煤矿机械加工制造行业设备改造与管理探讨

李建飞

摘 要：本文综合现有矿区生产实际情况，对煤矿机械设备使用情况及改造问题进行了分析与说明，其目的在于优化煤矿设备管理及运行，以便为后期开采提供参考。

关键词：煤矿机械；加工制造；设备改造

结合目前情况，煤矿生产中的机电设备结构复杂，且由于设备运行所处环境的恶劣性，使得其使用性能明显降低，且容易造成安全隐患。例如，由于机电设备故障等因素，会造成人员触电事故、瓦斯、粉尘爆炸、火灾事故等，将对煤矿生产带来致命的影响，不仅影响企业的生存，且对社会稳定带来一系列的影响。对煤矿机械设备实施改造对保障煤矿有效开采及安全具有积极价值，具体如下：

1 煤矿机械设备实施改造的必要性及趋势分析

我国的煤矿企业随着多年的发展，也逐渐形成了区域性的产业，形成了一些比较具有竞争力的集团公司，包括中国神华集团、充州矿业集团、焦煤集团等大型集团公司。这些集

团公司财力雄厚，加上人才较多与国内、国际大型的煤矿机械加工制造行业设备制造商有密切合作，设备装备水平相对较高，但国内的大部分中小型煤矿的装备水平极低，生产工艺十分落后，许多个体煤矿和私人煤矿还采取人工的方式开采，这种原始的开采方式不仅效率极低，而且造成了大量的资源浪费。

结合现有技术的应用，我国煤矿机械的产品改造与研发开始呈现出信息化、数字化、集成化的现代化趋势。数字化、数控化作为现代煤矿机械的核心技术，在新产品中被广泛应用。产品开发数字化的基本构思是利用数字对产品开发过程中的各种信息，包括图形、数据、知识、技能等，进行定量表达、存储、处理和控制，从而实现以快速市场响应和创新开发为目标的全局优化运算。我国矿山机械制造公司对矿业机械中的焊接结构容易变形的问题进行了深入研究，解决了采矿机械的结构件在焊接后的变形矫正问题及确保煤矿生产的有序进行。

2 关于煤矿机械设备改造的技術要点及分析

2.1保护系统的智能化应用

结合目前情况，在煤矿开采作用中设置电气控制保护系统对确保煤矿生产具有一定价值。基于目前情况，智能化技术的应用对确保煤炭生产的安全进行提供了根本保证。例如，目前电子技术的应用使得电气控制微机化及电气控制智能化发生。而保护系统的使用对漏电故障、过载故障及过电压故障等的维护及故障的提前预警将发挥重要价值。该技术主要是在以往电压、电流及功率因数显示的基础上增加了故障时间等，且增加了打印取样功能，可对矿井以下各级变电所及井下低压供电单元的监测发挥作用。

2.2变频技术的应用及分析

变频技术的核心装置为变频器，即通过变频器，采取智能控制算法对设备的负荷进行优化。如传感器的价值主要在于监测设备状态。速度传感器的主要目的在对设备运转速度进行监测与调节；即当设备处于变速运行时，通过对速度的检查对防止设备异常等效果具有积极作用，其也可以根据设备情况对速度进行调节。此外，变流传感器的主要作用在于实现对设备的软停、软启的控制，其目的在于减少设备启动过快而造成的隐患及事故发生，对于保证安全及稳定运行具有积极价值及意义。

2.3机电一体化技术的应用及分析

机械一体化技术与电子技术的有效集合带动了煤矿、钢铁行业的发展及提高了生产质量及安全。具体来讲，机电一体化技术在煤矿开采中的应用优势主要集中在以下几个方面，具体如下：其一，机电一体化技术的应用可从根本上解决煤矿企业工作效率低及安全保证不能实现的问题，其应用可有效的提升煤矿生产工作效率及保障安全。其二，减少费用及提高经济效益；如矿区生产中应用机电一体化技术可从根本上提升生产效率，对降低开采费用支出等具有积极价值。其三，传统煤矿开采环境极其恶劣，工作设施及制度也较为落后，对员工的安全性无法得到保障。

3 煤矿机械加工制造行业设备改造情况及讨论

3.1煤矿皮带运输机的改造应用及分析

皮带运输及机是煤矿生产的关键设备，其主要价值在于为采煤机所开采的煤实现向地面转运的目的。而传统皮带运输机工作中常处于一种恒定的工作状态。在该种情况下，不利于节能且容易造成设备老化，不经济，不利于企业经济效益的保持。而应用机电一体化技术对皮带机运输过程进行控制，如结合采煤机采煤量的多少控制皮带机电机的转速，从而在保障满足采煤机开采煤能及时运输的前提下实现节能的目的。如利用现有技术，通过对皮带机电机所设置的变频器实现对电机的动态控制，可实现对电机自动调速功能，即由于煤矿生产运输的不确定性问题，容易造成皮带运输机的空载运行，即带来电能的浪费。变频器应用可通过所安装在皮带机尾及被控皮带机落煤点附近安装的料流传感器实现对皮带机上煤状态的监测，从而可使在变频器控制下实现对皮带机速度的调节，从而起到节能的效果。下图为煤矿皮带机应用变频技术实施改造的电路控制图，具体如图1所述：

3.2煤矿供风设备中的现代化改造及应用分析

供风系统是煤矿生产的必需保证，对生产安全具有直接的影响。以往对于供风机组的控制常采用机械式的控制方式，在生产中由于各类因素常造成供风机组突发性停车等事故，其结果将使得矿区有毒有害气体不能得以有效置换及危机矿区生产人员作业安全。如借助PLC技术，可实现对矿区作业环境及有毒有害气体的动态监测及报告。如某区域煤内出现供风不足或有毒有害气体物质超标等情况可利用程序化的作业流程加大对供风机组的调节，如增加供风机组及调整某区域供风阀门的开度等，可对保证供风的有效进行提供保证及安全。

3.3煤矿采煤机现代化改造及应用分析

采煤机作为煤矿开采主要的设备，其设备结构复杂，应引起重视。而根据目前情况，在煤矿企业中所应用的采煤机械主要保罗滚筒式及刨煤式两种，而滚筒式由于其实用性好，在实际采煤中被广泛使用。但由于煤层及作业面的不同及开采过程中所面对的各类问题，必须改造，以应对现有生产效率低的重要问题。如现有开采中所使用的掘锚机等，其属于煤矿改造应用的重要实例。如掘锚机的使用大大提高了巷道的成巷速度及保证了矿井巷道支护的完善，对缓解矿井采掘交替作用的局面也具有积极的作用。可以说，利用掘锚机实施掘锚一体化作业是后期煤矿综采中实现一体化开采的主要发展方向，相关单位应综合现有掘锚机实际应用情况及提高掘锚机的性能，以便更好的发挥其价值及提高采掘效率与安全。而同时，掘锚机应用对巷道成型好，施工后不需其他机械对其进行辅助作业，对底板的破坏作用小等，利于保证巷道围岩结构稳定，可在后期煤矿生产中得以有效应用。

4 结束语

综上所述，综合现有各电子、计算机、通讯技术的发展也为煤矿生产优化提供了根本保证。基于目前煤矿生产中所出现的各种地质及突发的情况，应用现有技术能实现对矿区生产过程的有效监控及提高煤矿生产机械作业的机械化水平，其目的可对提高煤矿生产效率及保证安全。本文对煤矿生产设备改造应用情况进行了分析与讨论，以供参考。

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