采煤机电自动化论文

采煤机电自动化论文（共7篇）

采煤机电自动化论文 篇1

摘要：自动化技术在煤矿采煤机电设备中应用极为广泛, 在提高采煤生产效率、降低人工劳动强度, 以及保障采煤作业的安全等方面发挥着重要的作用。本文主要对采煤机电自动化技术在采煤作业中的实际应用进行了探讨。

关键词：采煤机电自动化,采煤生产作业,实际应用

煤矿行业是我国的传统行业, 我国煤矿多以井下开采的方式为主。长期以来, 我国的煤矿开采一直存在着开采深度大、开采环境复杂、开采困难多等方面的问题, 极大地制约了煤矿企业的正常生产。随着采煤技术的不断发展和采煤装备的不断更新换代, 机电自动化技术逐渐应用到煤矿挖掘开采、提升运输等采煤作业的各个环节中, 煤矿开采逐渐实现了开采设备的机械化、电气化, 以及控制方式的自动化。采煤机电自动化技术的广泛应用, 极大地解放了劳动力, 提高了采煤生产作业效率, 并有效保障了煤矿采煤作业的安全性。同时, 自动化也是未来采煤机电设备的发展方向, 是支撑煤矿企业生产信息化建设的基础, 对于加快采煤技术革新、提高煤矿企业竞争力, 促进煤矿产业链升级、确保煤矿企业长期健康发展等具有重要的意义。

一、采煤机电自动化概述

采煤机电自动化是在传统机械技术、电气技术的基础上, 综合运用微电子技术、计算机信息技术、接口技术、软件编程技术、自动控制技术等发展而来的一种采煤机电操控技术, 使采煤机械、电气设备等可以在无人干预或无人操作的情况下, 按照既定的程序指令进行运转工作, 而实现采煤作业目标的过程。自动化技术是一种新的生产力, 它完成了采煤生产过程由人工手动操作向机械自动化操作的转变, 具有操控精确、能量消耗小、运转稳定可靠等优点。采煤机电自动化技术的应用, 实现了采煤作业过程的无人化、精确化和高效化, 使采煤机电进入了一个全新的发展阶段。采煤机电自动化的特点主要有以下三个:

1.集成化程度高。采煤机电自动化技术将信息采集、传输、处理等功能集于一体, 其核心处理器由计算机、可编程逻辑控制器、单片机等组成, 信息采集和传输由高精度传感器、传输元件等来完成, 信息经过处理后再通过人机界面得到及时反馈。高度的集成化使人员可以通过人机界面对机电设备的整体运行情况进行实时监控, 便于人员随时掌握设备运行状况, 及时发现故障问题。

2.更趋于智能化。随着机电自动化技术的不断进步, 尤其是微处理器信息处理速度和能力的逐渐提升, 使采煤机电设备在自动化发展应用的同时也更趋于智能化。如电牵引采煤机, 在其数字交变频同步电动机控制系统提升后, 在实现负载控制的同时, 还实现了矢量控制。

3.多样性。自动化技术在许多采煤机电设备中都有应用, 其产品的多样性和使用的广泛性决定了与之相配套的电气元件的多样性, 例如仅传感器就包括压力传感器、温度传感器、位移传感器等多种类型。自动化技术涉及多系统的集成应用, 这就需要有与之相匹配的多种通信接口, 以适应不同系统的信息传输需求。

二、采煤机电自动化的作用

1.提高采煤生产效率。煤矿开采作业量大且复杂, 对机电设备依赖性较强, 为满足生产需求, 采煤机电设备的功率也不断提高, 对于设备的控制也日益复杂, 要求越来越高, 以往的以人工为主的控制方式, 将很难满足目前采煤机电设备的要求。随着采煤机电自动化技术的发展应用, 使机电实现了无人化操作, 自动化技术所具有的精确的数据采集与处理以及最优化的控制, 使采煤设备能够始终处于最佳、最稳定、最高效的运行状态和采取最便捷的作业方式。相比于人工操作, 自动化具有更高的设备利用率, 在保证生产质量的同时, 使采煤生产效率得到进一步提升。

2.保证采煤作业安全性。井下采煤作业属于高危作业, 生产作业环境异常复杂而恶劣, 影响作业安全的因素众多, 矿压、煤粉尘、瓦斯等等都对采煤作业的安全性和连续性构成了较大的威胁, 同时也给采煤机电设备提出了更多、更高的安全性、可靠性等方面的要求, 而机电自动化技术的应用极大地提高了采煤作业的安全性。首先, 自动化技术使机电设备的应用范围更加广泛, 替代了更多的人工作业, 尤其是一些危险区域或危险项目的作业, 减少了人员接触危害因素的可能性;另一方面, 高度集成化的电子元件、传感器、显示和操作平台以及设备系统中设置的各类状态监测程序、自动诊断程序、系统控制程序等极大提高了机电设备的可操作性和运行的可靠性, 有效保证了采煤作业的安全进行。

3.促进煤矿开采技术创新。机电自动化技术的优势不仅体现在保证生产安全和提高生产效率方面, 更为深远的影响是促进了整个煤矿产业的技术创新。自动化技术的不断推广应用促进了设备的创新改造和更新升级。为更好地服务于煤矿生产, 其广泛的适用性也使自动化技术不断地加强了与其他运输开采技术的相互融合和相互促进, 使得整个煤矿开采技术得到持续的革新, 促进了煤矿企业的长远发展。因此, 机电自动化技术在煤矿开采方面具有广阔的应用前景。

三、机电自动化技术在采煤作业中的实际应用

1.在电牵引采煤机中的应用。机电自动化的应用使采煤机由液压牵引向电牵引的方式转变, 使采煤机的结构更加简单, 性能更加安全可靠, 传动效率更高。电牵引采用了高集成化的电子元件和可编程控制器进行信息反馈和设备控制, 实现了采煤机在运行状态监测、设备故障诊断以及数据显示和操作控制等方面的全自动化。运行状态监测主要包括对采煤机位置、电压、温度、牵引力等数据的实时监测, 准确地描述了采煤的各项运行指标;自动化故障诊断显示可以对设备故障进行监测的同时, 使其形成各种图形数据及时向生产调度传递;通过对采煤机工作参数进行调整设定, 可以使采煤机始终处于恒功率、恒状态, 保证了采煤机节能高效、安全稳定运行。

