時間：2023-03-21 17:15:00
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1配備先進的油濾設備
伴隨現代工業(yè)技術的進步，液壓零配件的精密化程度不斷提高，但是配件與配件之間的孔隙是客觀存在的，理論上無法消除，其對細微顆粒的敏感程度也越來越高。此外，再加上煤礦機械設備專業(yè)技術人才的匱乏，包括現有的檢測手段與儀器過于陳舊，導致煤礦機械設備不斷出現各方面的故障。追本溯源，其癥結在于所用的油存在質量問題，而現有的油濾設備無法起到預期的作用，導致大量存在雜質以及被污染的油在煤礦機械設備當中使用，引發(fā)機械的運行故障。鑒于此，必須要配備先進的油濾設備，保證油油品的清潔性合格，盡量降低污染油質的情況。
2明確代用油的指標
整體而言，不同品牌以及種類的油，其性能指標的差異非常明顯，并且如果兩種油混合使用，其內的物質可能會產生劇烈的化學反應，甚至是凝結成為細微的顆粒，對煤礦機械設備的性能造成不利的影響。鑒于此，在使用油的過程當中，要求杜絕混合使用的問題。如果需要更換油，必須要將進行全面的分析，明確兩種油的配方的差異性以及是否會產生不良的化學反應等。此外，代用油需要嚴格尊遵循既定的代用原原則，即是要求選用性能指標相似并且是同一類型的油。尤其需要注意代用油的黏度指標，要求前后所用的兩種油的黏度差異＜1.0%，并且代用油的黏度允許稍高于原來的油，而不允許低于原來的油，以滿足“以高帶低”的油代用基本原則。除此之外，還需要兼顧煤礦機械設備實際的工作環(huán)境以及溫度等自然因素，綜合考慮，進一步明確代用油的具體指標。
3選用具有針對性的油
正確選擇油是保證煤礦機械設備正常運轉的關鍵要素之一，也是油使用的重要前提條件，有助于充分發(fā)揮油的理想功效。在選擇油之時，需要注意如下的幾點問題：
（1）嚴格按照煤礦機械設備的實際情況
包括已使用的時長、具體的運行環(huán)境、機械設備的型號等基本參數選擇具有針對性的油。例如：如果煤礦機械設備的正常使用時間在一年以上，可選擇黏稠度較低的油。如果其運行環(huán)境粉塵量較大，可選擇相對黏稠的油，以便形成強度更高的油膜。
（2）保證所選用的油的油脂品質合格
同時還要考慮到油性能指標方面的客觀差異，包括油的閃點、傾點、針入度等具體參數。一般而言，油產品的外觀包裝會詳細地列舉出油的性能指標，煤礦機械設備的運維人員可將其作為參考。
（3）在選擇油的過程當中
經濟性也是不得不考慮的重要因素之一，要求選用物美價廉，并且性價比高的油產品，摒棄一味選用昂貴的油的傳統(tǒng)做法，需要根據煤礦機械設備的實際情況而定，選擇性能指標合格并且符合經濟性原則的油。
2煤礦機電技術管理在煤礦安全生產中存在的問題
2.1缺乏健全的煤礦機電技術管理體制
雖然國家強制要求煤礦礦井建立相應的機電管理技術體制，但是絕大部分的企業(yè)在煤礦生產過程中，沒有健全的煤礦機電技術管理體制。例如，部分企業(yè)雖建立了機電管理體系，但是沒有落實到真正的生產中，容易造成礦井管理秩序的混亂。另一方面，有些監(jiān)督機電技術管理人員缺乏責任心，沒有做到深入檢查，發(fā)現不了問題，或忽略問題產生的危害性，導致生產上出現很多安全隱患和問題層出不窮。
2.2機電管理技術人才專業(yè)性不強
