摘要：隨著煤礦生產(chǎn)不斷向深部水平發(fā)展，對(duì)控制水平和規(guī)模的要求越來(lái)越高，加速了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的研究和應(yīng)用均有重大突破，尤其在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控、鋼絲繩檢測(cè)、大型設(shè)備綜合后備保護(hù)及礦井生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制方面取得可喜成績(jī)。采用機(jī)電一體化產(chǎn)品的煤礦，能夠獲得可觀的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
        關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品；煤炭生產(chǎn)；TCK.W鋼絲繩檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用
       
       
        
        一、機(jī)電一體化
        機(jī)電一體化是集機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、接口技術(shù)、軟件編程技術(shù)等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。我國(guó)在20世紀(jì)80年代成立機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組，并將該技術(shù)列為”863”計(jì)劃。機(jī)電一體化止朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、柔軟性化、系統(tǒng)化發(fā)展，它的發(fā)展對(duì)煤炭系統(tǒng)產(chǎn)生了很大的沖擊，采用機(jī)電一體化產(chǎn)品將大大改善煤礦生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度、工作環(huán)境及安全系數(shù)，同時(shí)在降低能耗、保證安全生產(chǎn)方面也實(shí)現(xiàn)了特定的價(jià)值。它可不必更換設(shè)備，而對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行必要的調(diào)整、改革，對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮的血液，實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)。
        二、機(jī)電一體化的核心技術(shù)
        1．機(jī)械技術(shù)：是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來(lái)更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。
        2．計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)：其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。
        3．系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技
        術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要方面，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。
        4．自動(dòng)控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校止、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。
        5．傳感檢測(cè)技術(shù)：是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。
        6．伺服傳動(dòng)技術(shù)：包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)裝置，伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
        三、煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品
        煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品己在許多煤礦得到廣泛應(yīng)用。國(guó)產(chǎn)的以計(jì)算機(jī)為核心的電牽引采煤機(jī)、全數(shù)字直流提升機(jī)已占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，我國(guó)己能生產(chǎn)用計(jì)算機(jī)監(jiān)控的掘進(jìn)機(jī)、膠帶運(yùn)輸機(jī)、礦井供電設(shè)備等。另外煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、膠帶機(jī)集中控制系統(tǒng)、礦井生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制和信息化管理、圖像監(jiān)視井下關(guān)鍵設(shè)備和主要工作地點(diǎn)、調(diào)度室的裝備實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)在生產(chǎn)調(diào)度、財(cái)務(wù)、人力資源、設(shè)備、銷售及辦公自動(dòng)化都得到了普遍應(yīng)用。煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的自動(dòng)化、智能化、信息化等等，為煤礦生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高安全、高可靠、高效率和高效益提供了保障。
