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自動(dòng)化技術(shù)在采煤機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用
機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)不僅體現(xiàn)在保證生產(chǎn)安全和提高生產(chǎn)效率方面，更為深遠(yuǎn)的影響是促進(jìn)了整個(gè)煤礦產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，下面是小編搜集整理的一篇探究自動(dòng)化技術(shù)在采煤機(jī)電設(shè)備應(yīng)用的論文范文，供大家閱讀參考。
摘要：自動(dòng)化技術(shù)在煤礦采煤機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用極為廣泛，在提高采煤生產(chǎn)效率、降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度，以及保障采煤作業(yè)的安全等方面發(fā)揮著重要的作用。本文主要對(duì)采煤機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在采煤作業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞：采煤機(jī)電自動(dòng)化;采煤生產(chǎn)作業(yè);實(shí)際應(yīng)用
煤礦行業(yè)是我國(guó)的傳統(tǒng)行業(yè)，我國(guó)煤礦多以井下開(kāi)采的方式為主。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的煤礦開(kāi)采一直存在著開(kāi)采深度大、開(kāi)采環(huán)境復(fù)雜、開(kāi)采困難多等方面的問(wèn)題，極大地制約了煤礦企業(yè)的正常生產(chǎn)。隨著采煤技術(shù)的不斷發(fā)展和采煤裝備的不斷更新?lián)Q代，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)逐漸應(yīng)用到煤礦挖掘開(kāi)采、提升運(yùn)輸?shù)炔擅鹤鳂I(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，煤礦開(kāi)采逐漸實(shí)現(xiàn)了開(kāi)采設(shè)備的機(jī)械化、電氣化，以及控制方式的自動(dòng)化。采煤機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，極大地解放了勞動(dòng)力，提高了采煤生產(chǎn)作業(yè)效率，并有效保障了煤礦采煤作業(yè)的安全性。同時(shí)，自動(dòng)化也是未來(lái)采煤機(jī)電設(shè)備的發(fā)展方向，是支撐煤礦企業(yè)生產(chǎn)信息化建設(shè)的基礎(chǔ)，對(duì)于加快采煤技術(shù)革新、提高煤礦企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)煤礦產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)、確保煤礦企業(yè)長(zhǎng)期健康發(fā)展等具有重要的意義。
一、采煤機(jī)電自動(dòng)化概述
采煤機(jī)電自動(dòng)化是在傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)、電氣技術(shù)的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、接口技術(shù)、軟件編程技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等發(fā)展而來(lái)的一種采煤機(jī)電操控技術(shù)，使采煤機(jī)械、電氣設(shè)備等可以在無(wú)人干預(yù)或無(wú)人操作的情況下，按照既定的程序指令進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)工作，而實(shí)現(xiàn)采煤作業(yè)目標(biāo)的過(guò)程。自動(dòng)化技術(shù)是一種新的生產(chǎn)力，它完成了采煤生產(chǎn)過(guò)程由人工手動(dòng)操作向機(jī)械自動(dòng)化操作的轉(zhuǎn)變，具有操控精確、能量消耗小、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。采煤機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了采煤作業(yè)過(guò)程的無(wú)人化、精確化和高效化，使采煤機(jī)電進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展階段。采煤機(jī)電自動(dòng)化的特點(diǎn)主要有以下三個(gè)：
1.集成化程度高
采煤機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)將信息采集、傳輸、處理等功能集于一體，其核心處理器由計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器、單片機(jī)等組成，信息采集和傳輸由高精度傳感器、傳輸元件等來(lái)完成，信息經(jīng)過(guò)處理后再通過(guò)人機(jī)界面得到及時(shí)反饋。高度的集成化使人員可以通過(guò)人機(jī)界面對(duì)機(jī)電設(shè)備的整體運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，便于人員隨時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題。