2.应用于井下传送带。煤炭井下运输主要依靠带式运输机来完成, 以此来实现相距较远的两工作点间的物料传送。传送带最重要的就是要保证其传送的安全稳定性, 提高单位运输量, 避免煤料散落、皮带打滑跑偏等。全自动化带式运输机通过CST软件实现了对运输机整个运转过程的自动化、智能化监控, 有效降低了运输设备运行过程中的故障率和出错率, 确保井下原煤运输不间断, 运输力、速度恒定。

3.在液压支架中的应用。液压支架是确保井下采煤作业安全的关键。随着机电自动化技术的应用, 液压支架也采用了自动化电液控制。自动化电液控制利用计算机配合压力传感器对电液阀进行控制, 减少了液压支架对巷道顶板的压力冲击, 并实现了自动移架, 提高了移架速度。液压支架不同位置的传感器, 可以及时准确地将支架工作状态、环境以电信号的方式传递至计算机, 然后再由计算机依据设定的工艺参数, 向支架发送控制信号, 以此实现对设备的自动化、智能化控制。

4.在矿井提升机中的应用。矿井提升机主要负责将原煤和人员由井下运送至地面。提升机具有运行时间长、运行频率高、提升重量大、运行速度快、交替转换控制多的特点, 再加上井下复杂的作业环境, 这些都给提升机的安全稳定运行带来了不小的影响。自动化技术的应用有效保障了提升机的安全可靠运行。采用PLC控制使提升机的信号系统、控制系统、保护系统等都实现了数字化;采用软启动控制, 确保了矿井提升机的平滑、无冲击启动;数字化的监测保护系统也实现了对提升机位置、速度、电流等参数的实时监测, 并提供了故障主动断电、安全制动保护等预防保护措施, 有效保证了提升机运行的安全性、稳定性。

四、结语

自动化技术的应用有效地保障了采煤机电设备的安全稳定运行, 促进了采煤机电技术的革新。虽然在目前的实际应用中还存在着不少亟待解决的问题, 但随着微电子技术、计算机信息技术的不断创新进步, 未来采煤机电自动化技术也必将乘着这股“东风”实现更为广阔的发展和更为深入的应用。

参考文献

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采煤设备机电一体化发展与应用 篇2

1 采煤设备机电一体化的发展现状

机电一体化技术及与其有关的产品在20世纪70年代末开始在煤矿生产中得到推广与应用, 从八十年代起, 发达国家在对采煤设备进行研究、开发与生产方面, 设备逐渐趋向自动化与大型化, 而且具备较长的寿命和较高的可靠性, 这些决定了机电一体化技术的发展趋势。关于采煤设备机电一体化的发展, 中国曾经提出了以下发展目标:截止到2010年, 中国的小型煤矿的机械化与半机械化程度需达到40%以上, 中型煤矿的机械化程度需达到80%以上, 大型煤矿采掘机的机械化程度必须达到95%以上。

我国采煤设备机电一体化技术研究和国外先进国家的同行相比, 仍然存在很大的差距, 综采设备机电一体化在煤炭行业中的应用尚处在起步阶段。但是, 近些年, 我国的综采设备机电一体化技术已经打破了全部引进的局面, 实现了部分的国产化。比如, 由生产厂家和科研院所共同研制的交流电牵引采煤机, 变频器作为电气关键部分是从国外引进的, 也就是部分电控设备采用的是引进技术, 其余使用的全部是国产技术。电液控制的液压支架还处在实验阶段, 在国内还未有正式产品问世。重型工作面刮板运输机微机控制的软启动系统还未具备故障诊断系统与综采设备工况监测功能, 尚且处在实验与研制之中。

2 采煤设备机电一体化技术在煤矿生产中的重要作用

由于煤矿机电一体化技术有机地结合了液压控制技术、电子技术与机械技术, 因此把煤矿机械的各种性能都大大的提高了。当前在煤矿机械中普遍应用了以微处理器或微机为核心的电子控制装置, 煤矿机械的很多领域也都应用了电子控制技术, 比如煤矿机械的故障报警、故障自诊、在线状态监控, 提升机的PLC系统操作与采煤机的变频控制系统等。

在科学技术快速发展的同时, 对煤矿机械的性能也有着越来越高的要求, 电子 (即微机) 控制装置在煤矿机械中将具有维护更加专业化、结构更加复杂化、应用更加广泛化的趋势。由于机电一体化涉及到煤矿的生产安全, 因此其对煤矿有着巨大的影响。当前我们国家进口与国产的煤矿机械的数量不断增加, 因此, 煤矿机电部门当前的重要使命就是把这些价格昂贵的煤矿机械应用与管理好, 尽量把其社会效益与经济效益最大程度的发挥出来。

3 采煤设备机电一体化技术在煤矿生产中的应用

以下主要从不断提高员工使用机电一体化的水平、采煤设备机电一体化在煤矿中的应用功能、采煤设备机电一体化在煤矿中的其他应用三个方面来进行详细的探讨。

3.1 不断提高员工使用机电一体化的水平

当前采煤设备机电一体化的发展速度飞速发展, 电子 (微电脑) 控制系统在煤矿机械中有着越来越大的使用比重, 其也有着越来越强的功能以及越来越广的应用范围, 因此电子控制系统的复杂程度也会越来越高。煤矿生产过程中采煤设备的自动化程度, 不仅对生产安全有着重要的影响, 对提升、供电、通风、排水等设备的安全也有着很大的影响。因此, 煤矿机械电子与电气控制系统部分性能的优劣及质量的好坏对机械的可靠性、经济性、动力性有着直接的影响, 从而影响到煤矿的生产效率、煤矿的施工质量、煤矿的机械设备的使用寿命等。因此, 只有对使用、维护、维修这些机电设备的煤矿工作人员进行有关内容的培训, 把他们的使用、维护与管理机电设备的水平提高, 才能对这些设备进行有效合理的利用, 使这些设备发挥出很好的使用价值与较好的经济效益。

3.2 采煤设备机电一体化在煤矿中的应用功能

1) 提高了采煤设备的半自动化程度与自动化程度。不仅能够把操作者的劳动强度减轻, 把煤炭的生产效率提高, 还可以减少因操作者的经验不足而给作业精度带来的影响。比如冀中能源黄沙矿在2009年投入使用的一整套薄煤综采设备由我们国家北京天地玛坷电液控制系统有限公司和德国MARCO公司合作生产的由微电脑控制的PM31型液压支架电液控制系统, 只需把程序输入在支架操作控制器上, 支架就可以自动连续工作, 并且还能够实现工作面无人操作与远程控制。

