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绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇煤炭工业智能化,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
全省将支持化解煤炭过剩产能企业创业载体建设,支持企业将掌握专业技术、有管理能力的企业职工组织起来创办企业实体,并给予创业担保贷款及贴息、吸纳就业补助等创业就业政策支持。鼓励企业利用现有闲置厂房、场地和楼宇设施,通过联合、协作、改造等措施,建立各种形式的创业孵化基地、创业园区、创客空间等,为企业分流职工中的创业人员提供场所便利和创业服务。
对基地和园区企业分流职工创业实体户数占总户数30%以上的,对创业孵化基地根据入驻户数按每户不超过1万元的标准,给予一次性管理服务补贴;对创业园区根据入驻户数按每户不超过5000元的标准给予一次性建设补助。补助资金主要用于为入驻实体提供就业创业服务以及基地和园区管理运行经费。
同时,鼓励职工自主创业。对离岗创业人员可参照城镇登记失业人员政策给予创业培训、创业担保贷款及贴息、场地安排等创业政策扶持。对有创业意愿的企业职工和失业人员实现创业的,参照就业困难人员灵活就业政策,从就业专项资金中给予不超过3年的社会保险补贴(补贴标准分别按照企业吸纳就业困难人员补助标准和灵活就业人员补助标准执行)。
关键词:综合自动化;矿井智能化;系统集成
随着我国煤炭工业的发展和开采技术、开采装备及机电设备等水平的不断提高,人们对煤矿生产综合自动化和智能化的需求越来越迫切,要求也越来越高。经过多年的实践活动,综合自动化和智能化在煤矿的安全生产过程中所承担的分量越来越重,因此,当前我国煤炭行业的综合自动化和智能化正处在一个普遍建设和全面提高的发展阶段。那么对于一个生产矿井,其综合自动化和智能化具体是哪些内容,什么标准、水平,详细功能又是怎样。这些问题,就我们目前使用的规范、标准和手册等均没有给出一个详细的回答,因此很值得我们研究与探讨。
一、矿井综合自动化
一个矿井的运营可以分为两大部分:生产系统和管理系统,其生产系统又可按地理位置分为井下和地面,亦可按工艺流程分为掘、采、运和辅助系统,辅助系统一般有通(压)风、排水、提升、供电、保温、洒水等。当前无论是生产主系统还是辅助系统,一般均配置各自的自动化系统。这些自动化系统都是围绕它们各自生产系统的功能和要求而设置,即大部分的自动化系统是一个纵向的控制及管理系统,即它们是以星形的运行方式存在于一个生产矿井中,星的中心是矿井的地面调度中心。这样,对于任何一个自动化系统,就形成了一种纵向的管理方式。当前有一些矿井和自动化设备公司正研究和探索各自动化系统间的横向组合与融合,比如通过工业环网,将井下多个自动化系统进行整合,然后集中上传于调度中心,在调度中心各系统的显示、操控和数据储存仍是分别进行,这种方式只解决了井上井下的信息统一传输问题,在信息源和信息终端使用者仍是一种分散的使用方式,即使所有系统都集中到C-S(客户端)服务器)的Web(网页浏览器)模式,但也是多种界面,多台数据服务器形式,因此只是外部的综合,并没有实现数据信息内在的一体化和综合化。
通常,在一个生产矿井中,涉及生产安全系统的有:1)电力监控系统:包括地面35 千伏,10千伏变电站;井下中央变电所、采区变电所;2)井下主、辅运输监控系统;3)液压支架压力监测系统;4)综采工作面监控系统;5)主井运输监控系统;6)副井运输监控系统;7)锅炉房监控系统;8)地面辅助运输系统或选煤厂。
涉及矿井环境安全的系统有:1)安全监测监控系统;2)瓦斯抽放监测系统;3)通风机监控系统;4)矿用人员安全监测系统;5)大屏幕显示系统;6)工业电视系统;7)通信系统。
以上两种类型的自动化或监测监控系统在矿井的生产过程中均具有相当重要的作用,但相对来说,如果涉及生产安全的自动化系统发生了故障,只是对矿井的产量和经济效益有影响, 而涉及人身安全和矿井环境安全的监测监控系统如果发生了故障,那产生的后果将是不可估量的,因此必须从技术措施和行政管理上保证这些系统运行的稳定和可靠。对于涉及生产安全系统的自动化系统,大都是基于PLC和CAN总线的自动化控制系统,因此在数据源端可以将其进行整合,在数据的终端,可以将数据库,操控软件,使用界面等进行统一,这样就可以实现生产系统自动化的综合功能。要想实现这样的综合功能,必须考虑:1)各生产自动化系统提供方与研制方必须公开他们各自的内核程序;2)矿井的自动化系统集成商要有较高的集成能力,当然作为使用方和出资方也必须清楚的提出相应要求。从矿井各自动化系统建设的初始,就朝着综合化的方向努力,最终才能真正实现矿井生产系统的综合自动化,才能给决策者提供及时、全面的数据信息,从而做出正确的分析与决策。对于涉及矿井环境安全的各监测监控系统,其工作原理有基于PLC的,有基于以太网络控制系统的,也有基于CAN总线的,同样将各系统整合到以太网标准的统一平台,实现信息的传输管理和应用。整合到以太网平台的好处是,下级设备层网络还是各自独立运行,这样既可以互不干扰,又可以信息共享,即使一套系统发生故障,也不会影响其他系统的正常使用。对于这种高级平台的系统整合,需要集成商和应用方共同研究制定信息共享方案,共同决定送于网络平台的主要数据、关键数据、触发数据等内容,从而实现数据信息的无缝衔接,以使网络平台发挥其更大的作用。
二、矿井智能化
我国目前为止,矿井智能化对大家来说还仅仅是一个名词而已。但建筑智能化和智能化建筑在我国已经是一个方兴未艾的产业,所以我们可以参考建筑智能化的内容来探讨矿井智能化。首先我们来看建筑智能化系统集成设计图集中对建筑智能化的相关描述:“随着现代通信、计算机网络、自动控制等技术的发展,建筑智能化系统逐渐增加,监控对象众多,内容广泛。为了实现各个系统之间信息共享、相互协调、互控和联动功能,综合管理需要将各个分离的系统有机地集成在一个相互关联,统一和协调的系统之中,这种解决方案就是系统集成。系统集成实现的关键在于解决各系统之间的互联性和互操作性,这就需要解决各系统之间的接口、协议、系统平台、应用软件等问题。”同样在矿井智能化中,各生产、辅助系统、环境安全监测的自动化系统内容亦不少,而且接口形式、通信协议、操作平台、应用软件各种各样,所以在矿井智能化系统集成中,关键也是解决各系统之间的互联性和互操作性,从而才能在矿井的调度中心形成一个相互关联,统一和协调的调度指挥系统。
