机电一体化产品在落陵煤矿生产中的应用

作者:赵玉春 来源:济宁矿业集团落陵煤矿 点击:  评论: 更新日期:2016年09月30日

摘要:随着煤矿生产不断向深部水平发展,对控制水平和规模的要求越来越高,加速了机电一体化技术的发展和进步。进入21世纪,我国煤矿机电一体化技术的研究和应用均有重大突破,尤其在煤矿安全生产监控、钢丝绳检测、大型设备综合后备保护及矿井生产过程自动控制方面取得可喜成绩。采用机电一体化产品的煤矿,能够获得可观的技术、经济和社会效益。
        关键词:煤矿机电一体化产品;煤炭生产;TCK.W钢丝绳检测技术应用
       
       
        
        一、机电一体化
        机电一体化是集机械技术、微电子技术、光学技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、接口技术、软件编程技术等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进了相关技术的发展和进步。我国在20世纪80年代成立机电一体化领导小组,并将该技术列为”863”计划。机电一体化止朝着智能化、网络化、微型化、柔软性化、系统化发展,它的发展对煤炭系统产生了很大的冲击,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。它可不必更换设备,而对产品结构和生产过程进行必要的调整、改革,对传统的机械工业注入新鲜的血液,实现文明生产。
        二、机电一体化的核心技术
        1.机械技术:是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。
        2.计算机与信息技术:其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
        3.系统技术:即以整体概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技
        术是系统技术中一个重要方面,是实现系统各部分有机连接的保证。
        4.自动控制技术:其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校止、补偿、再现、检索等。
        5.传感检测技术:是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。
        6.伺服传动技术:包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。
        三、煤矿机电一体化产品
        煤矿机电一体化产品己在许多煤矿得到广泛应用。国产的以计算机为核心的电牵引采煤机、全数字直流提升机已占领国内市场,我国己能生产用计算机监控的掘进机、胶带运输机、矿井供电设备等。另外煤矿安全生产监控系统、胶带机集中控制系统、矿井生产过程自动控制和信息化管理、图像监视井下关键设备和主要工作地点、调度室的装备实现数字化、计算机网络管理系统在生产调度、财务、人力资源、设备、销售及办公自动化都得到了普遍应用。煤矿机电一体化产品实现了设备的自动化、智能化、信息化等等,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。
        四、煤矿机电一体化产品在落陵煤矿的应用
        落陵煤矿是一个高投入、高耗能的老矿,战线长,井区分部面大,人员多、效率低、服务年限所剩无几。现存在大量不宜开采的呆滞、遗留煤柱和无法开采的薄煤层。针对目前的状况,要想生存和发展,就要根据现状淘汰、改造落后的高耗能的设备及设施。
        近两年,落陵煤矿投入大量资金,更新改造了老旧杂及高耗能设备,采用机电一体化产品,不仅提高了安全生产系数,还降低了能耗成本,提高了效率和经济效益。
        (1)MGD150NW采煤机:根据落陵煤矿目前的采掘条件,针对部分采区储量,提高生产效率势在必行。为提高安全质量、提高掘进速度,2007年4月选择了辽源煤矿机械厂生产的EBJ-120型悬臂式掘进机2台,MGD150NW采煤机5台,采煤效率提高300%,大大提高了产量,降低了成本。
        (2)综采液压支架:2007年落陵煤矿为实现采煤机械化、提高工效、增加产量、提高人身及设备安全系数,减轻重体力劳动,首次在残采工作面使用了郑州四维机电设备制造有限公司生产的综采液压支架。其中ZFG4800/18/30综采放顶煤过渡支架5架、ZF4000/16/28基本支架126架,提高了残采工作面的回采率,体现了机电一体化产品独特的优越性。
        (3) TCK.W钢丝绳损伤定量检测系统:煤矿钢丝绳使用中一直存在着不安全、不经济、低效率、不可靠、危害大的难题。钢丝绳的检测一直靠人工目视、手摸,耗时、耗工、效率低下。2006年7月选用了洛阳TCK.W钢丝绳检测技术有限公司生产的TCK.W钢丝绳损伤定量检测系统,这个系统具有检测精度高、分辨率强、性能稳定、集成化、适用性强、使用方便的特点,能够定量检测钢丝绳断丝、磨损、锈蚀、疲劳等损伤,节约了检测时间、检绳人员、1/3钢丝绳用量并有效预防了断绳事故的发生。
        (4)自耦减压起动控制柜:落陵煤矿是七十年代的老矿井,设备陈旧,随着产量的萎缩,大型设备的高耗能问题越显突出。主扇风机是煤矿的四大件之一,该设备的性能、特性的优劣直接影响矿井的安全生产和正常运行。自2004年开始对全煤矿主扇风机进行更新改造,经选型设计,选取了燕京2台和湘潭平安电气集团有限公司生产的BD-II系列弯掠组合正交型隔爆对旋轴流式主通风机3台,配备了JJ2B系列自耦减压起动控制柜,提高了效率、节约了能源、降低噪音、改善了环境污染,保证了矿井安全生产的顺利进行。
        (5)提升机交流电控系统:落陵煤矿是一个萎缩性矿井,白2000年起停用了部分设施。2006年发现新的储量,经测算新建系统投入资金太大,决定起用煤矿停用的设施,延长战线。其中主井提升系统就是起用的设备之一,主井提升采用双箕斗,设备早已陈旧,加上停运几年更是难以应付新的生产需要。全部更换将投入大量资金,决定在原有基础上进行改造,制作新箕斗,更换提升机的老电控系统。我们选用了洛阳源创电气有限公司生产的ZJK-3/20交流提升电控系统,采用集成电子模块配合小型可编程控制器,接线简单、参数调整方便、维护量小,安装使用后一直运行良好。
        (6)其它:我们还采用了PLC煤矿提升机综合后备保护装置、PZBJ-II型皮带机综保监控仪、ZDC30/30煤矿用斜巷防跑车挡车装置、BKGWD系列温度传器、QB2-1200/1140(660)矿用隔爆型智能化组合开关、GDTF-1型轨道监测系统、电子秤计量监测系统等煤矿机电一体化产品,矿井生产系统逐渐向智能、信息、控制、综合模式发展。
        结束语
        当然,机电一体化的发展不是孤立的,与机电一体化相关的技术还有很多,并随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展与在煤矿生产中的应用也将更加广阔。
        参考文献
        1、机电一体化实用手册[M].北京:科学出版社,2007,(1).
       
        
        2、张念超,我国煤矿机电一体化技术的发展现状浅析[J],学术探讨,2008,(8).
        3、程炜,无人化是煤炭信息化的主要目标[N].中国电子报,2008,(10)
        4、王静。浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J】.同煤科技。2006.(4)
        5、石美峰。机电一体化技术的发展与思考[J].山西焦煤科技。2007.(3)
       

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