煤炭機電一體化技術(shù)在我國的應用

1、煤炭機電一體化技術(shù)在我國的應用 0引言我國自造的煤礦機電一體化設備都具有智能化、程序化、信息化的特點，以及設備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優(yōu)點。從1970年我國自行設計制造和裝備的第一套綜合機械化采煤工作面在大同礦務局試驗起，我國的機電一體化技術(shù)開始萌芽。到上世紀80年代后期，我國綜合機械化采煤取得了空前的發(fā)展，大大推動了我國的煤礦機電一體化技術(shù)的進程，采煤機已由液壓牽引向電牽引發(fā)展。到了上個世紀90年代中期，在原有的研究成果上，又開展了采運支機械微機監(jiān)控、故障診斷的研究和支架電液微機技術(shù)應用的研究，并研發(fā)了大功率電牽引采煤機。而進入21世紀后，我國煤礦機電一體化技術(shù)的研究和應

2、用領域均有重大突破，在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控、大型固定設備的后備保護等方面已取得了喜人的成績。然而，與國外的先進采煤國家相比，我國的煤礦機電一體化技術(shù)發(fā)展尚有一定差距，并且煤炭工業(yè)相對機械、電子、航天、輕紡、化工、鐵道、冶金等行業(yè)起步晚基礎薄弱，在開發(fā)水平、應用范圍、投資規(guī)模、技術(shù)人才和管理水平方面均有較大差距。1機電一體化技術(shù)的應用實踐1.1礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的應用礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是最能體現(xiàn)煤礦機電一體化的技術(shù)之一。我國監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)應用較晚，20世紀80年代初，原國家煤炭部組織了對國外煤礦監(jiān)控技術(shù)進行大規(guī)模的考察和引進工作，此舉大大促進了國內(nèi)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。先后從波蘭、法國、德國、英國

3、和美國等引進了一批安全監(jiān)控系統(tǒng)(如dan6400、tf200、minos和senturion-200)，在部分煤礦中應用；在引進的同時，通過消化、吸收并結(jié)合我國煤礦的實際情況，研制出kj2，kj4等系統(tǒng)并通過了鑒定。20世紀90年代以來，緊跟世界監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展潮流，我國自行研制開發(fā)出了一批具有世界先進水平的監(jiān)控系統(tǒng)，如煤炭科學研究總院重慶分院的kj90系統(tǒng)、煤炭科學研究總院常州自動化研究所的kj95系統(tǒng)等，它們的主要特點是:測控分站的智能化水平進一步提高；具有網(wǎng)絡連接功能；系統(tǒng)軟件采用了windows操作系統(tǒng)。同時，在以風定產(chǎn)，先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控12字方針和煤礦安全規(guī)程有關條款指導下，規(guī)定

4、了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。自此，大大小小的系統(tǒng)生產(chǎn)廠家如雨后春筍般的不斷出現(xiàn)，不僅為各煤礦提供了更多的選擇機會，且促進了各廠家在市場競爭條件下不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務意識。經(jīng)過多年的實踐表明，安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用。對我國現(xiàn)有煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及配套傳感器等設備的現(xiàn)場應用效果進行綜合評價，煤炭科學研究總院重慶分院的kj90、天地科技股份公司常州自動化分公司的kj95、煤炭科學研究總院撫順分院的kjf2000和北京瑞賽公司的kj4，kj2000等系統(tǒng)無論在軟硬件功能、穩(wěn)定性和可靠性、專業(yè)技術(shù)服務能力、企業(yè)性質(zhì)和生產(chǎn)規(guī)模等方

5、面基本代表了我國煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平。1.2礦井提升機中的應用礦井提升機是一種實現(xiàn)機電一體化較好的礦山大型設備，全數(shù)字化，交、直流提升機。特別是內(nèi)裝式提升機，從結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動合為一個整體，大大簡化了機械結(jié)構(gòu)，是典型的機電一體化設備，充分體現(xiàn)了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。全數(shù)字提升機高度可靠，具有可重復性故障尋址、完整的診斷設施和自診斷功能，以及簡單而快速的通信功能；它采用總線方式，大大簡化電氣安裝；硬件配置簡單，互相兼容，零備件少；可以方便地實現(xiàn)軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度。在我國九五計劃期間，國產(chǎn)全數(shù)字化直流提升機已成為各煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自

6、主知識產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化直流提升機的核心部分ascs是由雙cpu構(gòu)成的計算機系統(tǒng)。除此之外，我國還用simadynd和s7研制成功了第一臺交-交變頻器供電的交流提升機。2000年11月，該系統(tǒng)在焦作古漢山礦投入運行，情況良好。提升機由于采用了計算機技術(shù)，其安全保護系統(tǒng)更為完善。該系統(tǒng)的主要特點是:采用兩臺計算機裝置，每臺都有自己獨立的測量、傳感裝置和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。這兩臺計算機同步工作，互相檢測，互為備用，對提升行程實現(xiàn)直接測量和間接測量容器位置相結(jié)合的方式，對兩者進行比較、校正，實現(xiàn)行程自動控制。由于采用了計算機對安全回路、制動回路、電源和驅(qū)動回路進行實時檢測，實現(xiàn)故障記憶，因此極大地提高了提升機

7、安全性能。1.3井下帶式輸送機中的應用在我國八五計劃期間，通過國家一條龍日產(chǎn)萬噸綜采設備項目的實施，極大地提高了帶式輸送機的技術(shù)水平，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品的研發(fā)也取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內(nèi)此項技術(shù)的空白，并對帶式輸送機的關鍵技術(shù)及其主要元部件進行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，成功的研制了多種軟起動和制動裝置以及以plc為核心的可編程電控裝置、驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器，目前我國已經(jīng)自行生產(chǎn)制造了多個品種和多種類型的帶式輸送機。2結(jié)束語隨著煤礦生產(chǎn)不斷向深部水平發(fā)展，對控制水平和規(guī)模的要求越來越高，從而又加速了機電一體化技術(shù)的發(fā)展和進步，目前各種高新技術(shù)的發(fā)展，如網(wǎng)絡、光纖、人工智能及生物工程等高新技術(shù)已滲入到機電一體化