只有将矿井生产和经营管理活动中的所有自动化系统实现了有机的统一、协调且可以互联互控,才可以称其为智能化矿井。但在一个大型的井工矿井中,将所有的自动化系统都集成到一个综合系统中是不合理和不可行的,因此可以按照一定的原则,将其划分为1个~2个集成系统,如前面所述,可将涉及生产系统各自动化集成到一个综合系统,将涉及环境安全和人员监测的,集成到另外一个综合系统;也可以按照矿井生产工艺流程的关系来划分,比如将综采工作面、主运输(提升)、地面生产系统等集成到一起,将通风、瓦斯监测、供电、排水等集成在一起,将人员定位、无线通信、工业电视等综合集成。当矿井实现了智能化管理后,一方面,各系统可以互联互控,自动运行,从而达到减员提效的目的;另一方面,对操作人员的工作更加简洁、省时省力,对管理者和决策者得到的信息会更全面、更及时,更有利于做出正确判断,从而正确的去指挥和调度生产活动或救灾行为等。
三、结语
自动化是基础,智能化是目标。没有成熟、先进、可靠的各工况自动化系统,智能化也就无从谈起,更不可能安全可靠运行。但“智能化”和“自动化”的区别又是显而易见的,自动化主要是指各生产系统和生产辅助系统的独立自动化,综合自动化是指将各自动化系统进行初步的整合,实现统一的传输和管理,而智能化更强调的是各系统间的互联互控,有机协调,统一集成等。
参考文献:
[1] GB 50215-2005,煤炭工业矿井设计规范[S].
关键词:智慧煤矿;智能化开采技术;发展方向;经济效益
1.引言
智能煤矿和智能采矿技术的出现可以显著提高煤矿的开采效率,并解决采矿阶段的一些困难。实际上,智能煤矿和智能采矿技术是将各种先进技术结合起来,以实现智能,安全,高效的生产方式,这是我国煤矿发展的主要目标。此外,智能煤矿和智能采矿技术的发展可以有效地控制煤矿的生产阶段,识别和消除煤矿中可能存在的缺陷,从而减少了生产中断的可能性和煤炭资源的浪费获得良好的经济效益并确保安全。
2.智慧煤矿分析
智能煤矿是我国煤矿发展的新局面,也是我国硬煤健康稳定发展的基础。智能煤矿基本上结合了各种技术,以形成数据链路和数据中心的标准,完整而全面的感知系统以及强大的服务平台。具体内容在下面进行了分析和详细说明。(1)智能煤矿主要集成了物联网、计算机、大数据和人工智能技术等先进技术,可以使煤矿的变化更加智能化和自动化,从而提高煤矿的效率。(2)现阶段发展智能煤矿也符合我国的环境要求,有效地实现了环境友好的经营方式。此外,智能煤矿还根据实际采矿和生产条件创建了各种平台系统,例如:综合控制平台、地下煤矿定位和导航平台、矿井运输信息平台、视频监控和3D场景平台、灾难意识和报警平台、无人工作系统智能控制平台等;每个系统都是在线的。这可以为各种任务的开发提供相对有利的环境。
3.技术发展
智能采矿技术包括许多要素,例如:精确定位系统技术、现场识别技术(如图1)、数据分析技术、视频监视技术等。因此,在智能采矿技术的发展中需要进行各种研究,综合考虑塑造综合发展并获得良好的经济效益。(1)精准定位系统技术在煤矿开采过程中,进行精确的定位工作非常重要,以确保按照生产计划充分开发和实施安全开采。在煤矿中,由于煤矿环境复杂以及电磁信号的接收特性差,难以实现定位和导航。在精密定位系统技术的发展中,它主要是基于GIS定位系统来集成各种先进技术,例如:复杂磁场环境下的导航技术、本地定位和导航芯片技术、地下高速无线技术、精确的地下定位技术和地下障碍物的预防技术等可以使定位系统技术更加准确,确保各种煤矿开采作业的顺利开展,并取得良好的经济效益。(2)现场环境检测技术由于煤矿所在地相对复杂,湿度恒定,这将对煤矿的发展产生一定的影响,甚至造成安全事故。但是,在智能采矿技术的发展中,通过在现场环境检测技术中使用环境检测、振动检测等功能,可以将矿场的异常或危险点以及识别信息和数据快速加载到其中。因此,调度中心为提高煤矿企业的安全做出了贡献。此外,环保意识技术的发展需要考虑工程功能之间的关系,以确保技术的准确性,并鼓励将该技术应用于更具挑战性的采矿环境。(3)数据分析技术数据分析技术是智能采矿的关键部分,因为智能煤矿由不同的平台操作系统组成(如图2所示)。因此,对诸如实际操作平台和技术平台之类的数据和信息进行分析非常重要。在应用数据分析技术时,主要是使用传感器收集数据和信息以及确定数据分析的有用性。同时,利用此数据,可以有效地分析和提取煤矿开采的相关信息,并将其应用于煤矿开采,以确保煤矿开采的效率和实施智能煤矿开采模式。另外,通过使用数据分析技术,可以为相关人员执行各种任务,从而使工作相对方便,准确地了解采矿问题并及时解决,以确保各项任务的顺利进行。(4)视频监控技术尽管我国的煤炭开采业在发展过程中获得了技术和设备方面的大量资金支持,但由于某些因素,仍然存在一些会影响生产效率的问题。但是,由于使用了视频监控技术,指挥中心的闭路电视系统可用于实时监控煤层倾角的变化并随时分析其结果,从而可以发现事故,处理并解决,以减少事故数量。同时,视频监控技术的使用使了解煤矿的具体情况以及使用传感器进行实时研究成为可能。如果情况需要,可以使用手动干预来有效解决问题。确保并提高生产效率,以此带来良好的经济效益。
4.发展的主要方向
发展智能煤矿和智能采矿技术的主要目的是将各种技术形式融入其中,逐步完善智能化,自动化采矿方式,取得良好的经济效益和生产效率。以下是对智能煤矿和智能采矿技术发展方向的分析和解释。(1)实际上,在智能煤矿和智能采矿技术的发展中,已经根据煤层的地质条件和现状发展了相对较高的检测技术、分析技术和监测技术。根据煤矿开采情况,制定采矿计划,以确保所有任务顺利进行。同时,使用各种先进技术可以有效降低成本,查明危险区域和生产缺陷,并避免各种异常现象。(2)针对特定,复杂的生产现象,可以自动识别智能煤矿和智能采矿技术,可以有效地实施统一的远程控制操作,并可以加强不同国家的设备连接以提供情报。(3)使用智能煤矿和智能采矿技术还可以减少煤炭资源的大量消耗,实行环境友好的运营模式,并鼓励煤炭工业呈现健康,可持续发展的模式。此外,在发展智能煤矿和智能采矿技术方面,可以相应地调整工地条件,及时纠正异常现象,减少事故发生次数,确保安全生产方法的实施。
5.总结
本文简要介绍了智能煤矿的相关内容,并从不同的角度和方向分析和概述了智能煤矿和智能采矿技术的发展方向。以此证明智能煤矿和智能采矿技术是最重要的。采矿技术的实用性及其实际效果使该行业向环境无害和健康的方向发展,并取得了良好的经济效益。
参文文献
[1]王国法,杜毅博.智慧煤矿与智能化开采技术的发展方向[J].煤炭科学技术,2019,47(01):1-10.