2) 节约能源, 降低损耗, 提高生产效率。机电一体化采煤设备在煤矿生产中的使用, 在自动化程度不断提高的同时, 也降低了人工的使用数量, 提高了采煤产量, 从而使煤矿生产企业节约能源、降低损耗, 并且大大的提高了生产效率。比如在煤矿井下使用的提升机、通风机、胶带输送机等, 在使用PLC控制系统、变频起动系统之后, 不仅把电量节省了30%左右, 生产效率也得到了极大的提高。

3) 实现了故障自诊、自动报警与在线监控。机电一体化采煤设备在煤矿生产中的使用, 实现了对煤矿机械的液压系统、电动机、制动系统、传动系统、工作装置等的在线运行实行状态监控, 出现故障时可以自动报警, 并能够准确地知道故障部位, 使操作员工的工作条件得到了很好的改善, 使得机器的工作效率得到了极大的提高, 设备维护检查工作得到了很大程度上的简化, 使用与维修费用大大的降低, 停机维修时间极大地缩短, 设备的使用寿命得到了有效的延长。比如, 将PLC控制应用在采煤机的变频器上, 能够实现多种在线监控与故障自诊断;越来越智能化的电器设备应用于煤矿中。

3.3 采煤设备机电一体化在煤矿中的其他应用

一些由国外先进国家生产的综掘机、采煤机、输送机等采用了电子 (微电脑) 控制的自动变速器, 可以依照外负荷的变化情况对传动系的传动比进行自动改变, 从而功率增大, 使电动机的功率得到了充分的利用, 经济性得到了很大的提高, 简化了操作, 使劳动强度大大的降低, 使能耗经济性、作业人员操作的安全性都得到了很大程度的提高。当前, 我们国家将电子 (微电脑) 控制应用在综合机械化采煤机上, 不仅实现了无人操作, 使得机械设备可以在人没有办法接近的地点或者是在危险地带进行作业, 还通过无线遥控装置的配备, 实现了微电脑编程控制的可远程遥控。

4 结语

随着机电一体化在煤矿采煤设备中有着越来越重要的应用, 煤矿企业需要通过培训把有关员工的使用维护与应用水平提高, 加强对采煤设备的管理, 并结合煤矿生产的实际情况, 对机电设备进行有关的改良与研究, 将机电一体化采煤设备的各种功能都提高, 保证煤矿的安全生产, 并将煤矿的综合效益提高。

参考文献

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采煤机电自动化论文 篇3

我国是煤炭大国。为了保证煤炭产量, 各大煤矿企业都相继引进了大量的综采机械化设备。这在一定程度上提高了煤矿行业的机械化水平。然而, 煤矿井下作业环境较为恶劣, 工作流程十分复杂, 所以必须重视机电设备管理与维护, 培养具备专业知识和技能的运维人员。据统计, 我国煤矿行业在维护机电设备和设施的投入已经超过全部成本的40%。尽管如此, 引发煤矿事故的起因中大部分仍是因机电设备维护不到位。尤其在井下作业中, 一旦机电设备无法正常运转, 就会给企业造成巨大经济损失, 并且给工作人员带来生命威胁。因此, 要加强煤矿综合机械化采煤机电维护。只有加强机电设备管理与维护, 才能确保机电设备处于高效、安全、稳定的运行状态, 创造良好的经济效益。

2 煤矿综合机械化采煤机电设备维护的强化策略

煤矿井下综合机械化采煤机电设备的应用, 促进了煤炭产量的大幅度提升。由于井下的生产环境较为特殊, 不仅潮湿, 而且有大量的粉尘, 对机电设备的运行带来了一定程度的影响。因此, 为了确保机电设备的安全性、稳定性、可靠性, 必须加大对井下机电设备的维护保养和检修力度。

2.1 完善机电设备维护检修制度

为保证煤矿井下机电设备的运行可靠性, 必须认真执行机电设备的维护保养与预防性检修相结合的检修制度。可依据机电设备的实际状态, 确定检修时间和检修计划, 并逐步向专业化检修方向发展, 借此提高机电设备的维护检修效率与质量, 降低维护与检修成本, 缩短设备停机时间。同时, 制定煤矿井下机电设备维护保养制度, 明确维护内容、维护负责人、维护周期、维护要求等, 并落实相应的奖惩机制, 对维护工作不到位的人员予以惩罚。在机电设备维护工作中, 各岗位人员的职责分别为:管理人员负责定期检修机电设备, 制定机电设备改进方案, 监督检查维修养护工作;操作人员负责机电设备运行状况的日常巡视, 记录检查情况, 及时添加润滑油, 清洁设备和管道, 协助维修人员完成检修工作;维修人员负责检查机电设备运转情况, 当机电设备出现运行故障后, 要及时安排维修, 并保持备用设备清洁。实际操作中, 根据不同设备维护周期的不同, 设定机电设备维护保养工作岗位, 并在制度中明确各工作岗位的责任, 从而确保机电设备维护工作有序开展。

2.2 落实机电设备的检修内容

煤矿井下机电设备的检修可分为小修、中修和大修。小修又被称为日常检修, 主要是按照机电设备的定期维修内容或是对点检中发现的问题, 对部分零部件进行拆卸检查、修整、更换, 并对轻微磨损的部件进行修复。小修一般不需要对机电设备的主体部分进行拆卸, 借助检查、调整及紧固等技术手段, 恢复机电设备的使用性能。中修又被称为一般性检修, 主要是按照设备的实际运行状态, 对其功能达不到生产工艺要求的项目根据需要进行针对性检修。中修通常需要对机电设备进行部分解体, 并对磨损严重的零部件进行更换, 必要时进行局部刮研, 更换润滑油脂, 校正坐标, 以恢复设备的性能。例如, 通过更换电机上的个别线圈或是部分绝缘, 恢复电机的使用性能。大修是对机电设备的全面修理, 需要对设备进行解体, 并将所有零部件拆修下来进行清洗检查、更换以及对重要零部件进行加固, 借此恢复设备的整体性能。具体包括调整电气操作和控制系统、处理机电设备外壳、配置必要的附件等。当煤矿井下机电设备大修委托外部检修时, 承接检修工作的单位必须持有该种机电设备的检修许可证。对于防爆电器的检修, 检修单位应持有防爆电气检修许可证, 严禁无证单位检修任务。

