時間:2023-03-21 17:15:00
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1配備先進的油濾設備
伴隨現代工業技術的進步,液壓零配件的精密化程度不斷提高,但是配件與配件之間的孔隙是客觀存在的,理論上無法消除,其對細微顆粒的敏感程度也越來越高。此外,再加上煤礦機械設備專業技術人才的匱乏,包括現有的檢測手段與儀器過于陳舊,導致煤礦機械設備不斷出現各方面的故障。追本溯源,其癥結在于所用的油存在質量問題,而現有的油濾設備無法起到預期的作用,導致大量存在雜質以及被污染的油在煤礦機械設備當中使用,引發機械的運行故障。鑒于此,必須要配備先進的油濾設備,保證油油品的清潔性合格,盡量降低污染油質的情況。
2明確代用油的指標
整體而言,不同品牌以及種類的油,其性能指標的差異非常明顯,并且如果兩種油混合使用,其內的物質可能會產生劇烈的化學反應,甚至是凝結成為細微的顆粒,對煤礦機械設備的性能造成不利的影響。鑒于此,在使用油的過程當中,要求杜絕混合使用的問題。如果需要更換油,必須要將進行全面的分析,明確兩種油的配方的差異性以及是否會產生不良的化學反應等。此外,代用油需要嚴格尊遵循既定的代用原原則,即是要求選用性能指標相似并且是同一類型的油。尤其需要注意代用油的黏度指標,要求前后所用的兩種油的黏度差異<1.0%,并且代用油的黏度允許稍高于原來的油,而不允許低于原來的油,以滿足“以高帶低”的油代用基本原則。除此之外,還需要兼顧煤礦機械設備實際的工作環境以及溫度等自然因素,綜合考慮,進一步明確代用油的具體指標。
3選用具有針對性的油
正確選擇油是保證煤礦機械設備正常運轉的關鍵要素之一,也是油使用的重要前提條件,有助于充分發揮油的理想功效。在選擇油之時,需要注意如下的幾點問題:
(1)嚴格按照煤礦機械設備的實際情況
包括已使用的時長、具體的運行環境、機械設備的型號等基本參數選擇具有針對性的油。例如:如果煤礦機械設備的正常使用時間在一年以上,可選擇黏稠度較低的油。如果其運行環境粉塵量較大,可選擇相對黏稠的油,以便形成強度更高的油膜。
(2)保證所選用的油的油脂品質合格
同時還要考慮到油性能指標方面的客觀差異,包括油的閃點、傾點、針入度等具體參數。一般而言,油產品的外觀包裝會詳細地列舉出油的性能指標,煤礦機械設備的運維人員可將其作為參考。
(3)在選擇油的過程當中
經濟性也是不得不考慮的重要因素之一,要求選用物美價廉,并且性價比高的油產品,摒棄一味選用昂貴的油的傳統做法,需要根據煤礦機械設備的實際情況而定,選擇性能指標合格并且符合經濟性原則的油。
2煤礦機電技術管理在煤礦安全生產中存在的問題
2.1缺乏健全的煤礦機電技術管理體制
雖然國家強制要求煤礦礦井建立相應的機電管理技術體制,但是絕大部分的企業在煤礦生產過程中,沒有健全的煤礦機電技術管理體制。例如,部分企業雖建立了機電管理體系,但是沒有落實到真正的生產中,容易造成礦井管理秩序的混亂。另一方面,有些監督機電技術管理人員缺乏責任心,沒有做到深入檢查,發現不了問題,或忽略問題產生的危害性,導致生產上出現很多安全隱患和問題層出不窮。
2.2機電管理技術人才專業性不強
當前,缺乏專業的機電管理技術人才,是中國煤礦企業機電管理工作中存在的突出問題。電力設備管理人員缺乏專業的技能,且崗位人才流動性大,嚴重地影響了煤礦企業的發展。煤礦行業屬于特殊性行業,工作環境惡劣、危險性大,勞動強度也大,若沒有完善的人才管理機制,則吸引不了優秀人才。由此導致機電技術管理人員的整體業務素質下降,機電設備的保養及維修工作不完善,從而使礦井生產效率下降。
2.3煤礦機電結構系統問題較多
目前,中國機電結構系統還不夠完善,主要表現在以下幾個方面:機電設備老化且測試手段落后、機電設備配置不合理、機電設備負荷大等。而煤礦區本身就是一個安全隱患很大的場所,由于上述煤礦機電結構系統問題等問題,會導致水源排放、電力短路、瓦斯泄漏等,若不對煤礦機電系統結構進行完善,則出現的問題更多,嚴重威脅了中國煤礦企業的安全生產。
3加強煤礦機電技術管理在煤礦安全生產中應用的具體措施
3.1完善煤礦機電管理工作制度
煤礦機電管理工作是一項綜合性較強的工作,如何才能加強整體機電技術管理水平呢?首先,我們需要對管理工作中存在的問題進行系統分析,然后對相關問題進行調整和改進,提高對煤礦機電管理工作重要性的認識,從而使自身管理水平得到提高,具體需要做到建立和完善責任分配制度,清晰地劃分管理崗位,加強對人力資源的管理,并執行嚴格的管理規定和標準,保證煤礦機電管理工作安全有序地進行。