[2]王国法,赵国瑞,任怀伟.智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析[J].煤炭学报,2019,44(01):34-41.
[3]王国法,刘峰,庞义辉,任怀伟,马英.煤矿智能化——煤炭工业高质量发展的核心技术支撑[J].煤炭学报,2019,44(02):349-357.
[4]王国法,刘峰,孟祥军,范京道,吴群英,任怀伟,庞义辉,徐亚军,赵国瑞,张德生,曹现刚,杜毅博,张金虎,陈洪月,马英,张坤.煤矿智能化(初级阶段)研究与实践[J].煤炭科学技术,2019,47(08):1-36.
[5]程建远,朱梦博,王云宏,岳辉,崔伟雄.煤炭智能精准开采工作面地质模型梯级构建及其关键技术[J].煤炭学报,2019,44(08):2285-2295.
【关键词】煤矿;机电一体化;应用
【中图分类号】X751 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5071(2012)06-0335-01
煤炭是我国重要的能源,煤炭工业的大力发展,在我国的国民经济建设发展中占居重要的地位。因此,近年来各级煤矿企业领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。下面对煤矿机电一体化技术的应用进行探讨一下:
1 概述
煤矿机电一体化产品是把各项高新技术融于一体的高科技产品,其主要技术包括:微电子、计算机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等,这些都是科技高速发展的热门技术。在煤矿企业中,开始利用机电一体化技术对煤炭系统进行改造旧设备和开发新产品,并取得了巨大的成功,这让人们清楚地意识到,机电一体化技术和产品的发展是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。
2 煤矿机电一体化技术产品的应用
(1)矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中,因为现代化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,那么随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为核心。在英国和意大利等国家,高性能、高可靠性的磁阻电机在煤矿提升系统中也得以应用。还有德国自主研发的内装式交——交变频调速提升机,它采用机电一体化技术把电机和滚筒做成一体,这样的融合技术不论在机械结构设计方面还是在电气控制系统方面在世界上都处于领先地位。
在我国,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化,采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外,计算机控制系统发展也非常迅速,它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能,如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障,可能在某些方面没有面面俱到,在使用上还不能满足一些功能,但是从发展的角度看问题,这的确是一个很好的开始。目前,我国直径在两米以上的提升机有许多台,其中90%为交流提升机,并且均是采用转差功率消耗型的转子串电阻调速,电控系统部分绝大多数仍采用继电器——接触器系统,只有一小部分采用可控制编程器。直流提升机多数为发电机拖动,虽有部分可控硅供电系统,也均为模拟量控制。而PLC可编程控制器使用比较简单,程序设计起来也比较容易,不需要一些复杂的输入输出接口装置,抵抗外界的干扰能力也很强,因此,它能在环境比较恶劣的情况下进行长时间工作。
(2)综合机械化采煤,七十年代我国自主设计制造装配了第一套综合机械化采煤工作面,并在大同矿务局进行试验使用,一直试验使用到八十年代后期,这项技术的使用标志着我国的煤矿综合机械化采煤有了重大的突破性发展,推动了煤矿自动化的发展进程,同样,采煤机也由液压牵引开始转向电牵引;液压支架的控制系统也逐渐向计算机化发展,以计算机为核心,采用电液控制,移架自动化得以实现。另外,对工作面刮板运输机也进行了微机监控装置的配置,实现计算机自动化控制。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用,使设备动作趋于协调,且安全性、可靠性大为提高,操作性能更加完善,为煤炭企业带来了更高的经济效益。
(3)矿井安全生产监控系统。从多数煤矿使用监控系统的效果来看,还存在一些问题,但是主要问题是传感器的不足,并且使用过程中,其稳定性相对较差,使用寿命不足,一些研究所和使用单位在这方面进行了大量的研究,对一些关键技术也实施多次再设计改进措施,但仍然没有得到预期的效果,因此这些在实际现场应用率不是很高。在国外,由于计算机网络软硬件技术发展很快,运行速度和质量也在不断提高,传输介质由同轴电缆发展到光缆,信息媒体由字符发展到声像,煤矿的安全监控系统有了很大的发展,他们的机电一体化技术在监控系统上的应用已有了非常高的水平。我国煤矿安全生产监控系统是煤炭行业内部机电一体化技术推广应用最快的产品,一些高校、科研所和企业正在研究和生产煤矿安全生产监控系统。
3 对我国煤矿机电一体化技术的思考
关键词:煤矿井工开采技术探讨
Abstract: Through analysis of China's coal mines, underground mining technology, the status quo, to explore the development of countermeasures and to accelerate the Coal Science Coal technological progress measures to promote the coal industry to the new road to industrialization, sustained and healthy development of coal industry. To promote the coal by underground mining in China is also rising.
