煤矿机电一体化技术应用及发展趋势研究

发表时间:2020/9/24   来源:《科学与技术》2020年15期   作者:任莉 鬲国鹰
[导读] 煤矿生产下对机电设备性能和效率等方面都有着很高要求,
        任莉    鬲国鹰
        陕煤集团神南产业发展有限公司     陕西省神木市 719300
        摘要:煤矿生产下对机电设备性能和效率等方面都有着很高要求,机电一体化技术的应用在提升机械能力方面发挥了重要作用,这对于煤矿企业安全生产所具有的影响是不容忽视的。下面文章对机电一体化技术在煤矿生产中应用展开探讨。
        关键词:煤矿机电;一体化;机电技术;机电一体化
        引言
        煤炭在我国的能源结构中还占据着很大的比例,对促进经济发展和保证能源安全发挥着重要作用,最近一些年对煤炭的需求量还保持增长状态,煤矿生产效率的提升离不开一体化的机电技术,对提升生产效率、降低劳动强度和保证安全生产等方面有着积极的作用。采煤机已经从原来的液压牵引转变为电牵引方式,液压支架的微机控制技术、故障诊断技术等都已经应用到机械设备中,煤矿设备的机电一体化技术已经取得很大的进展,但与世界先进的采煤设备还存在着一定的差距,需要加强对采煤机械设备一体化技术的研发,更好地为我国煤矿生产服务。
        1?机电一体化技术的论述
        机电一体化是一种新兴的集成技术,它将计算机和电子技术引入机械的主要功能、动力功能和控制功能当中,并将机械设备,电子设备和软件等技术相互融合,形成了相互交叉的一门综合性的新兴技术。机电一体化产品均具备自动监控、诊断和报警等功能,对步骤进行了极大的优化且灵活方便;应用范围广,生产率高,工作效率高。机电产品的不同功能对于场合和领域的适应性较强,具有很强的适应能力,大大提高了控制以及检测的灵敏度和准确性;机电一体化产品它复合功能强,同样具备调整和维护的功能。,其自动检测和自动监视功能可以自动采取措施来应对工作中面临的故障进行防护,使得工作能够顺利开展。
        2煤矿机电一体化关键技术分析
        第一,机械技术。机械技术的实际运用主要是为了机电一体化的发展,是机电一体化的基础。机械技术各个方面的高性能发展,为机电一体化在煤矿机械内部系统中的不断优化提供了必要条件。第二,网络技术。网络技术以信息为基础不断发展,互联网信息更加透明化,也不断推动着网络技术的迅速发展。第三,接口技术。接口技术是一种提高硬盘数据传输率的技术。在机电一体化实际运行中,各个组成部件之间能有效地连接,从而提升整个系统的运行效果。第四,传感技术。传感技术、计算机技术和通信技术3种技术组成信息技术的三大基础。煤矿工程机械设备在应用的过程中如果出现故障,利用传感技术可实现对设备的检测,从而对其进行优化,提升机电一体化的运行水平。
        3机电一体化在煤矿机械中的应用分析
        3.1采煤机中的应用
        采煤机作为煤矿开采过程中最为常见适用范围最大的机械产品,其工作效率对于整个煤矿开采的产出有着很大的影响,并对整个煤矿公司的社会和经济利益产生一定的影响。目前,电牵引采煤机是机电一体化技术运用在采煤机中最为直观的表现。电动牵引的优势与传统的液压牵引运输机相比更为明显。除了有效降低煤矿机械运行过程中产生的阻力外,制动器的产生还可以回收剩余的电能,这样既可以使动力输出得到提高,还可以节能减排。例如,在煤矿作业中,煤层的倾斜角度随着煤炭开采神都的加深而慢慢变大,这要求采矿机械具有特别好的制动性能。在电动拖曳式采煤设备中使用机电集成技术可在竖井端设置适当的断电设置,这可以改善在采煤机运行期间发生的打滑现象。
        3.2在提升机中的用途
        目前,矿井提升机,即全数字化交直流提升机,是煤矿机电自动化、以及一体化率最大的装置。最重要的是内装式提升机,从结构方面把滚筒与驱动相融合,使机械~计算机~电力电子~自动控制的综合体得以全面显示,迅速改进了机械体系。而全数字化提升机运用总线方案,完全可靠,使电器配置快速完善,另外,硬件配置彼此兼容,较为简便。