2.3 明确机电设备维护检修要点

煤矿井下的机电设备相对较多, 为了进一步提高维护检修效率和质量, 应当了解并掌握相关设备的维护检修要点。

对真空断路器进行维护检修时, 应当严格按照出厂技术要求, 同时做好相关记录。断路器动静触头的允许磨损量不得超过3mm, 并设有易于监视真空管磨损程度的标记;真空管应当无裂痕和点蚀现象, 管外壁应清洁、无污秽, 紧固件应齐全紧固, 无损坏;对断路器进行更换时, 同型号断路器的真空开关管, 其安装和端部联接方式应统一, 并标明出厂日期。

对互感器进行维护检修时, 可将电压互感器一次开路, 二次通入频率为100Hz电压为180V的电源, 持续5s左右, 无异常情况发生, 则表明互感器正常;保护用的电流互感器应当在一次为额定电流、二次为额定负载的条件下, 比值差在±3%以内。

维护蓄电池时, 应认真检查端电压、电解液的密度与温度, 看是否正常;极板有无弯曲变形、断裂损坏、脱粉硫化等现象;电池槽有无渗漏、页面是否在规定高度;连接部位有无松动、腐蚀等现象。

2.4 强化人员培训

煤矿企业要建设一支高素质的维护检修专业队伍, 重视机电设备管理人员、维护检修人员和操作人员的专业技能培训, 提高全体人员的综合素质, 有效杜绝或减少机电设备维护工作中存在的问题, 从而消除机电设备安全隐患。机电设备维护人员要全面掌握设备的工作原理、结构特征等基础知识, 不断学习先进的维护检修技术, 熟悉设备维护检修操作流程, 增强维护人员的设备故障诊断能力和排除能力, 确保设备始终处于良好的运行状态。此外, 煤矿企业要改善煤矿工作人员的工作环境, 落实激励机制, 调动工作人员的积极性。在工作人员薪酬管理中, 适当提高关键岗位的薪酬待遇, 稳定专业技术人才队伍, 做好机电设备维修工作, 从而为避免煤矿安全事故奠定基础。

3 结论

综上所述, 为保证煤矿综合机械化采煤机电设备的安全、稳定运行, 应当加大对机电设备的维护检修力度。通过完善机电设备维护检修制度、落实机电设备的检修内容、明确机电设备维护检修要点、强化人员培训等措施, 提升机电设备的维护检修效率和质量。这对煤矿企业经济效益的提升具有重要意义。

参考文献

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采煤机电自动化论文 篇4

关键词：人机界面,采煤,机电系统,控制技术

矿井采煤技术相比较于露天开采技术来说具有一定的困难, 对于相关现场操作人员具有更加严格的要求, 也因此给煤矿企业的发展带来了极大的生产困难。由于科学技术的不断发展, 国内生产煤炭企业相应的形成了比较完善的控制机制。利用人机界面作为基本开采的中心, 不但可以优化煤矿开采技术, 也可以改变以往单一采煤机电系统控制方式。所以, 需要不断深入研究和分析人机界面的特点以及功能, 促使可以更好的进行煤矿开采。

1 人机界面的特点

计算机交换信息和传递信息的对话接口和媒介就是人机界面, 是构成计算机系统的重要部分。由于煤炭产业的迅速发展, 高科技运行方式与传统采煤方式之间具有很大差距, 适当形成多样化采煤方案是未来煤炭企业发展和改革的重点。采煤机电控制系统主要关键就是信息技术, 利用信息技术来保证人机界面具有一定的可行价值, 保证采煤系统能够安全稳定的发展和运行, 具有以下几方面特点。

1.1 转换性

人机界面实际上就是用户以及系统之间进行信息交换和交互的媒介, 能够合理的实现人类以及信息内部形式可以符合的转换。现阶段, 计算机技术已经被大量使用在众多领域, 相互转换计算机语言和自然语言, 合理的改变原来的采煤机电控制方式, 形成具有一定优势的操作系统平台。人机界面控制一体化的关键就是信号转换, 融通数字语言和自然语言, 合理的改变控制单一的方式, 为采煤系统提供一定的平台。

1.2 智能性

只要是具有人机交流信息的领域就具有一定的人机界面, 是基本体现智能技术的方式, 也是机械化操作的方式。人机界面的发展会在一定程度上促进采煤系统智能化的发展, 为企业提供先进的机器、人一体的控制技术, 依据相关预制方案进行运行, 以便于可以达到预测效果。在采煤系统中运用智能技术, 打破原来传统方式, 带动新采煤系统的发展, 为企业发展提供保障和技术支持[1]。

2 基于人机界面采煤机电控制技术

人机界面可以很好的达到机器与人之间的自然对话, 中介平台是软硬件系统来控制的多功能方式, 可以充分符合采煤机电设备一体化发展的需求。由于科学技术以及采煤技术的不断应用和发展, 使得人机界面在采煤控制系统中应用的更加明显, 不仅能够指挥监督和调度人员, 还可以操控机电设备总平台。基于人机界面的基础上, 采煤机电控制系统具有多种高端技术, 选择相对比较稳定的控制技术保证可以安全生产, 主要包括以下几方面:

2.1 机械技术

机电一体化的基础就是机械技术, 机械技术运用重点就是怎样适应机电一体化技术。目前, 国内煤矿企业已经基本上都在使用人工一体化的控制方式, 利用机器设备来合理代替人工方式, 能够促使很好的符合多功能的需求, 从而可以适当降低控制人工采煤的难度。井内开采煤矿的主要基本功能就是机械设备, 利用小、中、大型号的设备作为控制中心, 多次开采矿层和岩层。基于人机界面控制的采煤系统利用一定新技术来不断更新观念, 改变结构、性能以及材料, 最大限度满足体积小、重量小、精度高以及刚度高的需求[2]。

2.2 数字技术

数字化控制方式是新型采煤控制形式, 利用数字信号为基本转换中心, 通过计算机技术来合理的处理原始数据, 不断提高采煤机电系统中心处理数据的效率。利用计智能算机控制数字技术, 依据煤层分布的实际结构特点以及分布情况, 建立比较稳定的开采体系, 在不需要人工的方式下能够达到一体化生产的目的。例如, 数字计算机具有多样的功能和形式, 计算机处理技术主要包括:神经网络技术、专家系统技术、人工智能技术以及交换、存储、判断、运算信息等, 可以依据实际井内情况来选择符合情况的生产方案和技术。