Keywords: coal mines, underground mining, technology
中图分类号: TD80-9 文献标识码: A 文章编号:
煤炭是我国的主体能源, 煤炭工业是我国重要的基础产业。目前煤炭在我国一次能源消费构成中占70%以上, 预计到2050年约占50%左右。
1 煤矿井工开采技术现状
1.1 采煤方法与工艺
采煤方法与工艺的不断完善是采矿发展的主题, 采煤工艺的发展带动了煤炭开采各环节的变革。由于长壁开采是一种最新经济的井工采煤方法,目前壁式采煤法在全球井工开采中普遍应用, 占据了核心地位。
长壁采煤工艺中, 针对缓倾斜、倾斜煤层, 目前采用的采煤方法与工艺有缓倾斜薄及中厚煤层单一长壁综采、缓倾斜厚煤层倾斜分层长壁综采、缓倾斜厚煤层一次采全高长壁综采、缓倾斜厚煤层放顶煤长壁综采等。
我国是世界上应用水平采煤最早国家之一, 产量占世界前列, 在倾角10°以上、煤层中厚以上,顶底板稳定的低瓦斯矿井有较好的应用前景, 特别是煤层厚度、倾角变化较大的不规则煤层中应用更能发挥其能力。
1.2 技术装备状况
煤炭工业技术装备总体趋势是根据煤炭开采条件, 以高产高效、减人增效、安全可靠为目的, 向大型化、集约化、自动控制、无人工作面发展。
液压支架多采用大采高强力两柱掩护式支架,工作阻力达6000kN 以上, 最高达9800kN 。工作面刮板输送机要求大运量、长运距、大功率、长寿命、高可靠性, 几乎所有的刮板机都使用双中链, 刮板机功率达1790kW , 小时输送能力可达2500t 以上。
在电压方面, 许多工作面使用高电压(3300V或4160V) 。
可伸缩式胶带输送机要求长距离、大运量、大功率, 以保证大煤流的运输畅通, 有的工作面可以伸缩带式输送机的铺设长度已达5000m , 运输能力为2000 ~ 3000t/ h , 带速达5m/ s , 装机总功率1125kW。
桥式转载机输送能力达2500t/ h , 长度27m ,电机功率315kW。
综采工作面主要设备均实现机电一体化, 具有自诊断功能和通讯功能, 为工作面生产自动化, 提高系统的开机率, 保障系统的安全可靠运行及全矿井的自动控制及信息化管理奠定了基础。
综采工作面应用辅巷多通道快速搬家技术, 从旧工作面采通, 挂网, 重型综采设备的回撤、搬迁、到新工作面的设备安装调试并达到试生产条件最快仅需7d 时间, 真正实现了快速、安全、优质、高效。
无人工作面。我国引进德国采矿技术公司(DB T) 全自动化刨煤机综采系统(刨煤机、输送机及计算机远程控制技术) , 其余配套设备均由国内各生产厂家协助制造。可适应35°以下薄及中厚煤层, 工作面经济长度210m 以上, 生产能力900t/ h , 电机功率630kW , 目前正在国内铁法煤业(集团) 公司等矿山应用。
螺旋钻机无人采煤技术在我国也较为成熟, 在薄煤层开采中的发展前景十分广阔。目前一种新型三钻螺旋钻式采煤机已在我国研制成功。 该机的一次采宽为119m , 采深可达85m。适用于煤层厚度为015m~019m , 煤层倾角- 15°~ + 15°,煤层走向倾角小于8°的各种硬度的薄煤层, 其日产量可达250~350t 。
1.3 采场围岩控制技术
国内大型煤矿采场多采用重型液压支架支护,巷道支护则以锚杆支护为主。中、小型煤矿回采面多采用单体液压支柱、金属支柱支护, 巷道支护多以锚杆为主, 砌碹、金属支架为辅。
针对坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、大采高、大采深采场等不同条件的支护技术和材料也将不断推出。耐炮崩、轻型化单体液压支柱和厚煤层巷道锚索和可伸缩锚杆将陆续生产。监测仪表趋于直观、轻便、小型化。
1.4 其它采煤技术现状
“三下”采煤。随着资源利用政策的变化, 适于“三下”采煤的设计、工艺和装备进一步改进。目前一种新型泡沫轻便充填材料已经应用于煤矿,使“三下”采煤更加经济可靠。
2 煤矿井工开采技术存在的问题
采煤技术水平仍然较低, 技术装备较差, 煤机制造技术落后。与国外同行业相比, 在机电一体化、智能化、自动化的控制技术, 产品可靠性技术, 数字集成技术与计算机辅助设计技术, 仍然存在较大差距,中、小型矿井落煤方式还以炮采为主, 工作面走向长度过短。
在采煤机械化系统, 运输系统、采场围岩控制系统、巷道准备系统和辅助运输系统技术装备较差, 功率及生产能力较小, 机械化程度和工效普遍不高。
引进消化国外先进设备方面不够。在井下自救系统, 避灾系统、个人防护装备水平仍然很低, 对瓦斯等重大灾害预测预报的仪器、仪表还不能完全达到要求, 对安全事故的防治技术及装备不能充分有效防治灾害或最大限度减轻灾害。
煤矿重大科技攻关课题难以实现, 重大安全技术问题难以解决。
目前我国煤矿在“一通三防”, 防治水、矿井深部地压、冲击地压、高温害和支护等方面存在许多技术难题, 严重威胁着煤矿安全生产, 这些涉及行业技术发展共性基础性和前瞻性的重大科技工作课题, 国家支持范围和力度与过去相比大大减少。
重点煤炭企业下放后, 受单个企业和科研院所经济实力限制, 难以开展技术攻关。煤炭地下气化技术和煤炭地下浆化(液化) 技术受经济成本等因素影响未能有效推广应用。