中国顺利研发的全数字化提升机,包含自主知识产权的特征,其操作单一、功能超前、可靠合理,其部分ASCS是由双CPU组成的电脑核心系统。
        3.3在带式输送机中的应用
        国内开展的煤矿机电一体化重大技术项目,已经使得煤矿设备自动化性能和智能化性能得到很大的提升,带式输送机是煤矿生产的重要设备,长距离、大功率的矿井带式输送机已经得到了很大的突破,已经开发出多种类型的带式输送机,比如,成套长距离大倾角带式输送机,可伸缩式巷道带式输送机等,对重要的控制元件和核心元件进行了深入地理论研究,很多关键部件已经研发成功,利用PLC控制器、变频器等装置来现实输送机的CST软启动控制,两台皮带运输机可以通过一台或多台CST来实现控制,实现长距离、大运量的控制,也可以对输送机进行良好的制动控制,将行星齿轮减速器、液力耦合器等先进的设备应用到皮带输送机中,使得输送机具备良好的控制性能和动力性能。
        3.4安全监控系统中的应用
        在煤矿作业过程中,一切都必须基于工人的人身安全,并且需要使用监控系统来提高采矿安全性。而机电一体化技术则可以帮助负责安全生产的人员及时发现采矿作业中隐藏的安全隐患,并及时采取相应的行动,预防安全事件的措施。煤矿开采与正常开采不同。监视系统也比常规监视系统有更高的要求。可以通知员工发生安全问题,以便整个监视系统在采矿作业期间可以正常运行。跨数据库集成发现的数据,并通过网络同步和共享数据。您还可以设置特殊的通信系统以提供有效的监视和管理基础结构。使用电子计算器,对采矿过程中检测到的数据进行统计和管理,绘制数据图表,直观地了解采矿设备的工作状况,维修设备中存在的问题,确保工作环境安全。
        3.5供电系统中的应用
        随着科学技术的快速发展,电气设备的电能需求以及自身功率在不断增加,电气设备的运行状态直接影响着煤矿供电系统的整体运行效果。为了保证供电网的平稳运行,技术人员应做好其调度管理工作,强化电力供应量,促进电力设备的稳定运行,在减少无功功率损耗的基础上,有效控制各个系统的电容投运与用电调配效果,在提升系统运行功率的基础上,减小供电系统的无功电流。对此,煤矿企业硬实现就地补偿以及集中补偿操作,应用机电一体化数控技术,在供电系统中引入微机保护开关,在提升开采效率的前提下,充分保证安全性能与稳定性能。
        4煤矿机电一体化发展趋势
        首先,智能化方向发展。煤矿企业机电一体化技术也要满足现代化的发展趋势,智能化和自动化的发展趋势是不可避免的。目前我国煤矿机电一体化技术在智能化方面已经有着一定的进展,促进了我国煤矿企业生产过程中生产效率的提升,同时最大限度的保障了煤矿生产过程中的安全、可靠,还实现了煤矿企业生产的更加简单、快捷、方便。其次,向网络化方向发展。我国21世纪中网络技术的发展速度越来越快,网络在各个领域中的应用已经越来越广泛,一些新型的技术在企业中的应用发挥着重要的作用,主要有远程控制技术、监控技术、远程帮助技术等,在一定程度的改善了煤矿生产作业环境。另外,向绿色化技术方向发展。我国在最近的几年中对于环境保护问题越来越重视,因此绿色生产已经成为了未来的主流,煤矿企业作为高污染、高能耗的企业之一,向着绿色生产转变是目前的重中之重。
        结语
        综上所述,机电一体化技术在煤矿生产中扮演重要角色,这是提高煤炭产能及生产安全性的关键。煤矿企业要加大机电一体化技术管理体系建设,以制度形式规范机电设备管理,以培训形式提高煤炭作业人员素质,发挥机电一体化优势,提高设备运行水平,创造更大的经济效益。
        参考文献
        [1]杨劲伟.煤矿机电一体化技术的应用及管理研究[J].内蒙古煤炭经济,2014(04):8-9.
        [2]马小利.在煤矿生产中机电一体化技术的应用分析[J].能源与节能,2019(02):130-131.
        [3]王文渊.机电一体化技术在煤矿生产中的应用[J].西部探矿工程,2019,31(05):93-94.
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