2.更趨于智能化
隨著機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步，尤其是微處理器信息處理速度和能力的逐漸提升，使采煤機(jī)電設(shè)備在自動(dòng)化發(fā)展應(yīng)用的同時(shí)也更趨于智能化。如電牽引采煤機(jī)，在其數(shù)字交變頻同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)提升后，在實(shí)現(xiàn)負(fù)載控制的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了矢量控制。3.多樣性。自動(dòng)化技術(shù)在許多采煤機(jī)電設(shè)備中都有應(yīng)用，其產(chǎn)品的多樣性和使用的廣泛性決定了與之相配套的電氣元件的多樣性，例如僅傳感器就包括壓力傳感器、溫度傳感器、位移傳感器等多種類型。自動(dòng)化技術(shù)涉及多系統(tǒng)的集成應(yīng)用，這就需要有與之相匹配的多種通信接口，以適應(yīng)不同系統(tǒng)的信息傳輸需求。
二、采煤機(jī)電自動(dòng)化的作用
1.提高采煤生產(chǎn)效率
煤礦開(kāi)采作業(yè)量大且復(fù)雜，對(duì)機(jī)電設(shè)備依賴性較強(qiáng)，為滿足生產(chǎn)需求，采煤機(jī)電設(shè)備的功率也不斷提高，對(duì)于設(shè)備的控制也日益復(fù)雜，要求越來(lái)越高，以往的以人工為主的控制方式，將很難滿足目前采煤機(jī)電設(shè)備的要求。隨著采煤機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，使機(jī)電實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化操作，自動(dòng)化技術(shù)所具有的精確的數(shù)據(jù)采集與處理以及最優(yōu)化的控制，使采煤設(shè)備能夠始終處于最佳、最穩(wěn)定、最高效的運(yùn)行狀態(tài)和采取最便捷的作業(yè)方式。相比于人工操作，自動(dòng)化具有更高的設(shè)備利用率，在保證生產(chǎn)質(zhì)量的同時(shí)，使采煤生產(chǎn)效率得到進(jìn)一步提升。
2.保證采煤作業(yè)安全性
井下采煤作業(yè)屬于高危作業(yè)，生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境異常復(fù)雜而惡劣，影響作業(yè)安全的因素眾多，礦壓、煤粉塵、瓦斯等等都對(duì)采煤作業(yè)的安全性和連續(xù)性構(gòu)成了較大的威脅，同時(shí)也給采煤機(jī)電設(shè)備提出了更多、更高的安全性、可靠性等方面的要求，而機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了采煤作業(yè)的安全性。首先，自動(dòng)化技術(shù)使機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用范圍更加廣泛，替代了更多的人工作業(yè)，尤其是一些危險(xiǎn)區(qū)域或危險(xiǎn)項(xiàng)目的作業(yè)，減少了人員接觸危害因素的可能性;另一方面，高度集成化的電子元件、傳感器、顯示和操作平臺(tái)以及設(shè)備系統(tǒng)中設(shè)置的各類狀態(tài)監(jiān)測(cè)程序、自動(dòng)診斷程序、系統(tǒng)控制程序等極大提高了機(jī)電設(shè)備的可操作性和運(yùn)行的可靠性，有效保證了采煤作業(yè)的安全進(jìn)行。
3.促進(jìn)煤礦開(kāi)采技術(shù)創(chuàng)新
機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)不僅體現(xiàn)在保證生產(chǎn)安全和提高生產(chǎn)效率方面，更為深遠(yuǎn)的影響是促進(jìn)了整個(gè)煤礦產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新。自動(dòng)化技術(shù)的不斷推廣應(yīng)用促進(jìn)了設(shè)備的創(chuàng)新改造和更新升級(jí)。為更好地服務(wù)于煤礦生產(chǎn)，其廣泛的適用性也使自動(dòng)化技術(shù)不斷地加強(qiáng)了與其他運(yùn)輸開(kāi)采技術(shù)的相互融合和相互促進(jìn)，使得整個(gè)煤礦開(kāi)采技術(shù)得到持續(xù)的革新，促進(jìn)了煤礦企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。因此，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在煤礦開(kāi)采方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
三、機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在采煤作業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用
1.在電牽引采煤機(jī)中的應(yīng)用