2.3 系统技术

利用相对整体的组织概念来不断应用技术, 依据系统目标以及全局方面来说, 把总体适当的分解为相互具有一定联系的单元, 系统技术之一就是接口技术, 十分重要, 能够保证实现各部分系统的有机连接。采煤机电控制系统需要综合运用各种技术, 融合通信技术、传感技术以及计算机技术, 形成相对稳定的作业平台, 平衡运输机、采煤机以及挖掘机, 深度展示挖掘中人机界面的作用, 此外, 拥有一定延续性特性, 能够制定出不同控制方案[3]。

2.4 自动技术

具有相对比较广泛的范围, 在理论的作用下, 设计系统的时候, 需要对系统进行一定的仿真, 进行现场调试。控制技术主要包含:自适应控制、高精度定位控制、自诊断校正、速度控制等, 但是并不适合所有煤矿直接使用, 需要在正式运用以前合理的组装和调试设备, 为进行系统采煤控制提供一定的环境基础, 达到数字一体化采煤的目的。自动技术是依据仿真为基本理论依据, 不断优化系统结构, 展现人机界面的多功能特性[4]。

3 应新型采煤生产系统多功能技术

社会发展的必须能源之一就是煤炭, 煤炭企业发展的重要关键就是不断优化生产方式, 与能源可持续发展息息相关。采煤机电控制系统为调度资源提供一定保障, 能够合理的调度采矿范围, 利用一定的远程遥控技术当作辅助技术, 保证能够充分发挥所有功能的作用, 主要包括几种常用系统, 分布式、智能式、远程式、开放式等。

3.1 智能式控制

智能控制技术包括以下几方面, 模糊控制、专家系统以及神经网络。应该依据实际的采煤情况, 自动化控制大型设备, 形成比较稳定的控制系统结构。例如, 在目前煤矿采煤系统中, 已经广泛应用智能控制技术, 来完成设计产品、生产产品、诊断质量等, 从生产平台把智能控制延伸到设计平台, 提高控制的效率[5]。

3.2 分布式控制

一般来说, 分布式控制使用都是一台计算机合理指挥多种操作界面, 以此来控制智能单元和现场测控。可以把分布式控制合理分为两级、三级以及多级, 通过计算机技术来集中监控、管理、操作整个生产过程, 在建设大型煤矿采煤区域的时候需要合理使用分布式控制, 选出多个内部监测点, 安装不同检测射波当作控制结构[6]。

3.3 开放式控制

开放式控制方式主要就是利用工业通信网络来合理的控制相关设备以及计算机的管理, 达到经营、控制、管理的集成统一, 利用现场总线来连接控制设备以及现场仪表, 达到控制测量一体的标准。在运行的时候需要充分分析安全系数, 利用开放式控制系统合理的作为安全系数, 体现生产系统具备的拓展性, 优化人机界面的目的。

3.4 远程式控制

远程控制实际上就是相关操作人员利用计算机来异地接入网络、拨号以及连接计算机, 把需要控制的界面在计算机上显示。一般比较适合使用在先进的大范围控制采煤区域, 利用这种控制方式可以达到远程控制机器和人的目的[7]。

4 结语

总而言之, 人机界面实际上是以人工智能为基本中心, 形成机器和人的一体化发展平台, 为采煤系统机电体系提供一定的高科技基础。在经过人机界面处理之后的机电设备以及采煤系统, 顺利进行了功能的改造以及升级, 人机界面应用领域被拓宽了, 从而达到设备功能与人机界面一体化的目的。人机界面应用到煤炭企业机电系统中已经成为未来发展趋势, 利用高科技来帮助系统合理运行, 起到更好的操作效果。

参考文献

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采煤机电自动化论文 篇5

1 综合采煤设备机电一体化概述

在日常的工作生活中, 人们时常会听到机电一体化这一概念或见到机电一体化的应用实例, 几乎所有的制造业都或多或少应用了该技术, 不同行业间机电一体化具体含义不尽相同。机电一体化是以以往的机械技术作为基础, 结合自控技术、光学技术、微电子技术、计算机技术等高新技术, 使机械设备的生产模式更具先进性与时代感。无论是传统的生产制造业还是新兴行业, 机电一体化技术的应用在很大程度上提高了生产效率与管理水平。

具体到煤炭生产行业, 综合采煤设备的机电一体化技术指在煤炭生产过程中, 将机电一体化技术应用在采煤设备上, 提高采煤设备的运行水平, 进而提高煤炭生产的效率。同时该技术的应用实现了煤炭开采高度自动化, 把工作人员从繁重且危险的作业环境中解放出来, 提高了煤炭生产安全性。

2 综合采煤设备机电一体化现状

由于机电一体化技术在采煤设备上地应用, 大大提高了煤炭生产企业的产煤效率, 因此国内外许多煤炭生产企业对采煤设备的机电一体化相当重视。但是在我国的煤炭生产行业中, 机电一体化的研发与应用相比一些发达国家起步较晚, 这主要是因为我国现代化进程起步较晚且发展缓慢, 从而导致煤炭开采技术相对落后的局面。机电一体化技术在采煤设备上的应用起始于上世纪五十年代末, 因电子科学的发展与成熟, 人们试图将机电技术应用在传统的生产制造设备中, 以提高机械设备的生产效率。在煤炭生产实践中对机电一体化技术的应用, 使人们能够发现该技术应用在产煤设备上时多存在的诸多问题, 这些问题的解决进一步促进了采煤设备机电一体化技术的成熟。与此同时, 计算机信息技术也在这一时期形成并得到迅猛地发展。上世纪七、八十年代起, 人类社会发展到了计算机时代, 计算机信息技术的应用革新了综合采煤设备机电一体化技术的大部分环节, 这使得采煤设备的机电一体化技术得到更快地发展, 机电一体化技术在采煤设备中的应用层次更为深入。作为机电一体化技术重要的组成部分, 计算机技术的应用大大提高了煤炭生产企业的产煤效率。借助计算机技术, 综合采煤设备的机电一体化进入了一个全新的发展期。

另一方面, 伴随着现代科学技术水平的不断提高, 综合采煤设备的机电一体化技术得到进一步完善。尤其是近年来, 智能化技术的出现及应用使综合采煤设备机电一体化技术在自动化控制上更为突出, 进一步提高了采煤设备机电一体化的技术水平。与此同时, 智能化技术与计算机技术的有效结合, 使综合采煤设备机电一体化更为全面高效。综合采煤设备机电一体化作为机电一体化技术在具体生产实践应用的重要组成部分, 其技术水平是同机电一体化的整体发展水平相同步的。

