机电一体化技术在榆家梁煤矿生产中的应用

文/翟华羽李永勤

机电一体化技术在榆家梁煤矿生产中的应用

文/翟华羽李永勤

机电一体化是将机械装置与电子化设计及软件结合所构成的系统的总称。随着煤矿生产不断向深部水平发展，作为矿山综合自动化基础的煤矿机电一体化技术,在煤矿生产的每个过程都起着积极作用。

煤炭企业可通过应用煤矿机电一体化技术，提高煤炭出产率，降低劳动成本，改善矿工的工作环境，降低安全隐患，保障矿工的生命安全，进而提高企业的经济效益和竞争力。本文就神华神东煤炭集团榆家梁煤矿机电一体化技术的应用及管理措施进行了阐述。

一、机电一体化技术在煤矿生产中的应用

1.在连续采煤机中的应用

煤炭生产的核心是采掘工作面，实现采掘工作面机电一体化是煤炭产业追求和探索的方向及目标。世界先进的采煤国家如美国、澳大利亚等，为了提高采掘工作面的产量和工效，在矿井长臂工作面上采取一系列卓有成效的改革，从而形成了生产能力大、自动化程度高、安全可靠、工作面单产和功效成倍提高的新一代高产高效的采煤设备。榆家梁煤矿在采掘工作面中采用JOY12CM15-10D型连采机，使得井下作业更加稳定、快捷、安全，不仅提高了安全生产系数,还降低了能耗成本,提高了效率和经济效益。

JOY12CM15-10D型连续采煤机采用JNA控制系统，主要由JNA控制器（CCU）、电子模块、一台显示计算机和遥控器组成。JAN控制系统监控连续采煤机的各种功能，实现连续采煤机的各种开关回路，用以完成司机在遥控器上输入的煤机功能，并显示计算机记录煤机的操作和状态信息。每个显示画面提供详细的信息，有助于煤机操作和故障查找及处理。JNA系统的中央控制器CCU连接MODA、MODB、MODC模块，以及DCT、GCT、CCT、HCT、ACT和BCT六个电机智能传感器，从而实现对电机的监控。电子模块MODA、MODB、 MODC提供用于煤机操作的必要的开关回路。模块与CCU之间使用interbus总线进行通讯。12CM15-10D型连续采煤机行走驱动系统和变频器系统使用三相AC1050V的电机。变频器根据控制器发来的段信号，改变发送到行走电机的频率，从而实现煤机的前进和后退。

2.在带式输送机中的应用

带式输送机是煤矿井下输送系统中最为主要的运输设备，榆家梁煤矿带式输送机采用软启动技术，额定皮带输送长度为2500米，输送量为1000t/h，带速为3.15m/s。驱动装置采用ZJT-2*250/660矿用隔爆兼本质安全型变频调速装置，适用于交流50Hz、电压660V供电系统、200KW及以下三相交流电动机的调速控制，具有启动转矩大、起停平稳等特点，能够实现交流电机在各种负载情况下的平滑启动、调速、停车等功能，彻底消除机械及电气冲击，延长设备使用寿命，节能降耗。同时，该变频器还具有工作状态屏幕显示，过载、过电压、欠电压、缺相、过热、漏电闭锁等多种保护功能。控制装置采用KTC102综合保护系统，集皮带保护、集控于一体。其中，皮带保护包对堆煤、烟雾、温度、纵撕、跑偏、速度、超温洒水和沿线闭锁等提供保护。特别是堆煤保护、跑偏保护、纵撕保护都为带式输送机正常运转提供保护。榆家梁煤矿在带式输送机中应用机电一体化技术，较之前使用的连采小皮带增加了1000米，各项性能较之前也得到了一定程度的优化，为工作面掘进运输提供了有力保障。

3.在采掘工作面局部通风系统中的应用

榆家梁煤矿掘进工作面局部通风系统实行“三专两闭锁”制度，掘进工作面局部通风机采用“三专”供电，即专用开关、专用线路、专用变压器。备用局部通风机电源则取自同时带电的另一电源，当正常工作的局部通风机故障时，备用局部通风机自动启动，保证了掘进工作面的正常通风。当局部通风机故障或停止运转时能实现风电闭锁，即切断停风区域内全部非本质安全型电气设备的电源，待故障排除恢复正常通风时工作人员方可恢复工作。此外，榆家梁煤矿还在采掘工作面实现了瓦斯电闭锁，当掘进工作面瓦斯浓度超限，通过瓦斯探头检测并报警，监控系统控制传输、断电仪、高压开关执行，立即切断掘进工作面的电源并闭锁，以免因电火花、机械火花引起瓦斯爆炸，确保了生产安全。

4.在监测监控系统中的应用

榆家梁煤矿监测监控系统主要由传感器、执行机构、信息传输装置、主站的计算机等组成。传感器监测，具有显示和声光报警功能，分站对传感器输入的信号和主站传输来的信号进行处理，控制执行机构工作。主站控制分站的发送与接收，对多路复用信号进行调制与解调，从而实现地面非本质安全型电气设备与井下本质安全型电气设备的隔离，工作人员在调度室便可了解矿井安全及生产状况，为矿井安全生产提供了保证。

二、机电一体化技术的管理措施

1.设立机电管理机构

设立专门的机电管理机构（机电科），对机电设备进行统一的管理。机电科制定了严格的机电管理规章制度，对机电工作编制合理的计划，对机电设备的配件进行有序的分配，进而方便对机电设备的统一管理。通过对违章操作的行为进行严厉制止，对机电事故进行彻底追查，进一步保证机电设备高效运行。此外，在机电科设置考核制度，对工作人员实行奖惩制度，进一步提高了工作人员工作积极性，充分发挥出机电一体化的最大优势。

2.实行科学化管理

制定一系列科学的机电管理制度，使得机电一体化工作高效有序运行。通过制定矿用设备、器材使用管理制度，保证了使用设备和器材符合相关标准，明确了设备在使用过程中的检验周期和标准，以及设备维修、更新和报废标准。通过制定修旧利废奖励制度，促进了材料的再次利用，降低了材耗。此外，还通过组织机电科不定期的步行检查，以了解机电一体化系统设备运行状态和存在的问题；组织机电科区队之间进行定期互检，促进了区队间机电一体化开展经验交流，达到互利共赢的目的；组织机电科岗位操作人员实操培训，明确操作程序和标准；组织“青工技术比武”，提高了操作人员的技能水平。

3.引进先进技术

一方面，通过与外资企业合作，引进先进的设备和机电一体化技术，再因地制宜，在引进的设备和方法上加以改进，形成了具有自己特色的技术，通过技术创新促进了煤矿机电一体化的发展。另一方面，通过与高校合作，把高端前沿的学术理论带进煤矿，使之在实际工作中得到验证，通过学术创新促进了煤矿机电一体化技术的成熟。同时，还不断鼓励井下工人进行小改小革，让其根据作业环境和工作需求，将学术知识融入先进设备的操作中，对使用的设备进行改革创新，使之更加可靠、实用。

总之，榆家梁煤矿在采、掘、运、装等方面综合运用煤矿机电一体化技术，提高了煤炭资源的出产率，在一定程度上降低了作业成本，改善了作业人员的工作环境，提高了煤炭生产的安全系数，降低了安全隐患。

(作者单位：神华神东煤炭集团榆家梁煤矿)

（责任编辑：周琼）