3.2加大機電設備管理力度
有利于設備安全可靠運行設備安裝質量,是煤礦機電設備運行安全的重要前提和基礎保障,所以,保障設備安裝的質量非常重要,那么,如何才能保障設備的安裝質量呢?a)在安裝時,制定科學、合理的作業規程,由現場主管工程師來進行審批,這樣可以大大地避免安裝過程中隱患問題的出現;b)要保障設備的安裝質量,離不開管理人員的嚴格檢查和驗收,管理人員必須對質量進行嚴格檢查,才能進行下一步工序的安裝,這樣才能確保整個質量安全。對于機電設備的現場檢查,我們可以采用三種形式來開展:a)專業的檢測人員定期和定時保質保量地對運行電纜、設備和其它小型電器進行全面檢查,發現問題,立馬解決問題;b)每月至少開展3次不定期檢查工作,主要重點可放在電氣設備及供電系統三大保護中,其具體措施,我們可以利用獎勵法,對有發現問題的,可以給予相應的獎勵;c)其它設備的相關人員應該做好日常的檢查工作,對每日工作內容做到詳細記載(如表1),做到每天來回巡回檢查設備的運行狀態,及時發現并解決相應的問題。
3.3提高機電設備管理工作的專業素養
好的機電設備,離不開專業人員的管理,其自身的專業技能水平直接影響了管理團隊的水平。如定期舉行相應管理技術的培訓,促進企業內部管理人員技術素質的提升;與此同時,企業應該建立完善的人才激勵機制,合理地調整制度,吸引更多的人才加入,提高人才評價的專業水平,實現企業人才的可持續發展。
2煤礦采煤工藝的主要技術
一般而言,井巷布置、開采的礦壓控制、沖擊地壓防治、瓦斯與火災防治等是對深礦井進行開采的關鍵,同時也是煤礦井下開采生產技術所必須克服的技術難點,目前我國的煤礦井下開采技術有了一定的提高但仍有很多不足,這些問題的解決能夠促進我國的煤礦井下開采技術有一個新的提高。
2.1巷道布置開采技術
巷道作為煤礦開采過程中的重要通道,它的合理性與安全性直接影響到煤礦井的工程能否順利進行,也直接影響到煤礦井的開采成本的高低。所以,煤礦公司應該重視巷道的布置,應實地考察礦井,結合自身的井下采煤的方式,做出最合理的礦井巷道布置。在研究巷道布置的時候,應該充分考慮煤礦的開采技術的嫻熟程度和該煤礦內的作業環境以及該礦井的地勢情況,不僅能節約運輸成本和節省工程時間,還有利于提高煤礦的工作效率。
2.2采場圍巖控制技術
采場圍巖控制技術對于我國的煤礦安全事業具有十分重要的意義,采場圍巖的不穩定必然會造成采礦工作人員的安全隱患。在另一方面,結合現代化理論和分析法、計算測量技術,可以得出煤礦的地質結構情況。所以,應進一步完善圍巖控制技術理論,這不僅能夠保障煤礦開采的安全性,而且能將對煤礦采場的巖層情況置于掌握中,為井下開采提供便利。堅硬巖層頂板和破碎巖層頂板是煤礦井頂板主要的兩種類型。深孔預裂爆理技術、高壓注水處理技術是最為常見的傳統巖層處理方法,但是因為在實際運用中其繁瑣的操作程序以及高成本費用的缺陷,與現在高技術、低成本的要求相悖,因此無法滿足采礦工程所要求的標準而很少被運用。因此巖層頂板處理技術的革新和進步是十分重要的,是必然的趨勢。
2.3“三下”采煤技術
“三下”采煤技術比較適用于保護村莊的情形,其主要是通過模擬數值計算以及模擬相似材料來進行各項填充技術與組合的填充技術,另外還包括村莊的房屋的加固以及重建方面的技術。
1)針對復雜的地表條件和目的層斷層發育等勘探難點,進行滿足疊加和偏移要求的采集參數和施工方案論證;
2)采集思路是采用小道距和較高覆蓋次數最終設計8線3炮束狀三維觀測系統。主要參數為:5m×10m的CDP網絡,覆蓋次數提高到24次,道數768道,接收線數8條,接收道距10m,炮點距20m,炮排距80m,最大炮檢距511.59m。
3)在現場根據復雜的地表條件,靈活設計特殊觀測系統,既保證了設計觀測系統的完整性,又能夠減少野外施工的強度,保證了野外原始資料的品質。
地震數據處理的主要技術措施
1)靜校正處理中,采用高程靜校正、層析靜校正、折射波靜校正、EGRM靜校正、初至波靜校正的分析,最終確定了該地區靜校正處理的流程。采用初至折射靜校正;使反射波同相軸的連續性明顯提高。為進一步消除由于地表不均勻性或其他因素給反射波帶來的剩余時差,進行剩余校正,并在此基礎上進行疊加速度信息,確保疊加剖面的質量。
2)由于時間方向的能量衰減、單炮之間的能量差異,采用了時間方向上的球面擴散補償和空間方向上的炮間能量均衡進行處理;同時結合地表一致性振幅補償方法,完成振幅補償和能量一致性處理,保證資料在空間和時間方向上的能量一致性。