機(jī)電自動(dòng)化的應(yīng)用使采煤機(jī)由液壓牽引向電牽引的方式轉(zhuǎn)變，使采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，性能更加安全可靠，傳動(dòng)效率更高。電牽引采用了高集成化的電子元件和可編程控制器進(jìn)行信息反饋和設(shè)備控制，實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、設(shè)備故障診斷以及數(shù)據(jù)顯示和操作控制等方面的全自動(dòng)化。運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要包括對(duì)采煤機(jī)位置、電壓、溫度、牽引力等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確地描述了采煤的各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo);自動(dòng)化故障診斷顯示可以對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)的同時(shí)，使其形成各種圖形數(shù)據(jù)及時(shí)向生產(chǎn)調(diào)度傳遞;通過(guò)對(duì)采煤機(jī)工作參數(shù)進(jìn)行調(diào)整設(shè)定，可以使采煤機(jī)始終處于恒功率、恒狀態(tài)，保證了采煤機(jī)節(jié)能高效、安全穩(wěn)定運(yùn)行。
2.應(yīng)用于井下傳送帶
煤炭井下運(yùn)輸主要依靠帶式運(yùn)輸機(jī)來(lái)完成，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)相距較遠(yuǎn)的兩工作點(diǎn)間的物料傳送。傳送帶最重要的就是要保證其傳送的安全穩(wěn)定性，提高單位運(yùn)輸量，避免煤料散落、皮帶打滑跑偏等。全自動(dòng)化帶式運(yùn)輸機(jī)通過(guò)CST軟件實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)輸機(jī)整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程的自動(dòng)化、智能化監(jiān)控，有效降低了運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的故障率和出錯(cuò)率，確保井下原煤運(yùn)輸不間斷，運(yùn)輸力、速度恒定。
3.在液壓支架中的應(yīng)用
液壓支架是確保井下采煤作業(yè)安全的關(guān)鍵。隨著機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，液壓支架也采用了自動(dòng)化電液控制。自動(dòng)化電液控制利用計(jì)算機(jī)配合壓力傳感器對(duì)電液閥進(jìn)行控制，減少了液壓支架對(duì)巷道頂板的壓力沖擊，并實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)移架，提高了移架速度。液壓支架不同位置的傳感器，可以及時(shí)準(zhǔn)確地將支架工作狀態(tài)、環(huán)境以電信號(hào)的方式傳遞至計(jì)算機(jī)，然后再由計(jì)算機(jī)依據(jù)設(shè)定的工藝參數(shù)，向支架發(fā)送控制信號(hào)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化、智能化控制。
4.在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用
礦井提升機(jī)主要負(fù)責(zé)將原煤和人員由井下運(yùn)送至地面。提升機(jī)具有運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、運(yùn)行頻率高、提升重量大、運(yùn)行速度快、交替轉(zhuǎn)換控制多的特點(diǎn)，再加上井下復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境，這些都給提升機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了不小的影響。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用有效保障了提升機(jī)的安全可靠運(yùn)行。采用PLC控制使提升機(jī)的信號(hào)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)等都實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化;采用軟啟動(dòng)控制，確保了礦井提升機(jī)的平滑、無(wú)沖擊啟動(dòng);數(shù)字化的監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了對(duì)提升機(jī)位置、速度、電流等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并提供了故障主動(dòng)斷電、安全制動(dòng)保護(hù)等預(yù)防保護(hù)措施，有效保證了提升機(jī)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性。
四、結(jié)語(yǔ)
自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用有效地保障了采煤機(jī)電設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)了采煤機(jī)電技術(shù)的革新。雖然在目前的實(shí)際應(yīng)用中還存在著不少亟待解決的問(wèn)題，但隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷創(chuàng)新進(jìn)步，未來(lái)采煤機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)也必將乘著這股“東風(fēng)”實(shí)現(xiàn)更為廣闊的發(fā)展和更為深入的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：
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