煤炭行業(yè)機電技術(shù)的運用
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本文作者：張銳 單位：富源縣煤炭工業(yè)局
隨著煤炭科學技術(shù)的進步，電子控制技術(shù)在煤礦機械中占據(jù)的比重逐漸增大，功能和應(yīng)用范圍和復(fù)雜程度越來越有所提高，這樣對煤礦設(shè)備的管理工作提出了更為嚴峻的挑戰(zhàn)。在煤炭生產(chǎn)中，煤礦機械的性能自動化程度和經(jīng)濟性是影響到煤炭生產(chǎn)和煤礦供電、排水、通風、提升等的安全運行的關(guān)鍵性因素。煤礦機械電氣與電子控制系統(tǒng)產(chǎn)品的質(zhì)量又直接影響煤炭機械的安全性、經(jīng)濟性和效率。微電腦控制技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代煤礦機械不可缺少的重要的組成部分。
20世紀以來，我國煤礦機電技術(shù)取得了較大的發(fā)展，煤炭技術(shù)應(yīng)用到了煤礦各個環(huán)節(jié)，但比較來說，還比較落后。我國的煤礦機電技術(shù)要想達到世界先進的技術(shù)水平，就必須掌握信息時代煤炭機電技術(shù)的特點和有關(guān)技術(shù)發(fā)展動態(tài)。我們應(yīng)當努力提高我國煤礦機電技術(shù)的標準化、規(guī)范化、系統(tǒng)化的程度，把計算機作為煤炭機電的核心裝置，在設(shè)計煤礦機電產(chǎn)品時，盡量選用功能完善的嵌入式計算機，保證可靠的工作性能，對于新開發(fā)的煤礦機電產(chǎn)品，要具有先進的通信功能，要選用開放性強的通信模塊，方便實現(xiàn)與控制網(wǎng)絡(luò)的有效通信控制，在智能化方面，煤礦機電產(chǎn)品要能判斷機電設(shè)備和周圍環(huán)境，自動調(diào)節(jié)最佳工作狀態(tài)，同時能夠加強故障診斷和故障預(yù)測。最后，要對煤礦專用的傳感器加大研究開發(fā)，努力實現(xiàn)傳感器的數(shù)字化、集成化、智能化和多維化，保證傳感器測量的準確率。同時關(guān)注國內(nèi)外煤礦生產(chǎn)高新技術(shù)的發(fā)展，將最先進的、適于煤礦井下工作環(huán)境的高新技術(shù)，應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)，提高煤礦現(xiàn)代化，努力實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)自動化。
二、煤礦機電控制系統(tǒng)的主要功能
1.自動報警、在線監(jiān)控和故障自診?，F(xiàn)代煤炭機電技術(shù)對煤礦機械的電機、作業(yè)裝置、液壓系統(tǒng)和制動系統(tǒng)等的實現(xiàn)在線運行狀態(tài)實時監(jiān)控，出現(xiàn)故障的時候，能夠自動報警并準確地提示故障發(fā)生的部位，大大簡化了設(shè)備的維護和檢查工作，降低了維修費用。
2.提高生產(chǎn)效率和實現(xiàn)節(jié)能降耗目標。例如煤礦井下使用的通風機、膠帶輸送機、變頻起動、提升機以及PLC控制系統(tǒng)，就使節(jié)電量達到30％以上，生產(chǎn)效率也得到大大的提高。
3.自動化或者半自動化操作功能。煤礦機械機電設(shè)備實現(xiàn)自動化或者半自動化控制，能夠減輕操作員勞動強度，有效減少因操作者的經(jīng)驗缺乏對作業(yè)精度的影響。
三、煤礦生產(chǎn)施工機電設(shè)備的性能要求
根據(jù)目前煤炭開采狀況，煤礦機械應(yīng)當具有以下性能：生產(chǎn)效率高且節(jié)能降耗、經(jīng)久耐用且維修簡單，自動化程度高且操作簡單，性能穩(wěn)定、安全性高和使用壽命長，并且具有較好的經(jīng)濟性特征，能夠降低工人勞動強度，真正實現(xiàn)在線運行狀態(tài)監(jiān)視、故障自診以及自動故障報警的基本功能。
1.可靠性。微電腦系統(tǒng)的可靠性是煤礦機械一項非常重要的性能指標。煤礦機械一般都在井下作業(yè)，工作環(huán)境惡劣，長期受到煤塵、潮氣、石塊和地質(zhì)變化的侵襲，另外還受到各種電、磁場以及采煤機械振動的干擾，因此微電腦控制系統(tǒng)必須適應(yīng)井下性能的特殊環(huán)境要求，在井下的環(huán)境溫度下穩(wěn)定、可靠、持久地工作，實現(xiàn)抗壓強度高、抗老化的功能。