3)地表一致性反褶積可以解決地表條件變化導致的地震子波橫向上的不一致問題,它有抗干擾能力強,對子波振幅有較好調整能力,但對振幅譜的拓寬能力(子波的壓縮能力)有限。而預測反褶積對子波的壓縮能力強。結合二者優勢,本次處理采用了串聯反褶積技術,先采用地表一致性反褶積,后進行預測反褶積處理;
4)目前疊后時間偏移方法很多,自有特點,但是疊后時間偏移方法總都要求速度橫向不能劇烈變化;否則,疊后時間偏移很難給出精確偏移結果。為了選擇最適合資料特點的偏移方法,我們對比不同的偏移方法,并與解釋人員一起對比偏移結果,最終確定采用帶匹配吸收層(邊界)的三維疊后時間偏移方法進行偏移。在偏移速度場的構建方面,根據偏移歸位情況調整偏移速度,使煤層的斷點、斷層刻畫的更清晰。
三維地震資料的解釋狀況
2水平定向鉆孔軌跡的基本要素
在實際開展水平定位鉆孔軌跡設計操作、測量操作及數據信息處理的過程中,一般多選擇鉆孔軌跡L中的某一個測點作為研究的基礎對象,其選擇測點所相應的孔深、傾角與方位角,則被稱之為水平定向鉆孔軌跡的基本要素。依據相關理論,則測點數據信息僅表現了該點位置的空間位置,測點位置的切線則表示為鉆進過程中的前進方向線,亦被稱之為鉆孔當前軸線,可以通過鉆孔當前軸線、來表述測點附近一段鉆孔軌跡。測量數據的處理操作與鉆孔孔跡繪制,其對鉆孔軸線的繪制,均是依據鉆孔軸線進行操作的。為確保鉆孔軌跡繪制及描述的準確性,要求對鉆孔孔跡中存在的測點相應的孔深、傾角與方位角基本要素進行精確處理。在其基本要素中,理論孔深定義為:測點位置所具備的實際鉆孔深度值,在近水平鉆孔中,多指的是孔口位置到測點鉆孔曲線之間的實際長度值,多采取鉆桿進行測量,一般用L進行孔深記錄;傾角:是指鉆孔當前點的切線與水平面之間的最小夾角;方位角:是指鉆扎當前點的切線在水平面的投影與北向(N軸)之間的夾角;設計方位錢:開孔方位線在水平面上的投影,代表鉆孔深度廷伸主方向。
3煤礦井下水平定向孔軌跡的一般形式和描述方法
本煤層預抽鉆孔的布且形式預抽鉆孔一般情況都布宜在煤層厚度大、透氣性好、瓦斯含且高、煤層硬度較大的稱定煤層中,這樣不但有利于成孔和后期鉆孔橡定,同時能夠保證鉆孔的高滲透性。有利于瓦斯的逸出。報據鉆有利于瓦斯的逸出。報據鉆孔相對于工作面延伸方向的不同水平定向鉆孔布龍形式主分為走向和傾向布置兩種形式。為了保證良好的抽放效果,不能使鉆孔穿透工作面或從巷道穿出帆,在實施定向拐商鉆孔前,孔相對于工作面延伸方向的不同水平定向鉆孔布置戳主鉆孔布t形式一般以走向或傾向平行布皿為主。在實施向拐夸鉆孔后,可采用“一孔多分支”的鉆孔布1形式。這樣可在順槽直接開孔,減少鉆機椒運次數,提高鉆進效率,同時起到“一孔多用”的效果。
4煤礦井下隨鉆測量技術鉆孔軌跡數據處理方法
在煤礦井下隨鉆測量技術鉆孔軌跡數據處理中,提出應用平均角法進行軌跡計算。為確保鉆進軌跡描述的準確性,可以進行多點測量,降低兩側點間距,提高計算精度,這種方法計算簡單,在實踐應用中應用較為廣泛。此外,在煤礦井下隨鉆測量技術鉆孔軌跡數據處理中還可以采取平衡正切法。然而其方法應用精度偏低,為滿足現場實際需求,本文提出應用Excel進行鉆孔孔跡測量參數計算,并繪制鉆孔軌跡圖。Excel工具具備著強大的數據處理功能,通過測量儀器,收集測點深度、傾角與方位角等信息,通過Excel形式進行保存,采取相應的計算方式進行孔跡坐標計算,選擇圖表導出方式,直觀獲得鉆孔軌跡水平及垂直投影。
二、基于4G通信技術的煤礦無線通信系統
(一)無線移動通信系統架構
針對當前煤礦生產對無線移動通信系統的需求,利用4G中的TD-LTE通信技術來實現高傳輸速率的寬帶無線網絡,建立信息化、自動化、智能化于一體的煤礦安全生產管理系統,打破當前煤礦系統安全生產局面,將煤礦井下傳感器、視頻等各類業務數據進行統一的網絡部署,有效解決信息孤島的問題,確保煤礦安全生產,從而提高煤礦的生產效率。因此,建立基于分時長期演進(TD-LTE)的寬帶無線網絡,由于基于4G通信技術的無線移動通信系統可以在頻譜帶寬20MHz下可以實現上行峰值速率和下行峰值速率分別為50Mb/s,100Mb/s,其接入時延可以小于100ms,如表1所示[3],表示4G通信系統與3G無線通信系統的對比,因此,采用TD-LTE無線通信技術不僅可以滿足語音和數據業務的實時傳輸,也可以有效避免數據丟包、延時等問題。下面對基于4G通信技術的無線移動通信系統進行對比分析:1.