文/翟華羽李永勤

機(jī)電一體化技術(shù)在榆家梁煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

文/翟華羽李永勤

機(jī)電一體化是將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。隨著煤礦生產(chǎn)不斷向深部水平發(fā)展，作為礦山綜合自動化基礎(chǔ)的煤礦機(jī)電一體化技術(shù),在煤礦生產(chǎn)的每個(gè)過程都起著積極作用。

煤炭企業(yè)可通過應(yīng)用煤礦機(jī)電一體化技術(shù)，提高煤炭出產(chǎn)率，降低勞動成本，改善礦工的工作環(huán)境，降低安全隱患，保障礦工的生命安全，進(jìn)而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和競爭力。本文就神華神東煤炭集團(tuán)榆家梁煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及管理措施進(jìn)行了闡述。

一、機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

1.在連續(xù)采煤機(jī)中的應(yīng)用

煤炭生產(chǎn)的核心是采掘工作面，實(shí)現(xiàn)采掘工作面機(jī)電一體化是煤炭產(chǎn)業(yè)追求和探索的方向及目標(biāo)。世界先進(jìn)的采煤國家如美國、澳大利亞等，為了提高采掘工作面的產(chǎn)量和工效，在礦井長臂工作面上采取一系列卓有成效的改革，從而形成了生產(chǎn)能力大、自動化程度高、安全可靠、工作面單產(chǎn)和功效成倍提高的新一代高產(chǎn)高效的采煤設(shè)備。榆家梁煤礦在采掘工作面中采用JOY12CM15-10D型連采機(jī)，使得井下作業(yè)更加穩(wěn)定、快捷、安全，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。

JOY12CM15-10D型連續(xù)采煤機(jī)采用JNA控制系統(tǒng)，主要由JNA控制器（CCU）、電子模塊、一臺顯示計(jì)算機(jī)和遙控器組成。JAN控制系統(tǒng)監(jiān)控連續(xù)采煤機(jī)的各種功能，實(shí)現(xiàn)連續(xù)采煤機(jī)的各種開關(guān)回路，用以完成司機(jī)在遙控器上輸入的煤機(jī)功能，并顯示計(jì)算機(jī)記錄煤機(jī)的操作和狀態(tài)信息。每個(gè)顯示畫面提供詳細(xì)的信息，有助于煤機(jī)操作和故障查找及處理。JNA系統(tǒng)的中央控制器CCU連接MODA、MODB、MODC模塊，以及DCT、GCT、CCT、HCT、ACT和BCT六個(gè)電機(jī)智能傳感器，從而實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的監(jiān)控。電子模塊MODA、MODB、 MODC提供用于煤機(jī)操作的必要的開關(guān)回路。模塊與CCU之間使用interbus總線進(jìn)行通訊。12CM15-10D型連續(xù)采煤機(jī)行走驅(qū)動系統(tǒng)和變頻器系統(tǒng)使用三相AC1050V的電機(jī)。變頻器根據(jù)控制器發(fā)來的段信號，改變發(fā)送到行走電機(jī)的頻率，從而實(shí)現(xiàn)煤機(jī)的前進(jìn)和后退。

2.在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用

帶式輸送機(jī)是煤礦井下輸送系統(tǒng)中最為主要的運(yùn)輸設(shè)備，榆家梁煤礦帶式輸送機(jī)采用軟啟動技術(shù)，額定皮帶輸送長度為2500米，輸送量為1000t/h，帶速為3.15m/s。驅(qū)動裝置采用ZJT-2*250/660礦用隔爆兼本質(zhì)安全型變頻調(diào)速裝置，適用于交流50Hz、電壓660V供電系統(tǒng)、200KW及以下三相交流電動機(jī)的調(diào)速控制，具有啟動轉(zhuǎn)矩大、起停平穩(wěn)等特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)交流電機(jī)在各種負(fù)載情況下的平滑啟動、調(diào)速、停車等功能，徹底消除機(jī)械及電氣沖擊，延長設(shè)備使用壽命，節(jié)能降耗。同時(shí)，該變頻器還具有工作狀態(tài)屏幕顯示，過載、過電壓、欠電壓、缺相、過熱、漏電閉鎖等多種保護(hù)功能?？刂蒲b置采用KTC102綜合保護(hù)系統(tǒng)，集皮帶保護(hù)、集控于一體。其中，皮帶保護(hù)包對堆煤、煙霧、溫度、縱撕、跑偏、速度、超溫灑水和沿線閉鎖等提供保護(hù)。特別是堆煤保護(hù)、跑偏保護(hù)、縱撕保護(hù)都為帶式輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供保護(hù)。榆家梁煤礦在帶式輸送機(jī)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，較之前使用的連采小皮帶增加了1000米，各項(xiàng)性能較之前也得到了一定程度的優(yōu)化，為工作面掘進(jìn)運(yùn)輸提供了有力保障。

