宁夏地区煤矿生产中机电一体化技术的应用研究

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1、宁夏地区煤矿生产中机电一体化技术的应用研究　　摘要：机电一体化产品实现了设备的自动化、智能化、信息化，煤矿生产中采用机电一体化能够实现煤矿高安全、高可靠、高效率和高效益，获得可观的技术、经济和社会效益。现代化矿井中机电一体化技术能够保持和促进煤炭工业健康、稳定、持续的发展，其对国家能源安全的影响意义重大。关键词：煤炭；机电一体化；自动化；高安全中图分类号：F407文献标识码：A前言我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，也是世界上少数几个以煤为主要能源的国家之一，在我国的能源生产和消费结构中，煤炭一直占主导地位，煤炭产量占全国一次能源生产总量的70%左右预计205

2、0年仍将占50%以上因此，煤炭在相当长的一段时期内将一直是我国居支配地位的主要能源[1]。6煤炭开采工程中，机械化程度是制约煤炭高效生产的重要原因之一。机电一体化技术是微电子技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。采用机电一体化产品将大大改善煤矿生产的劳动强度、工作环境及安全系数，同时在降低能耗、保证安全生产方面也实现了特定的价值。1我国煤矿机电一体化技术的发展1.1机电一体化技术的发展我国机电一体化技术已在许多煤矿中得到了广泛的应用。20世纪70年代我国的机电一体化技术开始萌芽。我国自行设计制造和装备的

3、第一套综合机械化采煤工作面在大同矿务局安装上马；20世纪80年代后期，我国综合机械化采煤取得了快速发展，推动了我国的煤矿机电一体化技术的发展进程，采煤机由液压牵引向电牵引发展；20世纪90年代中期，我国以计算机为核心的电牵引采煤机、全数字直流提升机、计算机监控的掘进机、矿井供电设备等研究取得了突飞猛进的发展；21世纪后期，我国煤矿机电一体化技术在煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等方面的研究和应用领域均有重大突破。机电一体化技术在煤矿中应用实现了设备的自动化、智能化、信息化，为煤矿生产实现高安全、高可靠、高效率和高效益提供了保障[2]。1.2机电一体化技术

4、的发展趋势6我国煤矿机电一体化技术起步较晚发展速度较快，具有设备体积小、智能化、信息化等特点，其在煤炭生产中应用，不仅降低了劳动强度，而且极大提高了煤矿的生产水平和能力，创造了巨大的经济效益和社会效益。但是与发达国家相比，还有一定的差距，其未来的研究发展趋势将开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术和核心装置，以增加产品的通信功能适应综合自动化的需要。重点开展对井下煤矿机器人的煤矿机电一体化技术的研究[3]。2机电一体化技术在煤矿机械中的应用2.1煤矿采掘工程中的应用煤炭生产过程中采掘工作是煤矿开采的基础环节，掘进和回采的效率直接影响煤矿生产

5、的效率，为此在现代化矿井中将机电一体化技术应用于采掘中将是必然的。现代化采掘设备在大多数煤矿广泛应用，其电气部分普遍采用了由矿用隔爆兼本质安全型开关箱、操作箱、压扣控制按钮、照明灯、三相异步电动机等组成的掘进机电气系统。采煤工作面上实现了电牵引采煤机，具有良好的动能、牵引特性，使其克服阻力移动，也可以在采煤机下滑时进行发电制动，向电网反馈电能。同时操作方便，其运行可靠并且使用寿命长、反映灵敏、结构简单和效率高。电牵引采煤机为煤矿综合机械化采煤生产技术的发展起到了积极的推动作用，是目前煤矿生产中最主要的设备。2.2煤矿支护设备中的应用6液压支架是煤矿综合机械化采煤

6、工作面的支护设备，目前正向电液控制方向发展，乳化液泵站是为液压支护设备提供高压液体的装置，要求其具有高压、大流量的供液能力，并能根据工作面液压支护设备的用液量自动调节供液量。将计算机技术与液压控制有机结合，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。2.3煤矿安全生产中的应用安全生产是煤矿开采任务中的重中之重，煤矿安全监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。煤矿安全生产监控系统在我国的发展较晚，通过长期的研究，提高了监控系统的智能化水平。我国煤矿生产中安全监控系统对采煤安全生产管理起到了重要作用，保证煤矿安全生产[4]。2.4煤矿运输提升中

7、的应用6目前现代化综合机械化采煤主要以皮带式输送为主，带式输送机由于长距离连续输送，输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点，已成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。矿井提升效率与安全度是关系矿井效益的重要环节，矿井专用提升机是目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备。全数字化交直流提升机，尤其是内装式提升机，从结构上将滚筒和驱动合为一体，机械结构大大简化，充分体现了机电一体化中各个技术环节部分的综合应用技术水平。而全数字化提升机高度可靠，采用总线方式，大大简化了电器安装，具有硬件配置简单、互相兼容等特点。2.5煤矿中其它装置中的应用机电一体化技术

8、应用于煤炭装载过程中，不