摘要:本文首先介绍了机电一体化的核心技术,然后分析了机电一体化技术在矿井安全生产监测监控系统、矿井提升机、带式输送机、液压支架电液控制系统和采煤机设备上的应用情况,最后展望煤矿机电一体化技术的发展趋势。
关键词:机电一体化 煤矿 应用 技术
1 引言
在煤炭开采生产中,机电一体化的应用范围越来越广,许多新技术开始逐渐应用到煤炭生产中,给煤炭开采带来很大便利和安全保障。随着科技的进步和新技术研发的增多,我国已经可以自主生产用计算机监控的掘进机、胶带运输机、矿井供电设备等。另外应用于煤炭安全生产监控系统、矿井生产自动控制系统、信息管理系统、装备调度系统等新技术产品也得到广泛应用。机电一体化给我国煤炭生产带来安全、可靠、高效提供了保证,实现了煤炭开采的自动化、智能化和数字化。
2 机电一体化的核心技术
机电一体化技术主要包括两个方面,即硬件和软件。机电一体化的核心技术主要体现在以下几个方面:(1)机械本体技术;(2)传感技术;(3)信息处理技术;(4)驱动技术;(5)接口技术;(6)软件技术等,机电一体化的核心技术是关系到煤炭生产实现安全数字化的基础保证。机电一体化的硬件技术和软件技术必须同步发展,协调一致,因此为推进机电一体化的发展,必须软、硬件技术并重,否则会严重阻碍煤炭生产实现机电一体化。
3 机电一体化技术应用实践
3.1 用于矿井安全生产监测监控系统中
在煤炭开采生产过程中所采用的技术里,最能有效体现煤矿机电一体化的技术之一就是矿井安全生产监控系统,矿井安全监控系统能够最大程度的减少煤矿安全事故的发生概率,能够及时的检测和监控到安全隐患,便于工作人员及时对设备进行维修和维护。结合我国实际情况,自行研发出适合我国专用的相关系统。
3.2 矿井提升机中的应用
矿井提升机是一种实现煤炭生产活动机电一体化较好的矿井大型设备。为了适应现代化采煤生产的需求,对煤矿机械化提出了更高的要求,对井下、井上的运输和提升系统的要求更为严格。全数字化的矿井提升机,特别是内装式提升机从结构上将驱动和滚筒合为一个整体,简化了机械结构,是典型的机电一体化设备。矿井提升机的全数字化不仅重复对设备进行检测诊断,还可以进行简单的即时通讯。另外,其硬件配置简单、兼容性强、零备件少、软启动和软件控制简单轻松、能够瞬间加速度等优点都对煤炭开采生产提供了更大的技术支持。
3.3 井下带式输送机中的应用
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。目前主要采用机、电、液一体化的CST可控软启动装置。它是一种专门为平滑起动运送大惯性载荷,如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置,一条皮带运输机可以由一台或几台CST驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术,我国带式输送机的中间驱动点一般为3点,这样就限制了输送机的单机长度和运量。而且,输送机的监控设备功能少、可靠性较差、灵敏度和寿命都较低,和发达国家相比存在显著的差距。
3.4 液压支架电液控制系统
目前在国际先进国家,液压支架电液控制系统技术的研究和使用已经取得了很大成就,并早已投入生产使用。我国液压支架电液控制系统的研究起步较晚,虽然在一些型号的研发上也取得了一定的成绩,但是相比国外先进水平还是存在一定差距的,所以我国自主研发的液压支架电液控制系统还没有广泛的推广使用到煤炭生产中,在高效的生产活动中仍然采用国外引进的液压支架。
3.5 电牵引采煤机
电牵引采煤机是采煤机中机电一体化技术的一个典型应用,其特点是:
(1)它有良好的牵引特性;(2)运行比较可靠,使用寿命较长;(3)结构简单,工作效率高;(4)反应速度快,动态特性好。
4 煤矿机电一体化技术发展趋势
4.1 智能化
智能化系统作为一门新兴的技术,是很多技术都想达到的最终效果。煤炭机电一体化在智能方面还存在很多缺陷,所以在以后的发展中,要开发更多的技术应用在煤炭机电一体化技术上,增加煤矿机电一体化的功能与应用。使其更加的智能,为煤矿开采工作带来更多的方便,尤其是在作业时,智能化技术的应用,不仅保证了工作质量与工作进程,更要最大程度的提供了矿井内的准确、全面的信息,保证了矿井工作人员的人身安全。
4.2 微型化
在煤矿机电一体化技术中,微型化尚未成熟。随着微电子技术的开发和兴起,微型化也随之流行。微电子技术在机电一体化技术的应用过程中起着至关重要的作用。大型的生产机械在很大程度上为煤矿工作带来了不便,而且使其受阻碍不能正常运转的因素有很多。而微电子技术发展而来的微型化则解决了这些问题,微型机械也备受关注和应用。虽然在煤矿机电一体化发展的过程中存在一些问题,但这是煤矿机电一体化技术发展中必须要走的道路。
4.3 系统化
当前煤矿企业中机电一体化所包含的范围越大越广,所涉及的技术范围也随着增加,正是因为应用技术繁多,人们就将关注点转移到如何组合来自各个方面的技术,使其发挥更大的作用。将煤矿机电一体化技术进行系统化的探究与应用,最大化的避免在运用过程中出现的问题,充分的利用他们的优势,使机电一体化技术以最大的效率运用在煤矿开发工作中。
参考文献
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