煤炭专业技术人才面临青黄不接的状况。
3 煤矿井工开采技术发展
加快实施“科技兴煤”战略。建立科技攻关资金渠道, 争取每年从科技部或国家发展改革委安全技术改造专项资金中列支一部分, 作为引导资金,在国家煤矿安全监察局的领导下, 组织煤炭企业,科研机构、大专院校和有关单位开展开采技术、安全领域基础性技术研究和科技攻关。
加强煤矿专业技术人才队伍建设。国家应通过建立煤炭教育基金, 实施财政补贴及减免相关专业学费等措施, 扩大大专院校相关专业招生规模, 增加生源供给。
4. 结语
运用现代高新技术改造传统的煤炭开采技术。高产高效矿井应朝着矿井大型化, 提升、运输、采煤、瓦斯监测自动化, 固体污染物排放无害化, 洁净开采、绿色开采等方向发展。实践证明, 短期内不可能出现新原理的采煤方法。因此, 发展现代化采煤工艺是重点发展方向。在研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤设备和监控生产系统, 提高单产和机械化水平。同时, 要研究开发多层次、多样化的采煤工艺, 提高急倾斜、不稳定地质构造复杂等难采煤层的单产和机械化水平。研究完善现有装备, 提高其生产能力, 增强配套性、可靠性、提高使用寿命。采煤机向大型化、多电机大容量化、整机结构模块化、机电一体化和可靠性自动控制发展; 液压支架以支撑掩护式为主, 架体宽长、调高范围大、功能齐全、工作阻力大, 电液控制; 工作面和矿井运输设备强力、配套, 实现连续化。大力推行无人工作面开采技术,进一步研究低成本、高适应性的煤炭地下气化、浆化(液化) 技术。
参考文献
〔1〕江理全; 地下采煤法的现状及发展趋势[J ] . 矿山压力与顶
板管理, 2003 , 专利.
关键词:机电机械、矿山
Abstract: With the development of modern science and technology, mining machinery and electrical and mining machinery is also increasingly developed new technology of a modern technology.Key words: mechanical and electrical machinery, mining
中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:
所谓的机电,是指结合其应用机械技术和电子技术于一体。而矿山机电,作为一门学科,它主要培养的是能从事煤矿机电设备设计选型、安装、运行、维护、检修以及管理工作的高级技术方面应用性的人才,这对于从事煤矿专业的而言,尤其是在矿山机电的系统以及设备造型设计、安装、调试、维修和管理方面而言,矿山的机电技术要求需要更高的水平。
同样,所谓的机械,其实是简单的装置,它是能够将能量、力从一个地方传递到另一个地方,同时能改变物体的形状结构创造出新的物件。在生活中,我们周围有数不清的不同种类的机械在为我们工作。而对于机械的日常的理解是机械装置,也就是各种机器与器械。不过矿山机械并不是一门学科,而是直接用于矿物开采和富选等作业的机械。这其中包括了采矿机械和选矿机械。其中,探矿机械的工作原理和结构与开采同类矿物所用的采矿机械大多都是相同或相似,从广义上来说,探矿的机械也属于矿山机械。另外,矿山作业中还应用大量的起重机、输送机、通风机和排水机械等也属于矿山机械。矿山机电是一个抽象的名词,它表示的是从事于机电设备有关联的人才的培养,而矿山机械则是一个具体的、形象的名字,它包括的类型非常居多。
下面,我们从矿山机电以及矿山机械两个方面来谈一下各自的技术。首先是矿山机电。
在现代科技的推动下,机电的发展可以说是突飞猛进,而且随着现代计算机技术的迅猛发展和广泛应用,在机电的领域又一次出现了新的名词,叫做机电一体化,机电一体化是集于机械、电子、光学、控制、计算机以及信息等多学科的交叉综合,同时它的发展和进步促进了相关技术的发展和进步。所以说目前机电一体化的技术获得了前所未有的发展,可谓是一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术以及伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术,目前正向光机电一体化技术方向发展,而且应用范围愈来愈广。那么,对于矿山机电而言,机电一体化的进程也在发展以及进步中。因为对于矿山机电领域的人们而言,这个领域所涉猎的范围包括了像是矿山供电、矿山机械、采掘机械、电机学以及电机拖动,还有矿山机电设备控制、矿山电气安全、机电一体化设备、电力电子技术、电工基础、机械制图、流体力学以及流体机械、液压传动、金工实习、电子工艺训练、机械测绘、矿山机械设备调试及维修、矿山设备电气控制课程设计和电子技术课程设计等多方面的内容。正是这种多领域的培养,才能促进矿山机电化水平一体化的快速发展。
在矿山机电中,机电的一体化进程加快,同时,矿山机电一体化的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。矿山机电在技术上的发展,主要包括了:
1、智能化发展
