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[摘 要]在各个行业寻求转型和发展的现代社会,煤矿企业也在快速发展,尤其是在机电装备方面,自动化技术和智能化技术的应用大大加快了企业施工效率。但是市场也对煤矿工作提出了更高的要求。本文分析了基于机电一体化的煤矿机电设备及其出现的问题,进而提出其未来发展完善的方向。
[关键词]煤矿;机电装备;现状;发展;方向
中图分类号:C912 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)02-0059-01
0 引言
近年来全国各地的煤矿事故较为频繁,大多都是由于机电设备安全和技术掌握较弱引起的。在煤矿生产的采煤、掘进、机电、运输、通风等各 个系统中,设备保 障着其安全运行。随着采煤技术的发展,机电设备自动化、智能化技术的应用在不断增加,可以有效避免危险事故,而且还能使设备使用年限增长,效率提高。
1煤矿机电装备现状
1.1煤矿机电设备
由于我国煤矿工作倡导实现机电一体化,在这里从4个方面介绍煤矿机电设备情况。
(1)智能型乳化液泵站
智能乳化液泵站适用于含有瓦斯和煤尘的煤矿,为煤矿综合机械化采煤液压支架提供动力源以及为其他注水泵站、喷雾站提供动力源。乳化液泵可以在系统闭环工作状态下实现恒压变量自动控制,提高了乳化泵组的工作效率,从而实现节能减排。可以通过远程控制进行自动配液,自动校准等等。
(2)电牵引采煤机
作为煤矿机电一体化的典型应用,电牵引采煤机具有较高的应用性,能够高效的采煤。当然,电牵引采煤机之所以能够有效应用,主要是因为其具有液采煤机无法比拟的特点,一是其良好的牵引特性,能够克服煤矿开采中所产生阻力,并向电网反馈电能。二是其可以自动化采煤,且不会出现滑动现象,影响采煤作业。通常是安装制动器将电牵引采煤机应用于大倾角煤层中。三是电牵引采煤机设备能够长期安全、稳定的运行。在其运行的过程中,只有整流子、电刷会出现轻微的磨损,其他元件几乎不会受到负面影响。
(3)电液控制系统
目前,虽然我国已自行研发和生产了很多型号的电液控制系统的液压支架,但在煤矿中的使用仍是凤毛麟角,很多煤矿的液压支架电液控制系统都使用进口产品。而电液控制技术在液压支架的研制中的应用实现定压双向邻架或成组自动移架,避免对顶板和支架产生冲击载荷,同时电液控制装置还可检测支架的工作状态,实现了液压支架与采煤机、刮板机的联动,并有利于远程控制。
(4)矿井提升机
作为目前煤矿机电一体化水平、自动化水平最高的设备,矿井提升机已经有了很大程度的发展与进步。目前已经研究出了全数字化直流提升机,而内装式提升机因在结构上将滚动和驱动结合在一起,使得其机械结构更加简化,使提升机成为了机械—电力电子—计算机—自动控制的综合体。这充分说明了矿井提升机具有良好的应用性、有效性,将其应用到煤矿生产中是非常有意义的。
1.2机电设备在应用中出现的问题
首先是安全问题,部分设备自身存在一定的问题,还有部分原因是一些煤矿企业缺乏规章制度,对煤矿机电的维修和保护工作不到位,设备老化问题被忽视,并且在具体操作过程中,缺乏安全操作规范,这些问题为煤矿安全生产埋下了较大的安全隐患,一旦机电设备出现故障,极易造成安全危害。也阻碍了煤矿机电生产一体化发展进程。
具体的原因包括两个部分:第一,操作維护人员素质方面,煤矿机电工作人员素质参差不齐,业务水平相对较低,在煤矿机电检修和维护过程中,无法掌握实际问题,不单单影响检修效率,检修质量也难以得到较好的效果。第二,煤矿机电设备管理方面,煤矿机电设备在选型以及规划过程中并未做到精细化管理,导致设备投资较大,设备与实际生产不符的现象较为明显,导致煤矿机电设备功能和作用未得到较好发挥,造成资源浪费;另外是管理效率低下。煤矿机电设备台账、明细账管理过程中,账、卡、物不符的现象较为明显,导致设备管理质量较差。
1.3其次是煤矿机电设备技术问题
我国近几年信息化进程加快,PLC控制和计算机以及检测和传感等自动化技术的发展迅速,在全国各大领域都已经广泛应用,而且随着物联网技术的发展,智能控制和自动化技术一起开始应用于机械方面,将机电设备自身的性能进行有效提升。但是在煤矿机电设备上自动化技术和智能化技术应用还存在巨大差距,主要表现在我国煤矿机电设备技术应用不全面。