虽然在国内外的煤炭生产企业中, 采煤设备都应用了机电一体化技术, 但国内煤炭生产企业在该技术的技术水平和应用层次上相比发达国家仍然存在着一定差距。不过随着经济实力提升和科技投入增加我国采煤设备的机电一体化技术在一些方面还是有所突破和建树的, 例如mgd150nw型采煤机的研发与应用, 不仅大大提高了煤炭的生产量, 而且使煤炭生产的安全性得到增强。

3 综合采煤设备机电一体化发展的趋势

虽然机电一体化技术的应用提高了煤炭开采企业煤炭生产的效率, 但仍然有很多方面需要进行完善。针对这些缺陷或不足, 以及相关研究的进展可以看到采煤设备机电一体化有着以下几方面的发展趋势。

3.1 综合采煤设备机电一体化的发展更趋智能化

如上文所述, 智能化技术作为一门新兴技术, 在二十世纪中期形成并发展起来。由于形成时间较晚, 技术发展与实践应用时间较短, 因此智能化技术还存在着诸多的问题与缺陷。智能化技术的发展虽然还不是十分成熟, 但是可以预见成熟的智能化技术运用到产煤设备上, 将会极大提高煤炭企业煤炭生产的效率与煤炭生产量, 对该技术在煤炭综合采煤设备机电一体化的应用前景行业内普遍比较看好。因此煤矿企业应加大力度解决智能化技术本身所存在的一些问题以及如何与综合采煤设备机体一体化相衔接的问题。

3.2 综合采煤设备机电一体化的发展更趋系统化

目前煤炭生产企业机电一体化技术的应用范围愈加广泛、应用层次更为深入, 同时综合采煤设备机电一体化所涉及应用的技术类型也更为多样, 比如计算机技术、智能化技术等。技术类型的多样性使得综合采煤设备的操作更为困难, 因此研究人员试图将这些有着差异性的技术与设备进行整合, 以形成一个便于人们操控的系统, 进而使存在一定差异的多种技术在煤炭开采与生产中发挥出更大的作用。要实现多种类型的技术与设备的协调运行还存在一定的难度, 目前仍然没有很好的办法解决这个问题, 也没有哪个煤炭生产企业在综合采煤设备机电一体化中应用多种不同类型的设备与技术的情况下, 能够实现对综合采煤设备的高效操作与有效控制。可以看到, 该技术的解决对于提高煤炭企业煤炭开采的效率与煤炭的生产量的积极作用, 因而系统化也是是综合采煤设备机电一体化未来一个重要的发展趋势。

3.3 综合采煤设备机电一体化的发展更趋环保化

当下众多领域都在提倡生产的环保性, 而这种生产方式也必将影响到机电一体化在采煤设备上的应用。不管是在煤炭开采或者煤炭运输的过程中, 煤矿企业都要注重对生态环境的保护, 将煤炭的开采与生产对环境与生态所造成的危害降到最低程度, 不能只盲目的注重生产而忽略了生态环境的保护。因此综合采煤设备机电一体化技术在技术性能不断提高的条件下, 其环保性能必然也会成为该技术发展的重点。

4 结束语

在综合采煤设备中应用机电一体化技术能够极大提高煤炭企业煤炭开采的效率与煤炭生产量, 而我国在该领域同国外一些国家存在着比较大的差距, 怎样弥补这种差距, 以使我国煤炭生产企业的竞争力得到增强, 就需要加大科研力度、引进先进技术等措施手段进行弥补, 同时应朝着更为健康积极的方向进行发展, 最终实现煤炭的开采的高效性、安全性与绿色环保性。

参考文献

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[2]郝榕, 谭得健.机电一体化技术在综合采煤设备中的应用与发展[J].煤矿自动化, 1997, 2:17-20.

[3]张锐.刍议机电一体化技术在综合采煤设备中的应用[J].中国新技术新产品, 2011, 8:143.

采煤机电自动化论文 篇6

到2010年, 大型煤矿采掘机械化程度达到95%以上, 中型煤矿达到80%以上, 小型煤矿机械化、半机械化程度达到40%, 这是中国煤矿发展的一大目标。煤矿机械化程度的提高将大大带动煤机行业的机械化程度, 煤机行业将迎来"黄金发展期"。煤炭行业普遍认为, 煤炭机械需求的三个驱动因素分别是:新开工煤矿的生产需求、已有设备的更新需求和机械化技改需求。煤炭机械的需求在"十一五"期间仍将维持快速增长的态势。从新建煤矿投资构成来看, 70%属于固定资产投资, 煤炭机械设备投资占固定资产投资的50%, 因此, 煤炭设备投资额占新建煤矿投资总额的35%。根据煤炭工业协会的数据, "十一五"期间, 煤炭行业新建煤矿投资总额为2200亿元, 因此, 新增产能需要的煤炭机械设备投资约为770亿元。另外, 据中国煤炭工业协会预测, "十一五"期间由于机械化水平的提升, 产生的设备需求共为150亿元左右, 除此之外, 国家还将投资约60亿元用于技改。煤矿机械属于专用机械, 应用环境非常恶劣, 产品自动化技术要求非常高, 行业特点决定了只有技术领先的公司才有可能成为煤矿机械行业的领头羊。业内人士指出, 中国煤炭机械行业呈现多元化和差异化的竞争格局。

煤矿机电一体化技术在这一时期显得尤为重要, 它使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合, 极大地提高了煤矿机械的各种性能, 如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。目前以微机或微处理器为核心的电子 (微电脑) 控制装置 (系统) 在煤矿机械中的应用已很普及, 电子控制技术已深入到煤矿机械的许多领域, 如提升机和采煤机, 提升机的PLC系统, 采煤机的变频控制系统和PLC系统操作等, 煤矿机械的在线状态监控与故障自诊、故障报警等。随着科学技术的不断发展, 对煤矿机械的性能要求也在不断提高, 电子 (微机) 控制装置在煤矿机械上的应用将更加广泛, 结构将更加复杂、维护也将更加专业化。特别是, 随着我国进口及国产煤矿机械数量的逐年增加, 如何用好, 管好这些价格昂贵的煤矿机械, 使其发挥最大的效率, 是煤矿机电部门所面临的一个重要的问题。为帮助煤矿机械使用人员、维修人员、管理人员对煤矿机械中的电气与电子控制装置的功能、类别及特性有一些初步的了解和掌握, 下面我就这些做一下介绍与浅述。