基于TD-LTE通信技術的系統架構。TD-TLE煤礦無線通信系統網絡總體架構主要由基站、接入網關、BRAS及核心網通信構成,其中,核心網網元可以實現語音通信、數據傳輸及集群呼叫功能,其主要通過IMS+EPC+DSS集群模式來實現的[4]。2.建立基于TD-LTE通信技術的基站通信系統。將Femto/Pico基站應用于無線通信系統建設中,增強區域的覆蓋范圍,通過自身的傳輸網絡統一接入到安全網關中,采用IPSEC的方式,以保證網絡傳輸安全。當基站通過提供WLANAP來承載數據業務過程中[5],其也可以通過PDG直接接入網絡來承載數據業務,為了確保提高高質量、高傳輸速率的數據和語音業務,則可以通過直接接入3GPP核心網來滿足不同的產品需求,實現統一的業務活動,建立以SmallCell為基站的網管系統,從而實現下層無線網絡通信系統與上層網管系統的對接。3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的核心網[6]。在系統中設置核心網,其主要作用是提供用戶連接、系統管理、網絡承載等功能,分析該系統的核心網系統AXUNiEPC-5[7],其主要依托電信級EPC核心網的優勢來實現網元MME、PGW等功能融為一體的模式,該核心網實現了移動辦公、遙感業務、監視控制及電子商務等基本業務,其可以為用戶提供安全可靠的LTE接入。另外,核心網系統還利應用了IMS系統,其是一種全新的多媒體業務形式,其不僅可以滿足多樣化的多媒體業務需求,還可以實現LTE語音業務系統,并且DSS核心網可以實現LTE的集群呼叫功能,DSS與EPC相比,其都采用了ATCA架構,并且都可以實現設備小型化的核心網。4.建立綜合應用無線通信系統平臺。利用分布式高性能計算機框架架構來建立一個安全、可靠、統一的綜合應用系統平臺,為了構建靈活、適用強的處理平臺,應在軟件處理平臺基礎上增加分析處理數據的專用支持工具,如支持LTE、Wi-Fi網絡和終端的基站系統[8],實現數據傳輸、視頻及語音等各類業務,提供統一的數據存儲及應用接口,從而實現自動化管理的應用系統。
(二)無線移動通信系統功能概述
1.調度功能。調度系統是煤礦生產的重要通信手段,生產調度員通過利用調度功能來統籌調度所有資源,并對煤礦生產中各種突發狀況進行處理,以保證煤礦生產順利進行。調度功能主要包括生產進程管理、煤礦生產流程整合及資源分配等功能。2.語音業務。其主要包括以下幾種業務:第一,移動電話,其可以提供語音通信功能;第二,緊急呼叫業務,當煤礦井下的集群用戶發起緊急呼叫,呼叫中心將會做出答復,其類似與電話業務,具有簡單方便、快速的特點;第三,主叫號碼識別顯示業務,其主要功能是提供主叫用戶號碼給被叫用戶。3.集群通信。為了實現用戶之間的通信,利用無線集群通信系統來實現自動化的信息共享功能,與公眾無線移動通信相比,無線集群通信系統不僅可以提供系統內部的全呼、組呼之外,還可以提高雙向通話功能,通過建立優先等級呼叫和緊急呼叫功能,以滿足煤礦生產安全部門指揮調度的需求。4.增殖數據服務。在增殖數據業務中,主要包括提供視頻通話、物聯網接入、手機終端定位、多種數據等業務,其中,對于視頻通話,通過手機實時進行無線視頻業務,以便于井上工作人員的判斷和決策;數據網接入,通過利用3G通信技術來實現終端及無線傳感器等接口的采集,并利用物聯網提供終端接入;手機終端定位,即利用4G無線通信技術來實現語音通話及礦用無線通信手機終端定位,即通過操作人員攜帶的手機與基站之間的信號傳輸來獲得操作人員在井下的信息,這樣地面上的工作人員則可以通過計算機來了解井下工作人員的信息,其可以確保煤礦井下的安全生產,同時也可以提供實時信息;數據業務,為了滿足煤礦井下多種業務對寬帶的需求,實現高速分組無線數據業務,并通過智能手機綁定內部系統,實現信息、視頻監控及安全生產實時監控等功能,將綜合自動化系統應用于系統中,實現組態軟件實時顯示功能,當煤礦井下出現異常情況,系統將會提供自動報警提示功能。
1.2在煤礦提升、運輸方面的應用煤礦提升、運輸是煤礦生產中的關鍵環節,其工作效率直接影響著煤礦的生產效率,礦井提升機和帶式輸送機的使用正是機電一體化數控技術應用的具體體現。其中,礦井提升機能夠實現全數字提升,而內裝式提升機是一種典型的機電一體化設備,簡化了機械的結構,將滾筒和驅動有機地連接起來,大大提升了設備運行的安全、穩定性;帶式輸送機是目前最主要的輸煤設備,具有可靠性強、自動化程度高、輸送量大、適合長距離輸送等優點。
