煤炭行業(yè)機(jī)電技術(shù)的運(yùn)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(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電子控制技術(shù)在煤礦機(jī)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(yán)峻的挑戰(zhàn)。在煤炭生產(chǎn)中，煤礦機(jī)械的性能自動化程度和經(jīng)濟(jì)性是影響到煤炭生產(chǎn)和煤礦供電、排水、通風(fēng)、提升等的安全運(yùn)行的關(guān)鍵性因素。煤礦機(jī)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(jī)械的安全性、經(jīng)濟(jì)性和效率。微電腦控制技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代煤礦機(jī)械不可缺少的重要的組成部分。

一、煤礦機(jī)電技術(shù)的發(fā)展

20世紀(jì)以來，我國煤礦機(jī)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(jī)電技術(shù)要想達(dá)到世界先進(jìn)的技術(shù)水平，就必須掌握信息時(shí)代煤炭機(jī)電技術(shù)的特點(diǎn)和有關(guān)技術(shù)發(fā)展動態(tài)。我們應(yīng)當(dāng)努力提高我國煤礦機(jī)電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、系統(tǒng)化的程度，把計(jì)算機(jī)作為煤炭機(jī)電的核心裝置，在設(shè)計(jì)煤礦機(jī)電產(chǎn)品時(shí)，盡量選用功能完善的嵌入式計(jì)算機(jī)，保證可靠的工作性能，對于新開發(fā)的煤礦機(jī)電產(chǎn)品，要具有先進(jìn)的通信功能，要選用開放性強(qiáng)的通信模塊，方便實(shí)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(jī)電產(chǎn)品要能判斷機(jī)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(shí)能夠加強(qiáng)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(shí)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(zhǔn)確率。同時(shí)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(jìn)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(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)自動化。

二、煤礦機(jī)電控制系統(tǒng)的主要功能

1.自動報(bào)警、在線監(jiān)控和故障自診?，F(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)對煤礦機(jī)械的電機(jī)、作業(yè)裝置、液壓系統(tǒng)和制動系統(tǒng)等的實(shí)現(xiàn)在線運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，出現(xiàn)故障的時(shí)候，能夠自動報(bào)警并準(zhǔn)確地提示故障發(fā)生的部位，大大簡化了設(shè)備的維護(hù)和檢查工作，降低了維修費(fèi)用。

2.提高生產(chǎn)效率和實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)。例如煤礦井下使用的通風(fēng)機(jī)、膠帶輸送機(jī)、變頻起動、提升機(jī)以及PLC控制系統(tǒng)，就使節(jié)電量達(dá)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(jī)械機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動化或者半自動化控制，能夠減輕操作員勞動強(qiáng)度，有效減少因操作者的經(jīng)驗(yàn)缺乏對作業(yè)精度的影響。

三、煤礦生產(chǎn)施工機(jī)電設(shè)備的性能要求

根據(jù)目前煤炭開采狀況，煤礦機(jī)械應(yīng)當(dāng)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(jì)性特征，能夠降低工人勞動強(qiáng)度，真正實(shí)現(xiàn)在線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、故障自診以及自動故障報(bào)警的基本功能。

1.可靠性。微電腦系統(tǒng)的可靠性是煤礦機(jī)械一項(xiàng)非常重要的性能指標(biāo)。煤礦機(jī)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(jī)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(shí)現(xiàn)抗壓強(qiáng)度高、抗老化的功能。

2.智能性。智能化是現(xiàn)代煤礦機(jī)電技術(shù)的基本要求，它有機(jī)組合了機(jī)械、電子和液壓控制技術(shù)，大大地提高了煤礦機(jī)械的綜合性能。目前，以微機(jī)或微處理器為核心的微電控制系統(tǒng)在煤礦機(jī)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(jī)械的各種領(lǐng)域。隨著煤炭科學(xué)技術(shù)的不斷更新和發(fā)展，對煤礦機(jī)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(jī)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(jī)電設(shè)備的使用種類也較為多樣，相對而言，機(jī)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(jī)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(jī)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(shí)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(jìn)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(jìn)，相應(yīng)的也要求有專業(yè)的、素質(zhì)高的專業(yè)人員進(jìn)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(jī)電設(shè)備的安全生產(chǎn)帶來了隱患，是進(jìn)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(xùn)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(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，礦井應(yīng)有機(jī)電主管部門和專業(yè)化的管理小組，進(jìn)行電纜、電氣和小型電氣的檢查。但有相當(dāng)多的礦井對這些不夠重視，大量的壓縮機(jī)電管理人員沒有很好地協(xié)調(diào)組織意識。與此同時(shí)，按規(guī)定的17項(xiàng)基本的機(jī)電管理制度都沒有很好地落實(shí)，相關(guān)的考核也不夠嚴(yán)格。對于企業(yè)的工人沒有很好地進(jìn)行培訓(xùn)和學(xué)習(xí)指導(dǎo)，雖然大部分的企業(yè)成立了教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，但并沒有得到良好的效益。一般的企業(yè)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐，輕視了對理論知識的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，導(dǎo)致員工的素質(zhì)不高。

3.機(jī)電設(shè)備使用不規(guī)范，而且沒有及時(shí)進(jìn)行更新。我國的大部分煤礦企業(yè)，有關(guān)的機(jī)械設(shè)備相對落后和陳舊，處于超負(fù)荷工作的狀態(tài)。與此同時(shí)存在操作不規(guī)范，安全意識淡薄的問題。一些企業(yè)的負(fù)責(zé)人單方面追求經(jīng)濟(jì)效益，對于安全生產(chǎn)的重要性不夠重視，而且在礦井的機(jī)器設(shè)備上投入較少，沒有及時(shí)進(jìn)行設(shè)備更新，設(shè)備的維護(hù)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(shí)保護(hù)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(jī)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(yùn)行，阻礙了煤礦企業(yè)的正常生產(chǎn)和運(yùn)行。

4.對機(jī)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(xì)，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(jī)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(jī)電技術(shù)機(jī)電產(chǎn)品的功能將更加強(qiáng)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(jì)和社會效益。自從20世紀(jì)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(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展，特別是隨著微型計(jì)算機(jī)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(jī)械上的廣泛應(yīng)用，極大改善了煤礦機(jī)電產(chǎn)品的綜合性能，從而推動煤礦機(jī)械進(jìn)入了一個飛躍發(fā)展的嶄新時(shí)期。