1 煤矿生产中, 煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产;

也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性, 从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子 (微电脑) 控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分, 同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展, 以及对煤矿机电产品性能要求不断提高, 电子 (微电脑) 控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大, 其功能将会越来越强, 应用范围也将越来越广, 而其复杂程度也随之提高, 这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求, 对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。

2 煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能:

皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗, 自动化程度高且操作简单, 施工质量好, 精度高;性能稳定, 工作可靠, 安全性高, 使用寿命长;具有较好的经济性, 即高的技术价格比和低的制造与使用成本;工人劳动强度低, 操作员的工作条件好;具有在线运行状态监视, 故障自诊及自动故障报警功能, 能及时准确地指出故障部位, 减少停机维修时间。

为适应煤矿机械对性能的要求, 仅仅依靠机械和液压技术的已显得力不从心。电子 (微电脑) 控制技术的发展就成了煤矿机械的必要选择。机电一体化是一项新兴的技术, 将其引入到煤矿机械中, 必将会给煤矿机械带来了新的技术变革, 使其各种性能有了质的飞跃。

3 机电一体化又称机械电子工程学, 是一门

跨学科的综合性高技术, 是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。机电一体化技术从70年代中期开始在国外机械上得到应用。80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起, 推动了机械制造技术的迅速发展, 特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在机械上的应用, 极大促进了煤矿机电产品的性能, 使煤矿机械进入了一个飞跃的发展时期。以微电脑或微处理器为核心的电子控制系统在国外机械上的应用已相当普及, 在我国也是发展的方向, 已成为机械高性能的体现。目前机械的电子 (微机) 控制系统主要用以实现如下功能:

3.1 在线监控、自动报警及故障自诊, 即对煤

矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控, 出现故障能动报警并准确地指出故障的部位, 从而改善操作员的工作条件, 提高机器的工作效率, 简化设备维护检查工作, 降低使用维修费用, 缩短停机维修时间, 延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用PLC控制, 可实现多种在线监控和故障自诊, 还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。

3.2 节能降耗, 提高生产效率。

例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等, 使用变频起动、PLC控制系统, 节电量就为30%左右, 同时生产效率也大大提高。

3.3 自动化或半自动化程度的提高

煤矿机械实现自动化或半自动化控制, 可以减轻操作者的劳动强度, 提高生产效率, 并减少因操作者的经验不足, 对作业精度的影响。例如, 冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备, 由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国MARCO公司合作生产的PM31型液压支架电液控制系统, 就是微电脑控制, 只要在支架操作控制器上输入程序, 支架使会自动连续动作, 也可实现远程控制和工作面无人操作。

3.4 其他应用

一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子 (微电脑) 控制的自动变速器, 能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比, 从而改变功率, 这不仅充分利用了电动机功率, 大大提高了能耗经济性, 而且也简化了操作, 降低了劳动强度, 提高了设备的安全性能, 提高作业人员操作的安全性, 目前我国在综合机械化采煤机上采用电子 (微电脑) 控制。可实现无人操作, 使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业, 也配备了无线遥控装置, 可远程遥控也可微电脑编程控制。

电子 (微电脑) 系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业, 其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭, 此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰, 工作环境非常恶劣, 因此电子 (微电脑) 控制系统必须满足井下性能环境要求, 能在井下环境温度下可靠、稳定地工作;抗压强度高、抗老化, 具有较长的使用寿命;密封性能好, 能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力, 系统能在各种干扰下可靠地工作。

摘要：煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代, 近来, 随着国家对煤矿安全生产的重视, 煤矿设备投入的不断增加, 煤矿机械也处在一个更新换代的时期。文章浅述了机电一体化在机械采煤中的应用与发展。

关键词：煤炭机械,机电一体化,工程机械,设计

参考文献

采煤工作面综合防尘自动化技术 篇7

1 采煤工作面粉尘主要来源

霄云煤矿采煤工作面全部采用综合机械化开采,煤层含水量低,通过对现场检测分析,采煤工作面粉尘主要来源包括:①采煤机截煤产尘。采煤机滚筒在切割煤层过程中,截齿不断与煤体间发生碰撞、冲击,使得煤层变成煤块甚至微小颗粒,并快速下落,产生大量粉尘,这些粉尘在风流作用下不断向周围扩散。②在机组与刮板输送机之间形成的通道中,煤炭运输与风流方向相反,使得机组下部粉尘在风流作用下向外扩散;③装运转载过程中产尘。由于摩擦振动会使本来沉积下来的煤尘转化为浮游粉尘,导致风流中的粉尘浓度增加;④采煤支架移架、降架时产生粉尘。支架上部粉尘支架移动过程中发生冒落,致使粉尘浓度增加。

2 防尘技术

通过对霄云煤矿采煤面粉尘主要来源的分析,经过长时间的研究与探讨,最终在霄云煤矿工作面形成了一套综合防尘自动化系统,经过现场应用取得了一定效果。该系统主要采用以下几种设备对粉尘加以控制。

2.1 内外喷雾与水电联动装置

通过对霄云煤矿各采煤工作面现场测定,发现采煤机运转割煤时,工作面产生的粉尘浓度最大,平均值高达342 mg/m3,远远超过国家允许的浓度,严重威胁着作业人员的身心健康。为了能有效从源头对工作面粉尘进行控制,防止煤尘的扩散,在借鉴国内外有关技术研究的基础上,采用在采煤机上安设内外喷雾装置的方法控尘。现场应用表明,内外喷雾可以更直接有效地沉降截割产生的粉尘,降低回采工作面煤尘量[2],减少煤尘的蔓延扩散量。经测定,内外喷雾使用后,煤尘的浓度降低到45 mg/m3,与未采取措施时粉尘浓度有了明显降低。

采煤机使用内外喷雾装置后,有水、无水情况下采煤机均可正常工作,而采煤机在内外喷雾无水的情况下工作,会产生高浓度粉尘。这就需要在采煤机安设水电联动闭锁装置,一旦内外喷雾装置用水处于不正常状态,采煤机会在启动工作约1 min后自动停止,无法正常工作[3]。只有当供水系统及喷雾头一直有水、正常喷雾的情况下,采煤机才能正常工作,实现了水电闭锁联动。