1.3在煤礦安全生產方面的應用煤礦的安全生產離不開監控系統的支持,良好的監控系統能夠有效地避免煤礦安全事故的發生。煤礦礦井對監控系統的要求極高,必須保證系統時刻連通,保證隨時能與工作人員聯絡,從而保證井下工作人員的人身安全。機電一體化數控技術在礦井監控系統中的應用,可以將系統主機內的數據庫進行連接,利用局域網使其連成同步模式,由專用的通信接口負責主備機的監控工作,并利用專業的軟件,對產生的數據進行整理和分析,同時實現了上傳、檢索、圖形顯示、打印等多項功能,為礦井監控系統的發展提供有力的技術支持,對煤礦的安全生產具有十分重要的意義。
1.4在其他方面的應用煤礦安全生產離不開井下支架設備,而機電一體化數控技術在支架設備中也有著廣泛的應用。利用計算機系統與液壓支架系統的充分結合,實現了成組自動移架和定壓雙向臨架,有效地避免了支架與模板和頂板發生碰撞。目前,掘進機的電氣部分普遍采用了由礦用隔爆兼本質安全型開關箱、礦用本質安全型操作箱、礦用隔爆型電鈴、礦用隔爆型壓扣控制按鈕、隔爆照明燈、掘進機用隔爆型三相異步電動機、GJC4低濃度甲烷傳感器等組成的電氣系統。
2機電一體化數控技術應用的相關建議
我國煤礦機電一體化數控技術與國外先進技術相比,仍然具有一定的差距,這就需要相關部門加大科研力度,加大對機電一體化數控技術開發的資金投入,提高我國機電一體化數控技術水平,提高煤礦機械自動化程度。另外,還可以大膽借鑒國外先進技術,根據我國煤礦行業的實際發展情況,制訂符合我國煤礦企業發展的機電一體化數控技術的開發規劃。隨著我國煤礦機電一體化數控技術水平的提高,煤礦生產的效率、安全性等得到了全面的提升,但與此同時,也應該加強對煤礦工作人員的技術培訓,使其能夠熟練操作這些自動化機械,并且加強對機械設備的管理和維護,確保煤礦生產的安全與穩定。
2控制系統的設計
根據分析可知,帶式輸送機節能控制的關鍵是根據運量變化動態地調控帶速,通過減少輕載和空載狀態下的功率損耗來達到節約能耗的目的。該節能控制裝置的接收來自倉位傳感器的料位信號、帶式輸送機稱重傳感器的重量信號、速度傳感器的速度信號,只要通過對上述信號進行邏輯判斷,便可按照預定的程序智能地控制給煤量和輸送機帶速。控制系統是以S7-300系列PLC作為控制中樞,可實現倉位信號、帶速信號、稱重信號的采集,并利用PLC實現人工智能模糊控制,計算出精確的運行頻率,通過調節變頻器頻率來實現對帶式輸送機速度的控制。同時,各級分站之間的信號傳輸以及通信功能均由PLC實現,帶式輸送機的各種保護功能也通過PLC程序控制實現。
系統預先設定煤倉額定容量的30%~80%為合理存煤量,在這個范圍內,需要測量帶式輸送機實際運量Q,將測量值與設計值進行比較,并以設計的運量為準對帶式輸送機進行變頻調速。當煤倉的實際存煤量超過額定上限時,系統自動發出存煤超限警報,采煤機按指令停機;當煤倉的實際存煤量超過額定容量的80%又未超限時,需要發出減少采煤量的信號,然后以設計運量為參考,通過調節輸送帶速度來調整實際運量;當煤倉的實際存煤量低于額定下限時,系統將發出帶式輸送機的停機信號;當煤倉的實際存煤量低于滿容量的30%但未低于下限時,可減小給煤機給煤量,即減小帶式輸送機的實際運量;當實際運量滿足低速運行條件時(本系統以低于設計額定運量的一半為低速運行條件),輸送機將自動以設定的低速狀態運行,最大限度地節約電能。
2PLC控制系統的運行原理
輸入采樣是PLC控制系統的基本環節,決定了控制效率。在輸入采樣時,用到的設備是掃描儀。該設備全方位地掃描作業面,然后將掃描信息儲存起來,之后進行分析、處理。這份數據是單獨存在的,不會受到后期掃描數據的干擾,所以,應妥善保存,以免其丟失。當輸入采樣完成之后,PLC控制系統將會利用梯形模式圖分析掃描到的信息,以確定掃描用戶程序,最后將處理結果顯示在計算機界面上。此階段需要注意的是,計算要有先后順序,不能隨意安排順序。另外,還應保證輸送到控制系統數據的真實性,以避免數據不準確對控制命令產生負面影響。同時,前面2個階段的運行工作完成之后,就要轉入數據刷新階段??刂葡到y會總結前2個階段掃描到的信息,并以結論的形式輸出。
3PLC技術的應用
