延长了工人的工作寿命。
1 机电一体化技术在选煤厂中应用的意义
选煤厂是将煤矿开采出来的原煤进行深加工的过程，其整个作业流程可以大致表述如下：运至选煤厂的原煤通过煤机均匀地送入原煤带式输送机，再由原煤带式输送机将原煤输送至筛分破碎车间。在筛分破碎车间内，原煤先经过50mm直径圆振动筛进行筛分，振动筛上面的物料经手拣杂物及特大块矸石后进入破碎机破碎后与筛下的原煤一同运至主厂房。进入主厂房内原煤先分配至原煤缓冲仓内，再通过链式给煤机输送至分选机械，由分选机械将原煤分选出精煤、中煤、矸石三种产品。总体来说，机电一体化技术在选煤各个作业环节中的应用具有以下几方面的优势。
（1）减少了煤粉等有害物质对工人的身心伤害。选煤厂的原煤在运输、筛分、破碎和分选的过程中会产生大量的粉尘，工人们在工作的过程中虽然采取了不少防范措施，但仍然会不可避免地吸入大量粉尘。一方面，这些粉尘会对工人的呼吸系统和肺部造成严重的伤害，另一方面，工人长期在恶劣的环境中工作，心理上也会造成严重的创伤。机电一体化技术的应用大幅减轻了工人的工作强度和工作量，不仅有效避免了上述问题的产生，而且降低工人在工作中受伤的概率，保证了工人身体健康的同时也延长工人们的工作寿命。
（2）提高选煤的工作效率和产品的质量。机电一体化有机地将计算机技术、电子技术和自动控制技术与选煤机械相结合，取代了以前的人力劳动和纯机械化作业，对于提高选煤的工作效率和产品的质量起到了巨大的推进作用，从而大大提高整个选煤厂的经济效益和社会效益。
（3）降低了工作中出现错误的概率。由于过去操作机器和机械都是通过人来实现的，受限于工人的技术水平和有限的精力，工作中会经常出现各种错误，甚至发生生产事故。机电一体化技术的应用不仅提高了工作效率，而且提高了作业的精细程度，降低了工作中出現错误的概率。
2 我国选煤厂机电一体化的发展现状
2.1 浮选过程控制装置
浮选过程控制装置以PLC为核心进行数据采集和处理以及控制输出。开关量的输入和输出均具有隔离装置，模拟量信号输入加装隔离模块，保证输入、输出的可靠性、稳定性和实时性;浮选过程控制装置紧密结合浮选工艺和特点，并融入智能专家系统，提高系统的实用性和适应性;人机界面采用高性能触摸屏，通过组态软件实时、动态显示浮选工艺流程、浮选工艺参数和药剂参数、加药PID调解棒图、重要参数的实时曲线和历史曲线。图形界面实用、形象、美观，参数调整方便。整个系统具有很强的实用性和高可靠性。
2.2 重介质选煤过程自动测控系统
重介质选煤过程自动测控系统是我国选煤行业研究的重要课题之一，主要用于选煤厂重介质选煤过程控制。近年来，该系统不断升级、完善，进一步结合生产工艺，将重介质选煤过程工艺参数的检测、自动控制及数据统计与生产管理等功能集于一体，以IPC工控机为上位主机，以PLC为控制主机，工业总线实现数据通讯，采用高性能检测仪表执行装置，参数检测及控制可靠性高;系统结构优化，配置灵活，可维护性强;采用紧密结合工艺的控制软件计算法，极大提高了系统的适应性和可靠性;系统位于WINDOWS平台上，人机界面直观，操作方便。重介质选煤过程自动测控系统具有技术先进、功能强大、适应性好、控制性能优异和可靠高等优点，现场应用效果良好。
2.3 选煤厂集中控制系统
选煤厂集中控制系统是实现整个选煤厂生产设备的联锁启停控制 （电气设备启、停车预告，按流程自动联锁启、停车控制，故障停车，紧急停车，断点启车，流程选择，故障诊断等），状态监视（包括：皮带监测保护、煤仓煤位检测、液位检测、灰分检测、流量检测、压力检测、电源状态、电机电流及温度监测保护等），信号监控，动态流程显示，数据显示、记录、处理等功能。选煤厂集中控制系统可有效地保证生产设备的正常运行，减少安全隐患，降低工人的劳动强度，加快启、停车进程，缩短设备的空运转时间，从而降低电能消耗及设备磨损，为选煤厂安全、高效生产奠定坚实的基础。
3 机电一体化技术在选煤生产应用中存在的问题
3.1 机电管理队伍整体素质有待加强
机电一体化技术对于选煤产量的提升有目共睹，从当前选煤厂的实际生产状况来看，虽然应用体系已经十分成熟，但机电设备管理队伍的整体素质却不怎么高，部分管理人员在工作中表现出较大的随意性，管理制度无法透过管理人员得到落实，从而导致机电一体化管理目标无法实现。
3.2 没有充分发挥机电管理部门的职能
