煤矿机电一体化产品在煤炭生产中的应用
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、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;应用
1 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。机电一体化正朝着智能化、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。
2 煤矿机电一体化产品
煤矿机电一体化产品已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,我国已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。
3 煤矿机电一体化产品在西安煤业公司的应用
西安煤业公司是一个高投入、高耗能的老矿,战线长,
井区分部面大,井深、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,我煤业公司投入大量资金,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:根据西安煤业公司目前的采掘条
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EBJ2120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年西安煤业公司为实现采煤机
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)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月选用了洛阳逖悉开钢丝绳检测技术有限公司生
产的TCK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:西安煤业公司是五十年代的
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年开始对全公司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BD2
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:西安煤业公司六区是一个萎
缩性矿井,自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,决定起用六区停用的
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ZJ K23/20
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PL C煤矿提升机综合后备保护
装置、PZBJ2Ⅱ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、QBZ21200/1140
(660)矿用隔爆型智能化组合开关、GD TF21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。
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).