當前，缺乏專業(yè)的機電管理技術人才，是中國煤礦企業(yè)機電管理工作中存在的突出問題。電力設備管理人員缺乏專業(yè)的技能，且崗位人才流動性大，嚴重地影響了煤礦企業(yè)的發(fā)展。煤礦行業(yè)屬于特殊性行業(yè)，工作環(huán)境惡劣、危險性大，勞動強度也大，若沒有完善的人才管理機制，則吸引不了優(yōu)秀人才。由此導致機電技術管理人員的整體業(yè)務素質下降，機電設備的保養(yǎng)及維修工作不完善，從而使礦井生產效率下降。
2.3煤礦機電結構系統(tǒng)問題較多
目前，中國機電結構系統(tǒng)還不夠完善，主要表現在以下幾個方面：機電設備老化且測試手段落后、機電設備配置不合理、機電設備負荷大等。而煤礦區(qū)本身就是一個安全隱患很大的場所，由于上述煤礦機電結構系統(tǒng)問題等問題，會導致水源排放、電力短路、瓦斯泄漏等，若不對煤礦機電系統(tǒng)結構進行完善，則出現的問題更多，嚴重威脅了中國煤礦企業(yè)的安全生產。
3加強煤礦機電技術管理在煤礦安全生產中應用的具體措施
3.1完善煤礦機電管理工作制度
煤礦機電管理工作是一項綜合性較強的工作，如何才能加強整體機電技術管理水平呢？首先，我們需要對管理工作中存在的問題進行系統(tǒng)分析，然后對相關問題進行調整和改進，提高對煤礦機電管理工作重要性的認識，從而使自身管理水平得到提高，具體需要做到建立和完善責任分配制度，清晰地劃分管理崗位，加強對人力資源的管理，并執(zhí)行嚴格的管理規(guī)定和標準，保證煤礦機電管理工作安全有序地進行。
3.2加大機電設備管理力度
有利于設備安全可靠運行設備安裝質量，是煤礦機電設備運行安全的重要前提和基礎保障，所以，保障設備安裝的質量非常重要，那么，如何才能保障設備的安裝質量呢？a)在安裝時，制定科學、合理的作業(yè)規(guī)程，由現場主管工程師來進行審批，這樣可以大大地避免安裝過程中隱患問題的出現；b)要保障設備的安裝質量，離不開管理人員的嚴格檢查和驗收，管理人員必須對質量進行嚴格檢查，才能進行下一步工序的安裝，這樣才能確保整個質量安全。對于機電設備的現場檢查，我們可以采用三種形式來開展：a)專業(yè)的檢測人員定期和定時保質保量地對運行電纜、設備和其它小型電器進行全面檢查，發(fā)現問題，立馬解決問題；b)每月至少開展3次不定期檢查工作，主要重點可放在電氣設備及供電系統(tǒng)三大保護中，其具體措施，我們可以利用獎勵法，對有發(fā)現問題的，可以給予相應的獎勵；c)其它設備的相關人員應該做好日常的檢查工作，對每日工作內容做到詳細記載（如表1），做到每天來回巡回檢查設備的運行狀態(tài)，及時發(fā)現并解決相應的問題。
3.3提高機電設備管理工作的專業(yè)素養(yǎng)
好的機電設備，離不開專業(yè)人員的管理，其自身的專業(yè)技能水平直接影響了管理團隊的水平。如定期舉行相應管理技術的培訓，促進企業(yè)內部管理人員技術素質的提升；與此同時，企業(yè)應該建立完善的人才激勵機制，合理地調整制度，吸引更多的人才加入，提高人才評價的專業(yè)水平，實現企業(yè)人才的可持續(xù)發(fā)展。
2煤礦采煤工藝的主要技術