智能化发展是21世纪矿山机电一体化技术的一个重要发展方向。其中在矿山作业中的人工智能在机电一体化建设者的研究日益更是得到重视。而这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,它是在控制理论的基础上,集合了包括人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学一级混沌动力学等许多新思想、新方法,模拟出来人类智能,以便使它具有判断推理、逻辑思维以及自主决策等能力。
2、模块化发展
我们所说的模块化是一项重要而艰巨的工程。因为在矿山作业中的机电一体化产品种类以及生产厂家繁多,所以从中研制和开发的具有标准机械接口、电气接口、动力接口以及环境接口的产品单元是一项既复杂又重要的事情。
3、网络化发展
20世纪90年代以来,计算机技术等新科技的突出成就是在网络技术。而网络技术的兴起和飞速发展不仅给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及日常生活都带来了巨大的变革。更何况是在大型的矿山发展中,同时,各种网络信息业将全球经济、生产连成一片,使得企业间的竞争也将全球化。矿山作业中的机电一体化新产品的研制与开发,只要使其中的功能独到,并且质量可靠,很快就会通过网络化走向全球的范围。由于网络的普及,并且其中远程控制的终端设备本身就是机电一体化的产品。因此,机电一体化产品无疑是朝着网络化方向发展。
4、微型化发展
微型化一词兴起于20世纪80年代末,它指的是机电一体化向更加微观的领域发展的趋势。而国外称其为微电子机械系统,泛指的是几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品,并且向微米、纳米级发展。不过微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,只能是在生物医疗、军事以及信息等方面。而作为煤矿技术,我们只能在其后的信息处理等方面采用微观技术,不过微机电一体化发展的瓶颈还是主要在于微机械技术,这在后期的机械技术发展中尤为重要。
5、绿色化发展
虽然我们说工业的发达会给人们生活带来了巨大变化。这一方面是物质丰富以及生活舒适;而另一方面则是资源减少以及生态环境受到严重污染。于是,全球的人们都在呼吁保护其环境资源,回归到自然。所以在机电一体化,尤其是在矿山机电的发展中,我们要更加提倡绿色产品,这使我们在矿山作业中,能够做到更环保,更绿色。绿色化是时代的一个趋势。而机电技术的绿色产品在其设计、制造、使用以及销毁的整个生命过程中,不仅要符合特定的环境保护和人类健康的要求,而且还要对生态环境无害或危害极少,做到资源利用率极高。所以说设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。
下面是矿山机械化技术发展。矿山机械主要包括,采矿机械、采掘机械、钻孔机械、采煤机械、石油钻采机械、选矿机械、烘干机械。而对于矿山机械化发展,首先要考虑的是人力以及人才的培养和运用。
煤炭,作为我国的能源支柱产业,使得煤炭工业在我国是很重要的能源工业,而且,我国在煤炭工业上的人力投入以及本投入也居世界之首,其中,我国在统配煤矿中,煤炭产量中的三分之二以上都是依靠综采机械化,因此我们在发展矿山机械化的同时,要充分的发挥煤矿大型机电设备的利用率以及效率,以便可以用少量的人力物力投入,来实现高产高效,从而能够实现煤炭工业的机械化、自动化和现代化。尤其是矿山作业的机械化。不过,从目前我国煤炭工业的整体技术水平看,我国仍是处于比较滞后的状态,尤其是技术改造和进步的要求。究其原因,是由于煤炭行业的劳动力结构严重不合理,而且职工数量多,其中的文化技术素质偏低。并且劳动者素质与目前的煤炭工业技术发展水平以及安全管理水平很不适应。所以说矿难事故的频繁发生,这与当前煤炭行业专业技能人员严重短缺是有着直接的关系。不过,值得肯定的是,随着国内外的煤炭、矿石价格高涨,我国矿山生产以及企业生产能力和机械化程度不断提高,尤其是那些煤矿机械化采煤以及综合机械化的采煤技术的应用使煤矿急需大量的煤矿机电高技能人才。因此,对于矿山生产而言,机械化水平需要更多的人才去支配。
此外,矿山机械还要有自动化的设备,这也是以后发展的一个趋势。所谓的自动化设备,是指自动化系统中的大型成套的设备,这又称自动化装置。而机器或是装置在无人干预的情况下会按照规定的程序或指令自动进行操作或是控制的过程。而自动化技术的运用还可以把人从繁重的体力劳动和部分脑力劳动以及那些恶劣、危险的工作环境中解放出来。同时在使用自动化设备时,我们矿山作业的操作人员以及设备维护人员需要更加加倍小心谨慎的对待机器,千万不要因为一时的疏忽而让机器设备受到损坏。
当然,矿山机械的自动化的设备在使用过程中难免会还是有一些故障产生,比如由于一些设备维护人员的疏忽,可能会使某些传感器的位置出现差错,像是没有到位,传感器故障以及灵敏度故障等。这就需要经常检查传感器的传感位置以及灵敏度,以便看是否会出现偏差及时调节,一旦传感器坏掉,就要立刻更换。另外,还由于自动化设备的震动,大部分的传感器会在长期使用后,出现位置松动的情况,因此我们在日常维护时要经常检查传感器的位置是否正确以及是否固定牢固。