2.智能性。智能化是現(xiàn)代煤礦機電技術(shù)的基本要求，它有機組合了機械、電子和液壓控制技術(shù)，大大地提高了煤礦機械的綜合性能。目前，以微機或微處理器為核心的微電控制系統(tǒng)在煤礦機械中的得到了廣泛的應(yīng)用，煤炭電子控制技術(shù)已深入到煤礦機械的各種領(lǐng)域。隨著煤炭科學技術(shù)的不斷更新和發(fā)展，對煤礦機械的智能化性能要求也在不斷提高，智能化電子控制裝置的需求有了更大程度的提高，也更加專業(yè)化。
四、煤礦井下機電設(shè)備安全技術(shù)管理存在的主要問題
煤礦企業(yè)的生產(chǎn)是一個較為復(fù)雜的過程，而煤礦機電設(shè)備的使用種類也較為多樣，相對而言，機電設(shè)備的技術(shù)安全管理就面臨著多變的情況。具體來說，煤礦井下機電技術(shù)安全管理一般存在以下幾個重要的問題：
1.煤礦機電作業(yè)人員的素質(zhì)不高。煤礦工作面臨著特殊的環(huán)境，與此同時薪酬待遇一般不是太高，這就導(dǎo)致了對專業(yè)人員的吸引力不夠，所以，煤礦企業(yè)招工難，進而導(dǎo)致相關(guān)技術(shù)人員的素質(zhì)和專業(yè)化程度不高的問題。由于煤礦企業(yè)對新技術(shù)和新設(shè)備的引進，相應(yīng)的也要求有專業(yè)的、素質(zhì)高的專業(yè)人員進行操作和指導(dǎo)。而在目前的煤礦企業(yè)生產(chǎn)中，作業(yè)人員整體素質(zhì)偏低，這就給煤礦井下機電設(shè)備的安全生產(chǎn)帶來了隱患，是進行技術(shù)安全管理的一個關(guān)鍵性問題。
2.對相關(guān)的專業(yè)員工培訓不夠，管理制度不夠健全和完善。按照新的煤礦作業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量標準化標準的規(guī)定，礦井應(yīng)有機電主管部門和專業(yè)化的管理小組，進行電纜、電氣和小型電氣的檢查。但有相當多的礦井對這些不夠重視，大量的壓縮機電管理人員沒有很好地協(xié)調(diào)組織意識。與此同時，按規(guī)定的17項基本的機電管理制度都沒有很好地落實，相關(guān)的考核也不夠嚴格。對于企業(yè)的工人沒有很好地進行培訓和學習指導(dǎo)，雖然大部分的企業(yè)成立了教育培訓機構(gòu)，但并沒有得到良好的效益。一般的企業(yè)強調(diào)實踐，輕視了對理論知識的學習和培訓，導(dǎo)致員工的素質(zhì)不高。
3.機電設(shè)備使用不規(guī)范，而且沒有及時進行更新。我國的大部分煤礦企業(yè)，有關(guān)的機械設(shè)備相對落后和陳舊，處于超負荷工作的狀態(tài)。與此同時存在操作不規(guī)范，安全意識淡薄的問題。一些企業(yè)的負責人單方面追求經(jīng)濟效益，對于安全生產(chǎn)的重要性不夠重視，而且在礦井的機器設(shè)備上投入較少，沒有及時進行設(shè)備更新，設(shè)備的維護和優(yōu)化升級。而且一些煤礦主系統(tǒng)有設(shè)備上的技術(shù)問題，同時保護不到位、安全設(shè)施缺失。在煤礦的發(fā)展過程中一些煤礦企業(yè)沒有安裝相應(yīng)的安全檢測系統(tǒng)，一些采掘設(shè)備也比較老化，機械化的程度處于低水平的狀態(tài)，這些因素大大制約了設(shè)備的安全運行，阻礙了煤礦企業(yè)的正常生產(chǎn)和運行。
4.對機電設(shè)備的綜合管理力度不夠，處于低水平的狀態(tài)。一般表現(xiàn)在以下三個方面：設(shè)備管理混亂，對于井口的把關(guān)較松；在技術(shù)的管理手段上比較落后，管理方法效率低，而且對相關(guān)的技術(shù)檔案和圖紙資料保存的不夠仔細，導(dǎo)致殘缺；一些礦井在設(shè)備管理上不平衡。
五、結(jié)語
煤礦機電技術(shù)是煤礦綜合自動化的發(fā)展基礎(chǔ)，隨著煤礦生產(chǎn)不斷縱深發(fā)展，各種高新技術(shù)如網(wǎng)絡(luò)、人工智能及生物工程、光纖等高新技術(shù)的積極滲入，機電技術(shù)機電產(chǎn)品的功能將更加強大、性能將更加優(yōu)越，也必將給煤炭企業(yè)帶來更加顯著的技術(shù)、經(jīng)濟和社會效益。自從20世紀80年代以來，以微電子技術(shù)為核心的高新技術(shù)迅速興起，推動了機械制造技術(shù)的發(fā)展，特別是隨著微型計算機及傳感與檢測技術(shù)、微處理技術(shù)、信息處理技術(shù)等的發(fā)展及其在煤炭機械上的廣泛應(yīng)用，極大改善了煤礦機電產(chǎn)品的綜合性能，從而推動煤礦機械進入了一個飛躍發(fā)展的嶄新時期。