一般而言，井巷布置、開采的礦壓控制、沖擊地壓防治、瓦斯與火災防治等是對深礦井進行開采的關鍵，同時也是煤礦井下開采生產技術所必須克服的技術難點，目前我國的煤礦井下開采技術有了一定的提高但仍有很多不足，這些問題的解決能夠促進我國的煤礦井下開采技術有一個新的提高。
2.1巷道布置開采技術
巷道作為煤礦開采過程中的重要通道，它的合理性與安全性直接影響到煤礦井的工程能否順利進行，也直接影響到煤礦井的開采成本的高低。所以，煤礦公司應該重視巷道的布置，應實地考察礦井，結合自身的井下采煤的方式，做出最合理的礦井巷道布置。在研究巷道布置的時候，應該充分考慮煤礦的開采技術的嫻熟程度和該煤礦內的作業(yè)環(huán)境以及該礦井的地勢情況，不僅能節(jié)約運輸成本和節(jié)省工程時間，還有利于提高煤礦的工作效率。
2.2采場圍巖控制技術
采場圍巖控制技術對于我國的煤礦安全事業(yè)具有十分重要的意義，采場圍巖的不穩(wěn)定必然會造成采礦工作人員的安全隱患。在另一方面，結合現代化理論和分析法、計算測量技術，可以得出煤礦的地質結構情況。所以，應進一步完善圍巖控制技術理論，這不僅能夠保障煤礦開采的安全性，而且能將對煤礦采場的巖層情況置于掌握中，為井下開采提供便利。堅硬巖層頂板和破碎巖層頂板是煤礦井頂板主要的兩種類型。深孔預裂爆理技術、高壓注水處理技術是最為常見的傳統(tǒng)巖層處理方法，但是因為在實際運用中其繁瑣的操作程序以及高成本費用的缺陷，與現在高技術、低成本的要求相悖，因此無法滿足采礦工程所要求的標準而很少被運用。因此巖層頂板處理技術的革新和進步是十分重要的，是必然的趨勢。
2.3“三下”采煤技術
“三下”采煤技術比較適用于保護村莊的情形，其主要是通過模擬數值計算以及模擬相似材料來進行各項填充技術與組合的填充技術，另外還包括村莊的房屋的加固以及重建方面的技術。
1）針對復雜的地表條件和目的層斷層發(fā)育等勘探難點，進行滿足疊加和偏移要求的采集參數和施工方案論證；
2）采集思路是采用小道距和較高覆蓋次數最終設計8線3炮束狀三維觀測系統(tǒng)。主要參數為：5m×10m的CDP網絡，覆蓋次數提高到24次，道數768道，接收線數8條，接收道距10m，炮點距20m，炮排距80m，最大炮檢距511.59m。
3）在現場根據復雜的地表條件，靈活設計特殊觀測系統(tǒng)，既保證了設計觀測系統(tǒng)的完整性，又能夠減少野外施工的強度，保證了野外原始資料的品質。
地震數據處理的主要技術措施
1）靜校正處理中，采用高程靜校正、層析靜校正、折射波靜校正、EGRM靜校正、初至波靜校正的分析，最終確定了該地區(qū)靜校正處理的流程。采用初至折射靜校正；使反射波同相軸的連續(xù)性明顯提高。為進一步消除由于地表不均勻性或其他因素給反射波帶來的剩余時差，進行剩余校正，并在此基礎上進行疊加速度信息，確保疊加剖面的質量。
2）由于時間方向的能量衰減、單炮之間的能量差異，采用了時間方向上的球面擴散補償和空間方向上的炮間能量均衡進行處理；同時結合地表一致性振幅補償方法，完成振幅補償和能量一致性處理，保證資料在空間和時間方向上的能量一致性。
3）地表一致性反褶積可以解決地表條件變化導致的地震子波橫向上的不一致問題，它有抗干擾能力強，對子波振幅有較好調整能力，但對振幅譜的拓寬能力（子波的壓縮能力）有限。而預測反褶積對子波的壓縮能力強。結合二者優(yōu)勢，本次處理采用了串聯反褶積技術，先采用地表一致性反褶積，后進行預測反褶積處理；