        四、煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品在落陵煤礦的應(yīng)用
        落陵煤礦是一個(gè)高投入、高耗能的老礦，戰(zhàn)線長(zhǎng)，井區(qū)分部面大，人員多、效率低、服務(wù)年限所剩無(wú)幾?，F(xiàn)存在大量不宜開采的呆滯、遺留煤柱和無(wú)法開采的薄煤層。針對(duì)目前的狀況，要想生存和發(fā)展，就要根據(jù)現(xiàn)狀淘汰、改造落后的高耗能的設(shè)備及設(shè)施。
        近兩年，落陵煤礦投入大量資金，更新改造了老舊雜及高耗能設(shè)備，采用機(jī)電一體化產(chǎn)品，不僅提高了安全生產(chǎn)系數(shù)，還降低了能耗成本，提高了效率和經(jīng)濟(jì)效益。
        (1)MGD150NW采煤機(jī)：根據(jù)落陵煤礦目前的采掘條件，針對(duì)部分采區(qū)儲(chǔ)量，提高生產(chǎn)效率勢(shì)在必行。為提高安全質(zhì)量、提高掘進(jìn)速度，2007年4月選擇了遼源煤礦機(jī)械廠生產(chǎn)的EBJ-120型懸臂式掘進(jìn)機(jī)2臺(tái)，MGD150NW采煤機(jī)5臺(tái)，采煤效率提高300%，大大提高了產(chǎn)量，降低了成本。
        (2)綜采液壓支架：2007年落陵煤礦為實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)械化、提高工效、增加產(chǎn)量、提高人身及設(shè)備安全系數(shù)，減輕重體力勞動(dòng)，首次在殘采工作面使用了鄭州四維機(jī)電設(shè)備制造有限公司生產(chǎn)的綜采液壓支架。其中ZFG4800／18/30綜采放頂煤過(guò)渡支架5架、ZF4000／16/28基本支架126架，提高了殘采工作面的回采率，體現(xiàn)了機(jī)電一體化產(chǎn)品獨(dú)特的優(yōu)越性。
        (3) TCK.W鋼絲繩損傷定量檢測(cè)系統(tǒng)：煤礦鋼絲繩使用中一直存在著不安全、不經(jīng)濟(jì)、低效率、不可靠、危害大的難題。鋼絲繩的檢測(cè)一直靠人工目視、手摸，耗時(shí)、耗工、效率低下。2006年7月選用了洛陽(yáng)TCK.W鋼絲繩檢測(cè)技術(shù)有限公司生產(chǎn)的TCK.W鋼絲繩損傷定量檢測(cè)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)具有檢測(cè)精度高、分辨率強(qiáng)、性能穩(wěn)定、集成化、適用性強(qiáng)、使用方便的特點(diǎn)，能夠定量檢測(cè)鋼絲繩斷絲、磨損、銹蝕、疲勞等損傷，節(jié)約了檢測(cè)時(shí)間、檢繩人員、1／3鋼絲繩用量并有效預(yù)防了斷繩事故的發(fā)生。
        (4)自耦減壓起動(dòng)控制柜：落陵煤礦是七十年代的老礦井，設(shè)備陳舊，隨著產(chǎn)量的萎縮，大型設(shè)備的高耗能問(wèn)題越顯突出。主扇風(fēng)機(jī)是煤礦的四大件之一，該設(shè)備的性能、特性的優(yōu)劣直接影響礦井的安全生產(chǎn)和正常運(yùn)行。自2004年開始對(duì)全煤礦主扇風(fēng)機(jī)進(jìn)行更新改造，經(jīng)選型設(shè)計(jì)，選取了燕京2臺(tái)和湘潭平安電氣集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的BD-II系列彎掠組合正交型隔爆對(duì)旋軸流式主通風(fēng)機(jī)3臺(tái)，配備了JJ2B系列自耦減壓起動(dòng)控制柜，提高了效率、節(jié)約了能源、降低噪音、改善了環(huán)境污染，保證了礦井安全生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
        (5)提升機(jī)交流電控系統(tǒng)：落陵煤礦是一個(gè)萎縮性礦井，白2000年起停用了部分設(shè)施。2006年發(fā)現(xiàn)新的儲(chǔ)量，經(jīng)測(cè)算新建系統(tǒng)投入資金太大，決定起用煤礦停用的設(shè)施，延長(zhǎng)戰(zhàn)線。其中主井提升系統(tǒng)就是起用的設(shè)備之一，主井提升采用雙箕斗，設(shè)備早已陳舊，加上停運(yùn)幾年更是難以應(yīng)付新的生產(chǎn)需要。全部更換將投入大量資金，決定在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，制作新箕斗，更換提升機(jī)的老電控系統(tǒng)。我們選用了洛陽(yáng)源創(chuàng)電氣有限公司生產(chǎn)的ZJK-3/20交流提升電控系統(tǒng)，采用集成電子模塊配合小型可編程控制器，接線簡(jiǎn)單、參數(shù)調(diào)整方便、維護(hù)量小，安裝使用后一直運(yùn)行良好。
        (6)其它：我們還采用了PLC煤礦提升機(jī)綜合后備保護(hù)裝置、PZBJ-II型皮帶機(jī)綜保監(jiān)控儀、ZDC30/30煤礦用斜巷防跑車擋車裝置、BKGWD系列溫度傳器、QB2-1200／1140(660)礦用隔爆型智能化組合開關(guān)、GDTF-1型軌道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、電子秤計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品，礦井生產(chǎn)系統(tǒng)逐漸向智能、信息、控制、綜合模式發(fā)展。
        結(jié)束語(yǔ)
        當(dāng)然，機(jī)電一體化的發(fā)展不是孤立的，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用也將更加廣闊。
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