由于煤矿的大小模参差不齐,在煤矿的技术设备上,体现出多层次的状态。对于规模比较大的大型煤矿,自动化技术应用更为广泛,比较突出的是综采技术,智能技术相对还比较薄弱。从当前来看,中小型煤矿也比较多,但是,在煤矿产业中,中小型煤矿规模比较小,资金上的差异也比较大,因此,机械化和网络化程度不够,只能算初期,应用机电设备在自动化的技术上也比较薄弱。针对于边缘乡镇的煤矿,从施工的技术上和资金的投入上都比较欠缺,无形中对煤矿就造成了一定的限制。生产的安全性和效率都比较落后,生产方式达不到自动化和智能化,只能以人力为主。
2煤矿机电装备发展方向和趋势
2.1重视机电设备的维护和保养
发展煤矿机电要先从后勤管理入手,为机电设备做精细的维护和保养。把煤矿机电按照不同类型、特点,分成不同的组别,对其进行精确的检查、精确的维修。随着社会的发展,机电设备制造更加精细,在煤矿工作中起到越来越重要的作用,所以加强机电设备的维护和保养,尽可能的减少机电设备故障和老化,使得管理成本大大降低。尤其是可以避免延误工作进程,减少不必要的损失,提高企业经济效益。
2.2智能化和自动化
目前,在煤矿的机电设备中,自动化技术和智能化技术的应用大大提高了煤矿工作的安全性和工作效率,降低了人力物力成本,这已经成为必然趋势。煤矿机电设备在实际应用过程中,从传统的有链牵引逐渐朝着无链液压牵引的方式改进,在这一过程中,通过对频率可变技术的应用,使煤矿机电设备的自动化水平得到了显著提升。煤矿机电自动化发展主要通过液压支架电液控制系统,这一系统实现了电气自动化发展,通过对计算机技术的有效应用,利用PLC控制系统,可以对机电设备工作情况进行较好的把握,使之更好地满足实际生产需要。同时,煤矿电气自动化水平的发展,还体现在远程监控系统的应用。远程监控系统是计算机技术发展到一定阶段的产物,是煤矿开采实现自动化发展的必经之路。监控系统的应用,注重对煤矿开采环境和工作情况进行监控,把握机电设备的运行状态,一旦出现问题,能够在第一时间对问题进行反馈,并及时、有效地解决。这一系统的应用,保证了煤矿机电设备应用的安全性和可靠性,并且能够在很大程度上降低煤矿开采事故的发生率,保证煤矿生产的安全性。
煤矿机电设备智能化朝着维护工作量小、体积小和性能齐全可靠等方向发展。煤矿机电设备智能化未来发方向:一是开发具有自主知识产权的煤矿技术成果、配套设备,二是提高设备的通信功能,三是煤矿机电设备智能化的发展方向——煤矿机器人。
结束语
综上所述,我国在机电设备的管理维护意识上还不够,机电设备自动化和智能化普及程度低,所以需要加大对机电设备的研究和对自动化智能化技术的应用推广,提高我国煤矿工作的效率,降低施工风险,进而促进煤矿企业的发展。
[关键词]煤矿;机电装备;现状;发展;方向
中图分类号:C912 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)02-0059-01
0 引言
近年来全国各地的煤矿事故较为频繁,大多都是由于机电设备安全和技术掌握较弱引起的。在煤矿生产的采煤、掘进、机电、运输、通风等各 个系统中,设备保 障着其安全运行。随着采煤技术的发展,机电设备自动化、智能化技术的应用在不断增加,可以有效避免危险事故,而且还能使设备使用年限增长,效率提高。
1煤矿机电装备现状
1.1煤矿机电设备
由于我国煤矿工作倡导实现机电一体化,在这里从4个方面介绍煤矿机电设备情况。
(1)智能型乳化液泵站
智能乳化液泵站适用于含有瓦斯和煤尘的煤矿,为煤矿综合机械化采煤液压支架提供动力源以及为其他注水泵站、喷雾站提供动力源。乳化液泵可以在系统闭环工作状态下实现恒压变量自动控制,提高了乳化泵组的工作效率,从而实现节能减排。可以通过远程控制进行自动配液,自动校准等等。
(2)电牵引采煤机
作为煤矿机电一体化的典型应用,电牵引采煤机具有较高的应用性,能够高效的采煤。当然,电牵引采煤机之所以能够有效应用,主要是因为其具有液采煤机无法比拟的特点,一是其良好的牵引特性,能够克服煤矿开采中所产生阻力,并向电网反馈电能。二是其可以自动化采煤,且不会出现滑动现象,影响采煤作业。通常是安装制动器将电牵引采煤机应用于大倾角煤层中。三是电牵引采煤机设备能够长期安全、稳定的运行。在其运行的过程中,只有整流子、电刷会出现轻微的磨损,其他元件几乎不会受到负面影响。
(3)电液控制系统
目前,虽然我国已自行研发和生产了很多型号的电液控制系统的液压支架,但在煤矿中的使用仍是凤毛麟角,很多煤矿的液压支架电液控制系统都使用进口产品。而电液控制技术在液压支架的研制中的应用实现定压双向邻架或成组自动移架,避免对顶板和支架产生冲击载荷,同时电液控制装置还可检测支架的工作状态,实现了液压支架与采煤机、刮板机的联动,并有利于远程控制。