4）目前疊后時間偏移方法很多，自有特點，但是疊后時間偏移方法總都要求速度橫向不能劇烈變化；否則，疊后時間偏移很難給出精確偏移結果。為了選擇最適合資料特點的偏移方法，我們對比不同的偏移方法，并與解釋人員一起對比偏移結果，最終確定采用帶匹配吸收層（邊界）的三維疊后時間偏移方法進行偏移。在偏移速度場的構建方面，根據偏移歸位情況調整偏移速度，使煤層的斷點、斷層刻畫的更清晰。
三維地震資料的解釋狀況
2水平定向鉆孔軌跡的基本要素
在實際開展水平定位鉆孔軌跡設計操作、測量操作及數據信息處理的過程中，一般多選擇鉆孔軌跡L中的某一個測點作為研究的基礎對象，其選擇測點所相應的孔深、傾角與方位角，則被稱之為水平定向鉆孔軌跡的基本要素。依據相關理論，則測點數據信息僅表現了該點位置的空間位置，測點位置的切線則表示為鉆進過程中的前進方向線，亦被稱之為鉆孔當前軸線，可以通過鉆孔當前軸線、來表述測點附近一段鉆孔軌跡。測量數據的處理操作與鉆孔孔跡繪制，其對鉆孔軸線的繪制，均是依據鉆孔軸線進行操作的。為確保鉆孔軌跡繪制及描述的準確性，要求對鉆孔孔跡中存在的測點相應的孔深、傾角與方位角基本要素進行精確處理。在其基本要素中，理論孔深定義為：測點位置所具備的實際鉆孔深度值，在近水平鉆孔中，多指的是孔口位置到測點鉆孔曲線之間的實際長度值，多采取鉆桿進行測量，一般用L進行孔深記錄；傾角：是指鉆孔當前點的切線與水平面之間的最小夾角；方位角：是指鉆扎當前點的切線在水平面的投影與北向(N軸)之間的夾角；設計方位錢：開孔方位線在水平面上的投影，代表鉆孔深度廷伸主方向。
3煤礦井下水平定向孔軌跡的一般形式和描述方法
本煤層預抽鉆孔的布且形式預抽鉆孔一般情況都布宜在煤層厚度大、透氣性好、瓦斯含且高、煤層硬度較大的稱定煤層中，這樣不但有利于成孔和后期鉆孔橡定，同時能夠保證鉆孔的高滲透性。有利于瓦斯的逸出。報據鉆有利于瓦斯的逸出。報據鉆孔相對于工作面延伸方向的不同水平定向鉆孔布龍形式主分為走向和傾向布置兩種形式。為了保證良好的抽放效果，不能使鉆孔穿透工作面或從巷道穿出帆，在實施定向拐商鉆孔前，孔相對于工作面延伸方向的不同水平定向鉆孔布置戳主鉆孔布t形式一般以走向或傾向平行布皿為主。在實施向拐夸鉆孔后，可采用“一孔多分支”的鉆孔布1形式。這樣可在順槽直接開孔，減少鉆機椒運次數，提高鉆進效率，同時起到“一孔多用”的效果。
4煤礦井下隨鉆測量技術鉆孔軌跡數據處理方法
在煤礦井下隨鉆測量技術鉆孔軌跡數據處理中，提出應用平均角法進行軌跡計算。為確保鉆進軌跡描述的準確性，可以進行多點測量，降低兩側點間距，提高計算精度，這種方法計算簡單，在實踐應用中應用較為廣泛。此外，在煤礦井下隨鉆測量技術鉆孔軌跡數據處理中還可以采取平衡正切法。然而其方法應用精度偏低，為滿足現場實際需求，本文提出應用Excel進行鉆孔孔跡測量參數計算，并繪制鉆孔軌跡圖。Excel工具具備著強大的數據處理功能，通過測量儀器，收集測點深度、傾角與方位角等信息，通過Excel形式進行保存，采取相應的計算方式進行孔跡坐標計算，選擇圖表導出方式，直觀獲得鉆孔軌跡水平及垂直投影。
二、基于4G通信技術的煤礦無線通信系統(tǒng)
（一）無線移動通信系統(tǒng)架構