在安裝主站時,要事先制訂好設計方案,要保證煤礦機電設備安裝路線新穎,不能沿襲之前的老套路。只有這樣,才能充分發揮控制系統的作用。當線路安裝好之后,直接將主站控制屏與機電設備相連接,以便于對其全面控制。合理布置信息數據收集設備,保證設備運行信息能及時被收集起來,這對于及時了解設備運行狀況具有重要的意義。在帶式輸送機運行中,如果信息收集設備布局合理,就可以及時收集、分析和處理其運行情況,為之后的維修工作提供重要的數據支持。此外,還要合理設置PLC控制系統的報警信號。在煤礦開采過程中,經常遇到設備出現故障的情況,這時,就需要報警信號來提示,保證維修人員在第一時間內趕到,以保證設備的正常運行。傳統的警報信號通常是由電鈴或者蜂鳴報警器發出的,由于采煤現場的噪聲大,信號不易被工作人員所察覺,所以,很容易延誤了設備的維修。PLC控制系統采用新型的報警信號,并將其安裝在集控啟停設備中,由專業人員專門管理,當出現報警信號時,由他們處理,進而保證了避險的及時性,有效地減少了人員傷亡。PLC控制系統通常采用梯形圖形完成程序的控制。該控制形式應用了簡單的操作程序,所以,其使用簡單,便于掌握,并且能隨時切換,也就是說,它具有靈活性較高、對環境適應性較強的優點。此外,它還具監控功能。在煤礦機電設備運行過程中,能夠全面監控,并全面掌控運行過程中出現的問題,比如發熱情況、運行速度等。如果運行設備出現故障,那么,監控設施便會自動發出警報信息,盡快通知操作人員,有效地降低了設備出現故障的概率。另外,監控系統還具有自動記錄的功能,可以全面記錄機電運行中的情況,以便順利完成日后的維修工作。在使用PLC控制系統之前,應了解與該系統有關的幾組關鍵性數據,主要包括以下2點:①在實際運行過程中,將刷新頻率設置為0.5s,以確保對該系統的有效控制。在絞車運轉時,系統便會以0.5s為刷新時間,自動獲取開關的觸碰頻率,并予以保存,之后再轉換,以便準確計算絞車的運轉速度。當絞車運轉速度計算好之后,就要確定它的運轉方向。絞車運轉之后,同時使用2個計數器記錄觸碰次數,以便確定有效碰撞。通常情況下,在5s之內,2個計數器相互控制,以記錄按鈕2次變化的時間。由于絞車在接觸之后會產生吸引力,使自身穩定上升,所以,要在5s內確定按鈕啟動次數,以此完成對絞車上升和下降的控制。②對運行環境的要求。PLC控制系統也有合適的運行環境,當環境溫度在0~55℃時,能保證其高效運行;當溫度高于55℃或者低于0℃時,系統就很容易出現故障,從而影響對煤礦機電設備的有效控制。比如,在低于0℃的環境下,PLC控制系統的運行速度將會降低或者出現崩潰的情況。所以,在控制煤礦機電時,應對適當控制采區的溫度,盡量接近系統高效運行的溫度。也就是說,運行溫度在0~55℃之間,才能保證系統穩定、高效地運行。
引言
我國自造的煤礦機電一體化設備都具有智能化、程序化、信息化的特點,以及設備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優點。從1970年我國自行設計制造和裝備的第一套綜合機械化采煤工作面在大同礦務局試驗起,我國的機電一體化技術開始萌芽。到上世紀80年代后期,我國綜合機械化采煤取得了空前的發展,大大推動了我國的煤礦機電一體化技術的進程,采煤機已由液壓牽引向電牽引發展。到了上個世紀90年代中期,在原有的研究成果上,又開展了采運支機械微機監控、故障診斷的研究和支架電液微機技術應用的研究,并研發了大功率電牽引采煤機。而進入21世紀后,我國煤礦機電一體化技術的研究和應用領域均有重大突破,在煤礦安全生產監控、大型固定設備的后備保護等方面已取得了喜人的成績。然而,與國外的先進采煤國家相比,我國的煤礦機電一體化技術發展尚有一定差距,并且煤炭工業相對機械、電子、航天、輕紡、化工、鐵道、冶金等行業起步晚基礎薄弱,在開發水平、應用范圍、投資規模、技術人才和管理水平方面均有較大差距。
一、機電一體化技術的應用實踐
1.1礦井安全生產監測監控系統中的應用礦井安全生產監控系統是最能體現煤礦機電一體化的技術之一。我國監測監控技術應用較晚,20世紀80年代初,原國家煤炭部組織了對國外煤礦監控技術進行大規模的考察和引進工作,此舉大大促進了國內監控技術的發展。先后從波蘭、法國、德國、英國和美國等引進了一批安全監控系統(如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200),在部分煤礦中應用;在引進的同時,通過消化、吸收并結合我國煤礦的實際情況,研制出KJ2,KJ4等系統并通過了鑒定。20世紀90年代以來,緊跟世界監測監控系統的發展潮流,我國自行研制開發出了一批具有世界先進水平的監控系統,如煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90系統、煤炭科學研究總院常州自動化研究所的KJ95系統等,它們的主要特點是:測控分站的智能化水平進一步提高;具有網絡連接功能;系統軟件采用了Windows操作系統。