煤炭行业机电技术的运用

本文作者：张锐 单位：富源县煤炭工业局

随着煤炭科学技术的进步，电子控制技术在煤矿机械中占据的比重逐渐增大，功能和应用范围和复杂程度越来越有所提高，这样对煤矿设备的管理工作提出了更为严峻的挑战。在煤炭生产中，煤矿机械的性能自动化程度和经济性是影响到煤炭生产和煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行的关键性因素。煤矿机械电气与电子控制系统产品的质量又直接影响煤炭机械的安全性、经济性和效率。微电脑控制技术已经成为现代煤矿机械不可缺少的重要的组成部分。

一、煤矿机电技术的发展

20世纪以来，我国煤矿机电技术取得了较大的发展，煤炭技术应用到了煤矿各个环节，但比较来说，还比较落后。我国的煤矿机电技术要想达到世界先进的技术水平，就必须掌握信息时代煤炭机电技术的特点和有关技术发展动态。我们应当努力提高我国煤矿机电技术的标准化、规范化、系统化的程度，把计算机作为煤炭机电的核心装置，在设计煤矿机电产品时，尽量选用功能完善的嵌入式计算机，保证可靠的工作性能，对于新开发的煤矿机电产品，要具有先进的通信功能，要选用开放性强的通信模块，方便实现与控制网络的有效通信控制，在智能化方面，煤矿机电产品要能判断机电设备和周围环境，自动调节最佳工作状态，同时能够加强故障诊断和故障预测。最后，要对煤矿专用的传感器加大研究开发，努力实现传感器的数字化、集成化、智能化和多维化，保证传感器测量的准确率。同时关注国内外煤矿生产高新技术的发展，将最先进的、适于煤矿井下工作环境的高新技术，应用到煤矿生产，提高煤矿现代化，努力实现煤矿生产自动化。

二、煤矿机电控制系统的主要功能

1.自动报警、在线监控和故障自诊。现代煤炭机电技术对煤矿机械的电机、作业装置、液压系统和制动系统等的实现在线运行状态实时监控，出现故障的时候，能够自动报警并准确地提示故障发生的部位，大大简化了设备的维护和检查工作，降低了维修费用。

2.提高生产效率和实现节能降耗目标。例如煤矿井下使用的通风机、胶带输送机、变频起动、提升机以及PLC控制系统，就使节电量达到30％以上，生产效率也得到大大的提高。

3.自动化或者半自动化操作功能。煤矿机械机电设备实现自动化或者半自动化控制，能够减轻操作员劳动强度，有效减少因操作者的经验缺乏对作业精度的影响。

三、煤矿生产施工机电设备的性能要求

根据目前煤炭开采状况，煤矿机械应当具有以下性能：生产效率高且节能降耗、经久耐用且维修简单，自动化程度高且操作简单，性能稳定、安全性高和使用寿命长，并且具有较好的经济性特征，能够降低工人劳动强度，真正实现在线运行状态监视、故障自诊以及自动故障报警的基本功能。

1.可靠性。微电脑系统的可靠性是煤矿机械一项非常重要的性能指标。煤矿机械一般都在井下作业，工作环境恶劣，长期受到煤尘、潮气、石块和地质变化的侵袭，另外还受到各种电、磁场以及采煤机械振动的干扰，因此微电脑控制系统必须适应井下性能的特殊环境要求，在井下的环境温度下稳定、可靠、持久地工作，实现抗压强度高、抗老化的功能。

2.智能性。智能化是现代煤矿机电技术的基本要求，它有机组合了机械、电子和液压控制技术，大大地提高了煤矿机械的综合性能。目前，以微机或微处理器为核心的微电控制系统在煤矿机械中的得到了广泛的应用，煤炭电子控制技术已深入到煤矿机械的各种领域。随着煤炭科学技术的不断更新和发展，对煤矿机械的智能化性能要求也在不断提高，智能化电子控制装置的需求有了更大程度的提高，也更加专业化。

四、煤矿井下机电设备安全技术管理存在的主要问题

煤矿企业的生产是一个较为复杂的过程，而煤矿机电设备的使用种类也较为多样，相对而言，机电设备的技术安全管理就面临着多变的情况。具体来说，煤矿井下机电技术安全管理一般存在以下几个重要的问题：

1.煤矿机电作业人员的素质不高。煤矿工作面临着特殊的环境，与此同时薪酬待遇一般不是太高，这就导致了对专业人员的吸引力不够，所以，煤矿企业招工难，进而导致相关技术人员的素质和专业化程度不高的问题。由于煤矿企业对新技术和新设备的引进，相应的也要求有专业的、素质高的专业人员进行操作和指导。而在目前的煤矿企业生产中，作业人员整体素质偏低，这就给煤矿井下机电设备的安全生产带来了隐患，是进行技术安全管理的一个关键性问题。

2.对相关的专业员工培训不够，管理制度不够健全和完善。按照新的煤矿作业生产质量标准化标准的规定，矿井应有机电主管部门和专业化的管理小组，进行电缆、电气和小型电气的检查。但有相当多的矿井对这些不够重视，大量的压缩机电管理人员没有很好地协调组织意识。与此同时，按规定的17项基本的机电管理制度都没有很好地落实，相关的考核也不够严格。对于企业的工人没有很好地进行培训和学习指导，虽然大部分的企业成立了教育培训机构，但并没有得到良好的效益。一般的企业强调实践，轻视了对理论知识的学习和培训，导致员工的素质不高。

3.机电设备使用不规范，而且没有及时进行更新。我国的大部分煤矿企业，有关的机械设备相对落后和陈旧，处于超负荷工作的状态。与此同时存在操作不规范，安全意识淡薄的问题。一些企业的负责人单方面追求经济效益，对于安全生产的重要性不够重视，而且在矿井的机器设备上投入较少，没有及时进行设备更新，设备的维护和优化升级。而且一些煤矿主系统有设备上的技术问题，同时保护不到位、安全设施缺失。在煤矿的发展过程中一些煤矿企业没有安装相应的安全检测系统，一些采掘设备也比较老化，机械化的程度处于低水平的状态，这些因素大大制约了设备的安全运行，阻碍了煤矿企业的正常生产和运行。

4.对机电设备的综合管理力度不够，处于低水平的状态。一般表现在以下三个方面：设备管理混乱，对于井口的把关较松；在技术的管理手段上比较落后，管理方法效率低，而且对相关的技术档案和图纸资料保存的不够仔细，导致残缺；一些矿井在设备管理上不平衡。

五、结语

煤矿机电技术是煤矿综合自动化的发展基础，随着煤矿生产不断纵深发展，各种高新技术如网络、人工智能及生物工程、光纤等高新技术的积极渗入，机电技术机电产品的功能将更加强大、性能将更加优越，也必将给煤炭企业带来更加显著的技术、经济和社会效益。自从20世纪80年代以来，以微电子技术为核心的高新技术迅速兴起，推动了机械制造技术的发展，特别是随着微型计算机及传感与检测技术、微处理技术、信息处理技术等的发展及其在煤炭机械上的广泛应用，极大改善了煤矿机电产品的综合性能，从而推动煤矿机械进入了一个飞跃发展的崭新时期。