为了确保机电一体化技术能够在选煤生产中顺利应用，切实提高选煤企业的综合竞争力，很多选煤企业都设置了专门用来管理机电一体化设备的部门。但根据实际情况来看，很多管理部门都没有发挥出应有的作用，绝大多数选煤企业和相关的管理人员都把重心放在了如何提高选煤产量上，忽略了对机电一体化设备的管理，导致机电一体化技术的实际应用技术过于薄弱，管理职能无法切实发挥等问题。 4 强化机电一体化技术在选煤厂应用的措施
4.1 提高机电管理人员的综合素质，关注制度的落实
机电设备的管理人员能够直接或间接地影响到技术应用的效果，包括选煤的生产效率和设备的使用寿命等，因此管理人员在上岗前一定要进行严格的培训，确保管理人员熟悉整个生产流程，全面了解设备的工作过程，以便于更好的展开管理工作。另外，还要对机电管理相关制度的落实情况进行实时跟踪，发现有落实不到位的情况及时整改，避免后期造成更大的责任事故。
4.2 充分发挥部门的管理职能，采取有效的管理措施
要彻底发挥机电一体化技术应有的生产效果，不仅要确保该技术能够在生产过程中得到科学合理的运用，还需要建立行之有效的设备管理机制，充分发挥出机电设备管理部门的作用，对所有涉及到机电一体化技术的生产环节进行统一管理，严格规范设备的操作及使用流程，这样才能完全发挥出机电一体化技术的能力，确保煤矿生产的效率和质量。通常情况下，机电管理部门为了发挥出应有的管理效力，应从4个方面着手：第一，要结合选煤厂的实际上需求合理安排设备工作时间，超负荷的工作会对设备造成严重损坏;第二，对于易损坏的部件要提前进行报备并做好库存，以便于能够及时更换;第三，机电一体化设备出现故障后要追查问题根源，避免下次发生;第四，对于已发现的违规操作要严肃处理，以儆效尤。
5 选煤厂推进机电一体化技术的发展方向分析
5.1 智能化和数据化
智能化是我国机电一体化技术发展的必然趋势和必然方向，因此通过在选煤厂应用机电一体化技术也必将会推进选煤厂向智能化和数字化的方向发展。通过采用这种智能化、数据化的技术，能够使得机电一体化得到充分应用，并且减少在进行洗煤流程中的一些重复性的工作，从而实现每场技术的变革，机电一体化作为智能化和数字化的技术不断走向成熟。数字化技术是以微控制器以及接口技术为基础，依托计算机互联网技术实现对机械设备的操作与控制。随着这两项技术的发展，数字化技术也必将更为成熟和先进，有朝一日人机合一的界面也必将实现，机械设备将同时具备操作、诊断和修复的功能。
5.2 绿色环保
采用机电一体化技术，不仅能够推进选煤厂工作效率提升，而且能够打破传统的粗放式的破坏式的发展模式，节约资源和能源，使得我国煤炭行业出现长远的发展，并且向绿色化方向转变。鑒于我国的煤矿资源已经越来越减少的现状，在进行加工利用的过程当中，必须要节约有效的能源，才能够实现煤矿行业的可持续发展。而且在进行机电一体化应用的同时，可以将黑色的煤炭转化为绿色的产品，从而推进煤矿行业的科学可持续发展。另外在对应对雾霾以及变废为宝方面也必须要借助于机电一体化，才能够使得资源得到充分有效利用，在实现金山银山的同时，能够真正的实现绿水青山。
6 总结
通过在选煤厂中运用机电一体化技术，能够提高工作效率，及时的规避一些错误的判断。而且也能够推动精细化生产，提高了工作的效率，减少了人为的投入，避免工作人员长期工作造成的身心伤害，因此可以在选煤厂中运用机电一体化技术主要涉及到自动测控系统、浮选过程中的控制装置以及集中控制系统，通过采用机电一体化技术能够使得我国的选煤厂向绿色化、可持续化以及智能化好数字化的方向发展。
参考文献：
[1]机电一体化在煤矿生产中的应用[J]. 韩志和. 科技与企业. 2013（21）
[2]我国煤矿机电一体化技术应用现状及发展趋势[J]. 邓鹏. 科技与创新. 2018（15）
[3]煤矿机电一体化技术应用研究[J]. 袁明吉. 内蒙古煤炭经济. 2016（09）
[4]关于采煤设备机电一体化发展分析及应用探讨[J]. 郑忠宁. 科技展望. 2016（23）
[5]浅谈机电一体化在采矿中的应用[J]. 段慧俊. 中国新通信. 2018（01）
[6]浅谈矿井机电设备安全技术的管理[J]. 郑开捷. 中国新通信. 2018（04）
[7]煤矿机电一体化技术应用研究[J]. 赵鹏. 能源与节能. 2018（06）
[8]谈采矿过程中机电一体化的应用与发展体会[J]. 朱子敬. 科技创新导报. 2017（13）
作者简介：
周涛（1985-），男，汉族，内蒙古鄂尔多斯市，本科，助理工程师，研究方向：选煤机电设备的维修及质量控制研究。