3.在采掘工作面局部通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

榆家梁煤礦掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)行“三專兩閉鎖”制度，掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)采用“三?！惫╇?，即專用開關(guān)、專用線路、專用變壓器。備用局部通風(fēng)機(jī)電源則取自同時(shí)帶電的另一電源，當(dāng)正常工作的局部通風(fēng)機(jī)故障時(shí)，備用局部通風(fēng)機(jī)自動啟動，保證了掘進(jìn)工作面的正常通風(fēng)。當(dāng)局部通風(fēng)機(jī)故障或停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能實(shí)現(xiàn)風(fēng)電閉鎖，即切斷停風(fēng)區(qū)域內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電源，待故障排除恢復(fù)正常通風(fēng)時(shí)工作人員方可恢復(fù)工作。此外，榆家梁煤礦還在采掘工作面實(shí)現(xiàn)了瓦斯電閉鎖，當(dāng)掘進(jìn)工作面瓦斯?jié)舛瘸?，通過瓦斯探頭檢測并報(bào)警，監(jiān)控系統(tǒng)控制傳輸、斷電儀、高壓開關(guān)執(zhí)行，立即切斷掘進(jìn)工作面的電源并閉鎖，以免因電火花、機(jī)械火花引起瓦斯爆炸，確保了生產(chǎn)安全。

4.在監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

榆家梁煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)主要由傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、信息傳輸裝置、主站的計(jì)算機(jī)等組成。傳感器監(jiān)測，具有顯示和聲光報(bào)警功能，分站對傳感器輸入的信號和主站傳輸來的信號進(jìn)行處理，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。主站控制分站的發(fā)送與接收，對多路復(fù)用信號進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)地面非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備與井下本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的隔離，工作人員在調(diào)度室便可了解礦井安全及生產(chǎn)狀況，為礦井安全生產(chǎn)提供了保證。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的管理措施

1.設(shè)立機(jī)電管理機(jī)構(gòu)

設(shè)立專門的機(jī)電管理機(jī)構(gòu)（機(jī)電科），對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的管理。機(jī)電科制定了嚴(yán)格的機(jī)電管理規(guī)章制度，對機(jī)電工作編制合理的計(jì)劃，對機(jī)電設(shè)備的配件進(jìn)行有序的分配，進(jìn)而方便對機(jī)電設(shè)備的統(tǒng)一管理。通過對違章操作的行為進(jìn)行嚴(yán)厲制止，對機(jī)電事故進(jìn)行徹底追查，進(jìn)一步保證機(jī)電設(shè)備高效運(yùn)行。此外，在機(jī)電科設(shè)置考核制度，對工作人員實(shí)行獎(jiǎng)懲制度，進(jìn)一步提高了工作人員工作積極性，充分發(fā)揮出機(jī)電一體化的最大優(yōu)勢。

2.實(shí)行科學(xué)化管理

制定一系列科學(xué)的機(jī)電管理制度，使得機(jī)電一體化工作高效有序運(yùn)行。通過制定礦用設(shè)備、器材使用管理制度，保證了使用設(shè)備和器材符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，明確了設(shè)備在使用過程中的檢驗(yàn)周期和標(biāo)準(zhǔn)，以及設(shè)備維修、更新和報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)。通過制定修舊利廢獎(jiǎng)勵(lì)制度，促進(jìn)了材料的再次利用，降低了材耗。此外，還通過組織機(jī)電科不定期的步行檢查，以了解機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和存在的問題；組織機(jī)電科區(qū)隊(duì)之間進(jìn)行定期互檢，促進(jìn)了區(qū)隊(duì)間機(jī)電一體化開展經(jīng)驗(yàn)交流，達(dá)到互利共贏的目的；組織機(jī)電科崗位操作人員實(shí)操培訓(xùn)，明確操作程序和標(biāo)準(zhǔn)；組織“青工技術(shù)比武”，提高了操作人員的技能水平。

3.引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)

一方面，通過與外資企業(yè)合作，引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備和機(jī)電一體化技術(shù)，再因地制宜，在引進(jìn)的設(shè)備和方法上加以改進(jìn)，形成了具有自己特色的技術(shù)，通過技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)了煤礦機(jī)電一體化的發(fā)展。另一方面，通過與高校合作，把高端前沿的學(xué)術(shù)理論帶進(jìn)煤礦，使之在實(shí)際工作中得到驗(yàn)證，通過學(xué)術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)了煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的成熟。同時(shí)，還不斷鼓勵(lì)井下工人進(jìn)行小改小革，讓其根據(jù)作業(yè)環(huán)境和工作需求，將學(xué)術(shù)知識融入先進(jìn)設(shè)備的操作中，對使用的設(shè)備進(jìn)行改革創(chuàng)新，使之更加可靠、實(shí)用。

總之，榆家梁煤礦在采、掘、運(yùn)、裝等方面綜合運(yùn)用煤礦機(jī)電一體化技術(shù)，提高了煤炭資源的出產(chǎn)率，在一定程度上降低了作業(yè)成本，改善了作業(yè)人員的工作環(huán)境，提高了煤炭生產(chǎn)的安全系數(shù)，降低了安全隱患。

(作者單位：神華神東煤炭集團(tuán)榆家梁煤礦)

（責(zé)任編輯：周瓊）