(4)矿井提升机
作为目前煤矿机电一体化水平、自动化水平最高的设备,矿井提升机已经有了很大程度的发展与进步。目前已经研究出了全数字化直流提升机,而内装式提升机因在结构上将滚动和驱动结合在一起,使得其机械结构更加简化,使提升机成为了机械—电力电子—计算机—自动控制的综合体。这充分说明了矿井提升机具有良好的应用性、有效性,将其应用到煤矿生产中是非常有意义的。
1.2机电设备在应用中出现的问题
首先是安全问题,部分设备自身存在一定的问题,还有部分原因是一些煤矿企业缺乏规章制度,对煤矿机电的维修和保护工作不到位,设备老化问题被忽视,并且在具体操作过程中,缺乏安全操作规范,这些问题为煤矿安全生产埋下了较大的安全隐患,一旦机电设备出现故障,极易造成安全危害。也阻碍了煤矿机电生产一体化发展进程。
具体的原因包括两个部分:第一,操作維护人员素质方面,煤矿机电工作人员素质参差不齐,业务水平相对较低,在煤矿机电检修和维护过程中,无法掌握实际问题,不单单影响检修效率,检修质量也难以得到较好的效果。第二,煤矿机电设备管理方面,煤矿机电设备在选型以及规划过程中并未做到精细化管理,导致设备投资较大,设备与实际生产不符的现象较为明显,导致煤矿机电设备功能和作用未得到较好发挥,造成资源浪费;另外是管理效率低下。煤矿机电设备台账、明细账管理过程中,账、卡、物不符的现象较为明显,导致设备管理质量较差。
1.3其次是煤矿机电设备技术问题
我国近几年信息化进程加快,PLC控制和计算机以及检测和传感等自动化技术的发展迅速,在全国各大领域都已经广泛应用,而且随着物联网技术的发展,智能控制和自动化技术一起开始应用于机械方面,将机电设备自身的性能进行有效提升。但是在煤矿机电设备上自动化技术和智能化技术应用还存在巨大差距,主要表现在我国煤矿机电设备技术应用不全面。
由于煤矿的大小模参差不齐,在煤矿的技术设备上,体现出多层次的状态。对于规模比较大的大型煤矿,自动化技术应用更为广泛,比较突出的是综采技术,智能技术相对还比较薄弱。从当前来看,中小型煤矿也比较多,但是,在煤矿产业中,中小型煤矿规模比较小,资金上的差异也比较大,因此,机械化和网络化程度不够,只能算初期,应用机电设备在自动化的技术上也比较薄弱。针对于边缘乡镇的煤矿,从施工的技术上和资金的投入上都比较欠缺,无形中对煤矿就造成了一定的限制。生产的安全性和效率都比较落后,生产方式达不到自动化和智能化,只能以人力为主。
2煤矿机电装备发展方向和趋势
2.1重视机电设备的维护和保养
发展煤矿机电要先从后勤管理入手,为机电设备做精细的维护和保养。把煤矿机电按照不同类型、特点,分成不同的组别,对其进行精确的检查、精确的维修。随着社会的发展,机电设备制造更加精细,在煤矿工作中起到越来越重要的作用,所以加强机电设备的维护和保养,尽可能的减少机电设备故障和老化,使得管理成本大大降低。尤其是可以避免延误工作进程,减少不必要的损失,提高企业经济效益。
2.2智能化和自动化
目前,在煤矿的机电设备中,自动化技术和智能化技术的应用大大提高了煤矿工作的安全性和工作效率,降低了人力物力成本,这已经成为必然趋势。煤矿机电设备在实际应用过程中,从传统的有链牵引逐渐朝着无链液压牵引的方式改进,在这一过程中,通过对频率可变技术的应用,使煤矿机电设备的自动化水平得到了显著提升。煤矿机电自动化发展主要通过液压支架电液控制系统,这一系统实现了电气自动化发展,通过对计算机技术的有效应用,利用PLC控制系统,可以对机电设备工作情况进行较好的把握,使之更好地满足实际生产需要。同时,煤矿电气自动化水平的发展,还体现在远程监控系统的应用。远程监控系统是计算机技术发展到一定阶段的产物,是煤矿开采实现自动化发展的必经之路。监控系统的应用,注重对煤矿开采环境和工作情况进行监控,把握机电设备的运行状态,一旦出现问题,能够在第一时间对问题进行反馈,并及时、有效地解决。这一系统的应用,保证了煤矿机电设备应用的安全性和可靠性,并且能够在很大程度上降低煤矿开采事故的发生率,保证煤矿生产的安全性。
煤矿机电设备智能化朝着维护工作量小、体积小和性能齐全可靠等方向发展。煤矿机电设备智能化未来发方向:一是开发具有自主知识产权的煤矿技术成果、配套设备,二是提高设备的通信功能,三是煤矿机电设备智能化的发展方向——煤矿机器人。
结束语
综上所述,我国在机电设备的管理维护意识上还不够,机电设备自动化和智能化普及程度低,所以需要加大对机电设备的研究和对自动化智能化技术的应用推广,提高我国煤矿工作的效率,降低施工风险,进而促进煤矿企业的发展。