【关键词】机电管理;宏观政策;四新;信息化
概 述
目前我国国有煤矿的生产系统一般有是由提升、运输、通风、排水、压风到采、掘、钻探、通讯、洗选等一整套机械设备及与之相应的电气设备。煤矿机电管理则是利用企业管理的理论对煤炭工业企业机电系统的人、财、物和事进行科学管路,使之发挥最高经济效益的活动。随着世界能源产业的兴盛,而我国是以煤炭为主要能源的产煤大国,由于能源的需求量越来越大,加之大煤矿生产条件和生产环节的越来越复杂化,煤矿机电设备的使用种类和范围也越来越大,因此对机电技术管理也提出了更高的要求。
一、华丰煤矿机电管理存在的主要问题
(一)设备存在的隐患较多
设备老、旧、杂、带病运转,安全设施、保护装置不全,与《煤矿安全规程》中的要求存在差距。设备、配件采购混杂,同型号、不同厂家,安装尺寸或形式不同,增大工作难度。
(二)机电特种作业人员安全意识淡薄
特种作业人员没有牢固树立“安全第一,生产第二”的思想,违反了“三大规程”及有关安全规定,违章指挥、违章操作现象时有发生。
(三)机电管理不到位
设备从选型、购置、验收、试验、安装、维护、修理直到报废的全过程管理在某些环节还不到位。有些矿对设备验收、使用制度执行不严,不合格产品仍能入库和使用。
(四)机电队伍整体文化素质较低
煤矿机电队伍员工文化程度参差不齐,业务素质平均水平还不高,技术素质差,很难适应高新技术,造成检修质量差,排除故障难,时间较长。部分人员未系统学习设备管理理论和企业管理理论,机电管理凭经验进行,没有达到科学管理。
二、做好机电管理工作的办法
(一)强素质,练本领
1、铺下身子,扎实苦干,甘当小学生。煤矿是高危、艰苦行业,环境差、风险大,相比其他行业收入低,只有铺下身子,扎实苦干,与职工打成一片,职工才能信任你,才能将他们的经验积累告诉你,避免走弯路,否则摔跟头是难免的。
2、理论联系实际,学以致用,现场需要什么先学什么,理解快,记得牢,效果明显。除此以外的其他业务学习,可有系统的安排学习。
3、加强沟通学习交流。除书本知识以外,主要通过以下途径:一是向前辈学习,学习他们丰富的人生经验,工作经验。二是向同行学习,三人行,必有吾师,学习别人的长处,为己所用。三是积极参加各种会议,倾听不同的观点,辨别是非;积极参加各种培训班,相互沟通交流。
4、资料的积累整理:非常重要,要利用一切机会收集资料,要利用好新矿集团机电网这个平台,要学会借脑工程,必须学会熟练掌握电脑。
(二)把握宏观政策,大事不糊涂
熟悉上级一系列法律、法规、文件、规定,作为一切工作的出发点与判别的标准。例如安全方面的有:《安全生产法》、《矿山安全法》、《煤矿安全规程》(2011版)、《煤矿设计规范》、《煤矿电工手册》、《煤矿总工程师技术手册》(2010版)、《生产矿井质量标准化标准》、《设备完好标准》、《电气设备防爆标准》、《三大保护整定细则》、《机电、运输安全技术规范》(新矿集团公司2011版),以及有关的文件、规定、规范、技术标准等相关条文。节能减排方面的有:《关于加快推进全省重点用能企业淘汰改造高耗能落后机电设备的意见》(鲁经信资字【2010】483号),要避开淘汰目录中明令禁止的非节能产品。
(三)抓好几项具体工作
1、机电技术管理制度的制定与修订,要定期检查,不断完善,具有适应性强,可操作性强的特点。地点变了、环境变了、条件变了、设备变了,管理制度要相应改变,要与时俱进。管理制度要全面,不要漏项,要事事有人管,时时有人管。
2、操作规程:要结合具体使用条件,有针对性制定特殊的规程,同一设备,不同的使用条件,操作规程内容有差别。设备进行技术升级改造后,要及时修改规程。
3、设备安装、检修技术措施:合理制定措施,能使安装、检修工作提前顺利,否则易发生安全事故,从近几年发生的机电事故案例中不难看出,绝大部分事故是可以避免的,只要措施到位,认真执行,就可以避免事故。如何制定措施,我认为主要应抓好以下几个方面:一是熟悉现场,不闭门造车;二是熟悉施工过程,能分清那是重要环节,那些是一般环节,有那些重大不安全隐患;三是如何消除重大不安全隐患是措施的重中之重。
4、“四新”技术推广应用:创新是一个民族不断生存发展的不竭动力,新设备、新工艺、新材料、新技术等“四新”技术的广泛采用,标志着一个矿井的生机与活力,没有最好,只有更好,要不断发现新问题,研究解决新问题,解决问题的过程就是创新的过程,要站在全局的高度,站在发展的高度,谋划布局。
三、几点建议
(一)加强机电管理人员的培训,特别是对高新技术领域的培训学习,全面提升机电管理队伍的整体素质。
(二)健全机电管理体制,完善机电系统的精细化管理工作,重环节,严考核。
(三)以人为本,加快设备的更新改造工作,实现机电系统现代化管理,岗位实现智能化管理。
(四)打造一批标杆工程、精品工程,在全行业进行推广应用。
(五)建议机电管理全面实施自动化、智能化管理,使机电技术管理工作时刻保持动态管理。
参考文献
[1]袁亮.煤矿总工程师技术手册[M].煤炭工业出版社,2010
[2]骆林.煤矿安全规程.煤炭工业出版社,2011
[3]顾永辉.煤矿电工手册[M].煤炭工业出版社,1995