同時,在“以風定產,先抽后采,監測監控”12字方針和煤礦安全規程有關條款指導下,規定了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監測監控系統。自此,大大小小的系統生產廠家如雨后春筍般的不斷出現,不僅為各煤礦提供了更多的選擇機會,且促進了各廠家在市場競爭條件下不斷提高產品質量和服務意識。經過多年的實踐表明,安全監測監控系統為煤礦安全生產和管理起到了十分重要的作用。
對我國現有煤礦監測監控系統及配套傳感器等設備的現場應用效果進行綜合評價,煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90、天地科技股份公司常州自動化分公司的KJ95、煤炭科學研究總院撫順分院的KJF2000和北京瑞賽公司的KJ4,KJ2000等系統無論在軟硬件功能、穩定性和可靠性、專業技術服務能力、企業性質和生產規模等方面基本代表了我國煤礦監測監控系統的技術水平。
1.2礦井提升機中的應用礦井提升機是一種實現機電一體化較好的礦山大型設備,全數字化,交、直流提升機。特別是內裝式提升機,從結構上將滾筒和驅動合為一個整體,大大簡化了機械結構,是典型的機電一體化設備,充分體現了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。全數字提升機高度可靠,具有可重復性故障尋址、完整的診斷設施和自診斷功能,以及簡單而快速的通信功能;它采用總線方式,大大簡化電氣安裝;硬件配置簡單,互相兼容,零備件少;可以方便地實現軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度。
在我國“九五”計劃期間,國產全數字化直流提升機已成為各煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產權的全數字化直流提升機的核心部分ASCS是由雙CPU構成的計算機系統。除此之外,我國還用SIMADYND和S7研制成功了第一臺交-交變頻器供電的交流提升機。2000年11月,該系統在焦作古漢山礦投入運行,情況良好。提升機由于采用了計算機技術,其安全保護系統更為完善。該系統的主要特點是:采用兩臺計算機裝置,每臺都有自己獨立的測量、傳感裝置和數據處理系統。這兩臺計算機同步工作,互相檢測,互為備用,對提升行程實現直接測量和間接測量容器位置相結合的方式,對兩者進行比較、校正,實現行程自動控制。由于采用了計算機對安全回路、制動回路、電源和驅動回路進行實時檢測,實現故障記憶,因此極大地提高了提升機安全性能。
1.3井下帶式輸送機中的應用在我國“八五”計劃期間,通過國家一條龍“日產萬噸綜采設備”項目的實施,極大地提高了帶式輸送機的技術水平,煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關鍵技術研究和新產品的研發也取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設備、高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內此項技術的空白,并對帶式輸送機的關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產品開發,成功的研制了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置、驅動系統采用調速型液力偶合器和行星齒輪減速器,目前我國已經自行生產制造了多個品種和多種類型的帶式輸送機。
二、結束語
隨著煤礦生產不斷向深部水平發展,對控制水平和規模的要求越來越高,從而又加速了機電一體化技術的發展和進步,目前各種高新技術的發展,如網絡、光纖、人工智能及生物工程等高新技術已滲入到機電一體化技術之中,使機電一體化產品功能更強大、性能更優越,使機電一體化產品功能越來越強,智能化程度也越來越高,因此采用新的機電一體化技術裝備的煤礦,能夠使企業獲得更加顯著的技術、經濟和社會效益,這也是一個煤礦企業循環促進不斷發展的過程。
參考文獻:
[1]張莉.機電一體化技術在煤礦中的應用[J].山西煤炭干部管理學院學報.2007.(1):88.