2.2 光电喷雾装置

在多年防尘工作探索的基础上,积极改进架间喷雾装置,淘汰了传统设备,逐渐采用光束传感器来控制电磁阀工作,实现开关架间喷雾自动化,减轻了作业人员的负担。

2.3 新式移架降架喷雾装置

新式移架降架喷雾装置如图1所示,通过立柱降柱打开双向锁A腔,使一部分液体从双向锁进液口进入,从而打开阀芯,液体通过出液口进入阀组,A腔打开同时B腔也随之打开,构成回路。将防尘主管通过1根∅10 mm胶管接入双向锁进液口3,再通过胶管将回液口4与架间喷雾相连,这样工作液打开A腔,B腔也同时打开。通过以上循环,实现了降柱的同时自动打开防尘管路[4]。

2.4 红外线喷雾网式扑尘器

红外线喷雾网式扑尘器(图2)是根据巷道实际断面截取双层纱网制作的1个覆盖全断面的拦截网,并在拦截网后方安设1道红外线净化水幕,水雾与拦截网之间的距离需保持在0.3 m,从而实现净化水雾在实现自身功能的同时,将水喷洒在砂网上,提高降尘效果。隔尘砂网一般安放在采煤工作面回风出口外10 m处。净化水幕上安设红外线探头感应开关,保证行人通过拦截网时水幕能够自动关闭。这就在巷道断面上形成了2道除尘屏障,能够起到较好的除尘效果,降低了巷道内的粉尘浓度。

2.5 转载点自动喷雾装置

在转载机电控回路上接入1个电磁阀,与转载机电机的开关控制同步,随机喷雾启动或停止,达到自动喷雾的效果。

2.6 煤层注水装置

(1)设备。

钻机为MK-3型全液压坑道钻机,该钻机功率大(15 kW),钻孔倾角容易掌握,用Ø42mm钻杆,最大钻孔深度可达150 m,满足了煤层注水的钻孔深度要求。注水泵型号为SD-2/15。采用顺层长钻孔,多孔联合布置方式注水,利用注水泵加压到7 MPa左右,并配以3%‰的降尘剂,将水压入煤体。采用封孔器封孔。

(2)煤层注水设计。

①钻孔长度:注水孔长度应为工作面倾斜长度的1/3～1/2。②注水要求量:根据公式Q=KLBMRq可求得钻孔注水量的大小。其中,Q为一个钻孔的注水量;K为顺钻孔方向湿润距离修正系数,取1.1～1.5;L为钻孔长度;B为钻孔间距;M为煤层厚度;R为煤的容重;q为吨煤注水量,取0.03 m3/t。

(3)煤层注水效果。

①应用压风排渣技术进行井下钻孔施工,采用以空气代替清水作为冲洗介质的钻孔施工方法,在一定程度上杜绝了因塌孔造成的卡钻、埋钻事故,保证了恶劣条件煤层的高效钻孔。②煤层中含水量有较大程度的改观,由1.67%增加到5.70%。③选用了强度较大的金刚石钻头,克服了夹矸硬度高且分布不规律的难题,有效解决了夹钻、不进钻等一系列问题。④打孔深度明显增加,打孔深度由原来的40～50 m增加到现在的90～120 m。在霄云煤矿多年的煤层注水施工经验基础上,不断优化改进已有的注水方案,使煤层湿润的程度不断得到提高,降尘率也有了较大程度的改善,一定程度上减少了煤尘事故的发生[5]。

3 效果分析

霄云煤矿在1302综采工作面对矿井综合防尘自动化系统进行了现场应用。在1302综采工作面安设:①内外喷雾装置;②水电联动喷雾装置;③光电喷雾装置;④新型移架降架喷雾装置;⑤红外线喷雾网式扑尘器;⑥转载点自动喷雾装置;⑦大口径煤层注水装置。

为更好地体现应用效果,结合综合防尘措施在现场的使用,以及应用防尘添加剂的降尘情况,分别测定以下3种状态下的粉尘情况:①不采取任何防尘措施;②应用普通防尘水(水量5.895 m3/h),正常使用内外喷雾等各类防尘装置,开启综合防尘措施;③添加降尘添加剂后,正常使用煤机喷雾综合防尘措施。其中添加降尘剂后又分别测定了0.3‰(水量5.923 m3/h,加药泵流量2 L/h)、1‰(水量5.944 m3/h,加药泵流量6 L/h)、1.3‰(水量6.002m3/h,加药泵流量8 L/h)3种理论浓度状态。测试地点为采面回风出口外10 m。测试结果见表1。

mg/m3

(1)在使用普通防尘水的情况下,采用综合防尘自动化系统后(与未采取任何措施相比),全尘浓度与呼尘浓度分别降低了77.01%、87.13%。

(2)在防尘水中添加0.3‰浓度的降尘剂时,全尘浓度与呼尘浓度分别比使用普通防尘水降低了72.1%、69.2%;在防尘水中添加1.0‰浓度的降尘剂时,全尘浓度与呼尘浓度分别比使用普通防尘水降低了76.5%、72.1%;在防尘水中添加1.3‰浓度的降尘剂时,全尘浓度与呼尘浓度分别比使用普通防尘水降低了73.7%、74.5%,使用3种浓度降尘剂与未使用综合防尘自动化系统情况下的全尘浓度与呼尘浓度相比,分别降低了93.6%、96.0%,94.6%、96.4%,94.0%、96.7%。

由此可见,矿井综合防尘自动化系统在采煤工作面应用效果良好,同时,降尘剂的应用也大大提高了矿井综合防尘自动化系统的降尘效果。现场测定数据表明,工作面的降尘幅度与使用降尘剂的浓度呈现一定的曲线关系,同时,降尘剂的使用浓度应控制在1.0‰左右最佳,其降尘率不随浓度的增加而增加。

4 结语

综采工作面机械化采煤在提高开采能力、减轻工人负担的同时,也导致工作面粉尘浓度的增加,给煤矿安全生产带来了新的挑战。这就要求煤矿企业在积极分析矿井粉尘特点的前提下,采取当前先进的除尘、控尘措施,积极开发新设备,创新新技术,不断提高综采防尘技术水平,更好为作业人员创造清洁安全的生产环境。

参考文献

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[3]赵栋,刘文虎,姚理忠,等.矿井综合防尘措施[J].矿业安全与环保,2003(6):23-27.

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