我国的煤炭工业从早期的手工劳作到现在的高科技采煤技术,期间经历了多个发展阶段,由于我国煤矿工业开采技术的进步,对于我国的其他各项事业都起到了很好的推动作用。在历史发展的今天,我们要求对煤炭工业提出更高的要求,并且煤炭工业技术也出现了多次大的转折。作为重要能源的煤炭必须大幅度地提高产量和提高劳动生产率,应用现代科技成果,努力提高综合机械化和自动化水平。作为煤炭工业重要内涵之一的机电一体化技术尤为突出。
1我国煤炭企业机电一体化技术的发展现状
煤矿机电一体化技术的应用随着国内进口采掘机械的不断引进和部分国产化,煤矿机电一体化水平不断增高,并且取得了一定的成效。随着煤矿生产不断向高水平发展,对控制水平和规模的要求也越来越高,从而又加速了机电一体化技术的发展和进步,但是我国煤炭系统中自动化水平相对发达国家而言还有一定距离。
1.1煤矿设备的一体化和程序化
目前,煤矿的机械设备部分应用了先进的机电一体化技术,但还没有形成系统化态势。国有新建大中型煤矿应用情况较好,传统的中小煤矿应用则较差。我国的煤机企业在煤矿机械生产中,需要由零散的技术手段向系统化配套方面转化。机电一体化产品在程序化应用,特别是煤炭企业的机械装备上,与国际同行业相比还有很大的差距。程序化是煤矿企业机械机电一体化发展的必然。
1.2我国煤矿的井下智能设备
井下机器人、智能化作业设备是煤矿机电一体化技术提供的完整的独立设备,是对采煤行业的一种巨大的贡献。我国大型矿山设备,特别是井下机电设备,由于设备能力、可靠性和检测智能控制水平不高,严重影响机器的工作可靠性和安全生产。为了彻底改变这一落后的局面,在采煤机械方面提出的目标是,实现采煤、掘进、运输和支护设备的机电一体化。
1.3矿井安全生产监测监控系统
矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。目前,我国大多数煤矿都安装了监控系统,大大提高了井下安全,虽然国内安全监控系统基本能满足煤矿要求,但由于相应配套的传感器存在种类少、寿命短、维护工作量大等不足,导致在许多监控系统工作可靠性不高,系统利用率低。
1.4矿井运输提升设备
带式输送机不仅能满足长距离的连续输送,而且具有输送量大、运行可靠、效率高和自动化等特点,已成为我国煤矿井主要的运输装置。所以,其已成为当今机电一体化技术的研究重点。我国已自行生产制造了多个品种和多种类型的带式输送机。
2我国煤炭企业机电一体化技术的发展与创新
煤炭行业的发展历经艰辛,之所以取得如此辉煌的现代化成果,与煤炭机电技术进步是密不可分的。随着煤矿现代化进程的加快和安全技术的高速发展,井下各种监测、监控系统逐渐增多,如果这些监测、监控系统处于相互独立的状态,各种系统自成体系,各自为政,信息不能互通,势必造成通信线路重复投资,重复建设,系统维护量增大,整体可靠性差,维修、维护困难,信息不能综合利用等缺陷,计算机控制技术和网络技术在煤矿的广泛应用很好地解决了这些问题。
现在,计算机控制和网络可以覆盖到煤矿井下现场、覆盖到单台设备、单个数据测量点,在地面的任一网的计算机经授权均能直接查阅有关的信息,或向井下发送有关的信息,各级管理者可以在车间、区队、矿井、企业乃至世界各地实现统一的调度、控制和管理。这些网络、控制系统都改变着传统煤炭行业技术和产业结构,给现代化矿井的优化调度、科学管理等带来革命性变化。煤矿机电技术及装备的主要发展趋向应当是:跟踪产业科技前沿,开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术,以其高适应性、大型化、大功率化、遥控和自动化占领技术制高点;开发以微处理器和微机为基础的矿井设备工况和健康监测以及微处理器、计算机和专家系统的应用等,将逐步成为现代化煤矿机电技术发展的重要标志。
2.1加强机电一体化方面的管理
加强机电一体化方面的管理首先要抓好设备的技术管理;其次要抓好机电设备的现场管理,发挥机电、安全生产管理的双重职能;再次,搞好机电设备的管理,要敢于大胆革新,对设备进行技术改造。而具体到实际的生产工作现场,就设备而言,我们应根据生产实际,结合维修、维护中存在的问题,对设备进行合理的技术改造,使其为我所用,更好地发挥设备的效能。
2.2煤矿企业机电一体化智能控制
采掘作业是在非结构环境下进行的,这种环境不仅难以建模,而且具有很强的不确定性,矿井安全及灾害的预测与控制带有更大的不确定性,因此智能控制在煤炭领域的开发与应用有其重要的现实意义和巨大的潜力。
2.3煤矿企业机电一体化的电力电子学及电气传动自动化
近年来,我国在煤矿电气传动及其自动化方面进行了交流调速与数字化直流调速系统的应用研究工作并取得了很好的进展,与此同时,还引进了国外先进的采用现代交流调速的矿井提升机与采煤机,显然,这对提高我国煤矿电气传动及其自动化的水平,并争取尽快赶上世界先进水平将起到积极的推动作用。
2.4努力加强矿井质量标准化管理
2.4.1矿井必须制定切实可行的设备管理制度、防爆设备入井检验制度、设备包机制度、设备定期检查制度、各种安全装置定期试验制度和停电检修挂牌制度。
2.4.2认真贯彻执行设备使用与维修相结合的原则。设备谁使用、谁管理、谁维护,负责安全直接责任并实行专责制,主要设备实行包机制。做到定人、定机、凭上岗证操作,严格执行岗位责任制和设备操作规程,对多班制生产的设备,操作工人必须执行设备交接班制度,大型设备均有运行记录。