2、加強對設備的現場管理
(1)安裝質量;機電設備能否安全運行,設備的安裝作為其保證的第一個環節其重要性是顯而易見的。針對安裝環節,不僅僅著重于安裝時的小心、謹慎安裝前對流程的安排、以及安裝前的審核、批準,這每一個環節都有可能發現問題、解決問題,而縱觀礦難的發生十之八九的原因大多也都是出在細節上的,俗話講“小心駛得萬年船”從細節入手狠抓質量,這是一個成熟企業應該具備的特性。(2)提高設備的運行質量;首先,煤礦施工企業應該制定針對不同設備的,與之相符的檢查制度,對設備進行科學的點檢;然后,通過對機電設備的長時間觀察,對其溫度、振動等數據進行科學的整理,并以此為基礎建立科學合理的點檢表,這樣除了有助于對機電設備的工作狀態有一個更清除的了解外,一旦發現故障也能更快更準確的找到故障的張銘良鄭州煤炭工業(集團)工程有限公司河南鄭州450043根源并做出解決。最后,確保點檢工作科學有效的進行,技術人員也要對設備進行跟蹤調查,及時檢查、維護、維修并制定相應的點檢周期。(3)提高對設備檢修的質量;對于已經發生故障的設備在處理時一定要遵循下列步驟。首先,在對設備停產檢修之前嚴格的制定相關檢修計劃報告,待相關部門的審核通過之后,再進行檢修,檢修完畢之后還要對設備進行全面的、系統的調試運轉;其次,加大力度,盡量確保每臺設備的檢修都有專門的人負責,落實到實處的責任制也能從另一方面提高技術人員的責任心;每一個環節,環環相扣,發揮多個部門的協調作用,也能減少在工作中的紕漏。
3.有針對性的建立健全規章制度
在機電技術管理中為了達到預防煤礦安全事故的目的,應該運用各種合適有效的手段,針對各個不同的崗位制定出相應的規章制度和相應的操作手段。對以前發生過的安全事故要進行總結,以此增強企業的安全防患意識,從業人員也可從其中得到教育;嚴格落實既已制定的規章制度,對于生產、管理中出現的違規行為,要進行嚴厲的懲處;從制度上保證煤礦的安全生產,最大限度的限制安全事故的發生。
4.更新設備,嚴把設備檢驗
在已發生的煤礦企業生產安全事故中,由于機器的老化所誘發的安全事故屢見不鮮;針對這一點我們應該做到最設備及時的檢查更新,一旦發現過于陳舊、或者帶病運轉的機電設備時,應及時的進行更換,為安全生產打下堅實的基礎;其次在設備和配件的選擇時盡量的選擇擁有產品合格證的定點生產廠家所生產的產品。最后,對于變壓器和電器插件等一系列專業性要求較高的產品應該首先在通過專門實驗室的標準檢測合格之后才能正式投入使用,最大化的確保機電設備的安全入礦。
5.有針對性的建立機電管理機構
煤礦施工企業所用到的設備具有品種多、各個設備專業性強的特點。為實現對設備的妥善管理,應該根據不同設備的不同屬性去建立管理機構;這也是檢驗煤礦企業是否正規的一個重要因素。首先,在人員配備、體系結構和組織形式方面的設置應該做到因地制宜、量材使用避免模式的單一。其次,對于區域較大的煤礦應該專門設立相應的機電管理科,對該區域內的機電工作、設備管理統籌分化,進行統一的管理、調度;相反對于區域較小的煤礦則可以采取機電管理科和工作區合并的方式,這樣不僅對工作內容進行了詳細,也較大的節約了人力資源。