> 机电毕业论文 > > 煤矿机电一体化技术的重要性论文
机电毕业论文

煤矿机电一体化技术的重要性论文

摘要:由于煤炭资源开采的特殊性,需要与煤炭资源开采条件配套的机电设备才能实现机电一体化技术成功应用。且目前研发出的机电一体化掘进、采煤机械产品多适用于大、中型煤矿,而对于小型煤矿的特点,仍存在一定的难点,需配套的移动灵活、体积尺寸
关键词:煤矿,机电,一体化,技术,重要性,论文,

海滩抓娃娃,老虎咬人事件后续,e210882

  由于煤炭资源开采的特殊性,需要与煤炭资源开采条件配套的机电设备才能实现机电一体化技术成功应用。且目前研发出的机电一体化掘进、采煤机械产品多适用于大、中型煤矿,而对于小型煤矿的特点,仍存在一定的难点,需配套的移动灵活、体积尺寸小、科远程操控的采掘机械设备,因此,需针对煤矿机电一体化技术目前的发展趋势及在小型煤矿的应用进一步的研究。

  1煤矿机电一体化技术的重要性

  随着煤矿机电设备信息技术的不断发展,煤矿机电一体化技术趋向于数字化、自动化和智能化发展。煤矿机电一体化技术的发展,对现代化煤矿企业有着十分重要的意义。

  1.1提高生产效率

  煤矿机电一体化技术包括电子技术、机械技术和液压技术,有效的将其结合在一起。煤矿机电设备自动化的提升,不但减小了煤矿工人的劳动强度,而且还提高了煤炭的生产效率。机电一体化技术以微型计算机将各机电设备结合在一起,有效提高了煤矿各设备的工作效率以及设备的可操作性、经济性、安全性和可靠性。当煤矿某一机电设备出现故障时,可以第一时间由计算机自动报警,缩短检修时间,提高设备维修效率,提高设备生产效率。

  1.2提高生产安全性

  我国煤矿开采系统大多较为复杂,需要掘进多个采准巷道,且作业空间较为狭小,光线较差,粉尘较多,对煤矿工作人员的健康有所损害。煤矿机电一体化技术的应用可以有效的提高机电设备的工作效率,大大减轻工人的作业强度,增强了生产安全性。

  1.3提高经济性

  煤矿机电一体化技术的应用,提高了煤矿生产效率与安全性,有效的改善了工作人员工作环境,进一步提高了煤矿的经济效益。并有效的检测煤矿各机电设备的工作状况,可以及时进行有效的处理。

  2基于机电一体化技术的采煤机遥控系统设计

  相比较大型煤矿而言,小型煤矿目前存在的设备发展落后问题更为突出,本文针对我国小型煤矿开采设备自动化与机械化程度较低的情况,设计了一种基于机电一体化技术的采煤机遥控系统,使其适用于小型矿井,具有移动灵活、体积小、可远程操控等特点。

  2.1采煤机系统总体框架设计

  由于机械自动化控制技术、计算机网络通讯技术的不断发展,煤矿机电设备也趋向于自动化、数字化。针对小型煤矿特点,基于机电一体化技术建立了小型煤矿采煤机遥控系统总体框架,如图1所示,系统框架由无线遥控采煤装置、井下无线传输网络以及地面监控操作中心三部分构成。

  2.2采煤机机械系统设计

  采煤机设计要充分考虑可以灵活移动、体积小巧紧凑的特点,较大程度上适合小型煤矿工作面狭小、地形环境复杂等特点。根据采煤机产品的设计要求,采煤机设计方案如图2所示,主要包括采扒部分、行走移架部分、煤炭输送部分以及其他配套设施部分。采扒部分将煤炭从工作面煤壁上割离下来,然后扒送至收集装置,再由煤炭输送装置部分将煤炭输送至输送带运出工作面。底盘行走部分充分吸取了挖掘机的设计结构经验,包括履带、驱动轮、导向轮等。除此之外,采煤机的控制系统安装在采煤机驾驶室内,包括多种通信装置和传感器,以便于实现采煤机遥控系统的操作。

  2.3采煤机液压系统设计

  遥控采煤机液压系统部分包括有液压泵、电液比例控制阀、邮箱、液压行走马达及油管等。煤安防爆电机提供总动力源,然后通过液压柱塞泵将机械能转化为液压能,从而为各部分提供动力。采煤机遥控系统中主要通过电液比例控制阀实现对机器的远程操作,电液比例控制阀通过对各个油路的开闭以及阀路的开度进行控制,进而转化为电信号,以满足采煤机在工作过程中各种机械动作的完成。

  2.4采煤机控制系统设计

  控制系统作为整个采煤机遥控系统的神经中枢,包括执行控制中心发送的指令、接收各部分传感器传回的数据、实时处理图像信息等。因此,一套可靠安全的采煤机控制系统显的尤为重要。采煤机遥控控制系统中选择采用型号为TMS320DM6446的DSP+ARM双核芯片微型处理器控制系统的主要控制器,惊醒采煤机工作状态时传感器信息的采集与处理,以及进一步的运算。同时,采煤机上需要配备多种功能的传感器,进行瓦斯浓度监测、图像采集、温度检测等。除此之外,采煤机采用EPEC控制单元对液压控制系统进行控制。

  2.5采煤机通讯系统设计

  通讯系统是联系井下采煤机和井上监控中心的重要信息交换渠道。充分考虑井下的地形环境复杂性,本设计采煤机通信系统采用基于ZigBee技术的无线通讯单元,该技术具有通讯可靠、结构简单、成本低等特点,能够较好的满足井下通讯要求。采煤机遥控系统随着机电一体化技术的不断发展应运而生,机电一体化技术不仅应用于煤矿采煤系统中,也可应用于煤矿各部分生产系统,大力发展机电一体化技术,是煤矿实现安全高效生产的重要途径。

  3煤矿机电一体化技术的发展趋势

  现阶段,我国的煤矿机电一体化技术虽然一直在发展进步,但比较于发达国家,仍有一些差距。为此,需针对煤矿机电一体化的配套设备进一步研究,加强机电一体化中各设备之间的信息联系,确实的保证煤矿安全开采。

  3.1标准化管理

  首先需制定一套高质量、高效率的标准化管理制度,指定技术人员针对煤矿机电设备定时检查、保养和维修,有效杜绝故障的发生。技术人员必须学习并了解机电设备的安装方法及操作说明。一旦机电一体化技术中出现异常故障,掌握系统中机电设备的具体工作原理,可以在第一时间内找出故障点,及时采取有效的措施进行检修。

  3.2智能控制

  由于煤矿井下开采环境较为恶劣,采掘活动不安全性较高,许多不确定的地质因素可能会导致传统的作业方式较为危险。因此,需大力研究并发展智能控制,结合机电一体化技术保证煤矿综合生产系统的安全开采。

  3.3电力电子学及电气传动自动化的发展

  随着近几年研究学者对煤矿机电一体化技术的不断研究,在煤矿机电直流调速和交流调速系统取得了丰硕的成果,使得电气传动自动化技术达到了先进水平,提高了煤矿机电设备自动化水平。

  4煤矿机电一体化产品在西山煤电西铭矿的应用

  近年来西铭矿投入大量资金,采用机电一体化技术及产品对矿井设施进行了更新,不仅提高了安全系数,且降低了能耗,增加了经济效益。(1)综采液压支架:2016年6月针对西铭矿3211残采工作面,引入了ZF400/16/28基本液压支架116台,ZFG4800/18/30综采放顶煤支架7台,大大提高了残煤工作面回采率。(2)自耦减压控制柜:针对矿井设备陈旧问题,2017年1月引入JJ2B自耦减压控制柜以及BD正交性对旋轴流式通风机3台,大大提高了井下通风效率及保证了通风安全,体现了机电一体化技术产品的先进性。(3)其他:矿井还针对各系统更新了部分装置。如QBZ-1200/1140智能防爆组合开关、BJGWD温度传感器、ZDC30/30斜巷挡车装置等。

  5结语

  煤矿机电设备一体化技术由先进的机电设备与计算机控制系统结合而成,机电一体化技术成功应用于煤矿综合生产系统,本文设计的采煤机遥控系统不但提高了煤炭资源生产效率,而且降低了工作人员的劳动强度,大大提升了煤炭生产安全性,提高了煤矿企业的经济效益。因此,应大力推广煤矿机电一体化技术在煤矿的应用,积极推动企业的健康发展。