針對當前煤礦生產對無線移動通信系統(tǒng)的需求，利用4G中的TD-LTE通信技術來實現高傳輸速率的寬帶無線網絡，建立信息化、自動化、智能化于一體的煤礦安全生產管理系統(tǒng)，打破當前煤礦系統(tǒng)安全生產局面，將煤礦井下傳感器、視頻等各類業(yè)務數據進行統(tǒng)一的網絡部署，有效解決信息孤島的問題，確保煤礦安全生產，從而提高煤礦的生產效率。因此，建立基于分時長期演進（TD-LTE）的寬帶無線網絡，由于基于4G通信技術的無線移動通信系統(tǒng)可以在頻譜帶寬20MHz下可以實現上行峰值速率和下行峰值速率分別為50Mb/s，100Mb/s，其接入時延可以小于100ms，如表1所示[3]，表示4G通信系統(tǒng)與3G無線通信系統(tǒng)的對比，因此，采用TD-LTE無線通信技術不僅可以滿足語音和數據業(yè)務的實時傳輸，也可以有效避免數據丟包、延時等問題。下面對基于4G通信技術的無線移動通信系統(tǒng)進行對比分析：1.基于TD-LTE通信技術的系統(tǒng)架構。TD-TLE煤礦無線通信系統(tǒng)網絡總體架構主要由基站、接入網關、BRAS及核心網通信構成，其中，核心網網元可以實現語音通信、數據傳輸及集群呼叫功能，其主要通過IMS+EPC+DSS集群模式來實現的[4]。2.建立基于TD-LTE通信技術的基站通信系統(tǒng)。將Femto/Pico基站應用于無線通信系統(tǒng)建設中，增強區(qū)域的覆蓋范圍，通過自身的傳輸網絡統(tǒng)一接入到安全網關中，采用IPSEC的方式，以保證網絡傳輸安全。當基站通過提供WLANAP來承載數據業(yè)務過程中[5]，其也可以通過PDG直接接入網絡來承載數據業(yè)務，為了確保提高高質量、高傳輸速率的數據和語音業(yè)務，則可以通過直接接入3GPP核心網來滿足不同的產品需求，實現統(tǒng)一的業(yè)務活動，建立以SmallCell為基站的網管系統(tǒng)，從而實現下層無線網絡通信系統(tǒng)與上層網管系統(tǒng)的對接。3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的核心網[6]。在系統(tǒng)中設置核心網，其主要作用是提供用戶連接、系統(tǒng)管理、網絡承載等功能，分析該系統(tǒng)的核心網系統(tǒng)AXUNiEPC-5[7]，其主要依托電信級EPC核心網的優(yōu)勢來實現網元MME、PGW等功能融為一體的模式，該核心網實現了移動辦公、遙感業(yè)務、監(jiān)視控制及電子商務等基本業(yè)務，其可以為用戶提供安全可靠的LTE接入。另外，核心網系統(tǒng)還利應用了IMS系統(tǒng)，其是一種全新的多媒體業(yè)務形式，其不僅可以滿足多樣化的多媒體業(yè)務需求，還可以實現LTE語音業(yè)務系統(tǒng)，并且DSS核心網可以實現LTE的集群呼叫功能，DSS與EPC相比，其都采用了ATCA架構，并且都可以實現設備小型化的核心網。4.建立綜合應用無線通信系統(tǒng)平臺。利用分布式高性能計算機框架架構來建立一個安全、可靠、統(tǒng)一的綜合應用系統(tǒng)平臺，為了構建靈活、適用強的處理平臺，應在軟件處理平臺基礎上增加分析處理數據的專用支持工具，如支持LTE、Wi-Fi網絡和終端的基站系統(tǒng)[8]，實現數據傳輸、視頻及語音等各類業(yè)務，提供統(tǒng)一的數據存儲及應用接口，從而實現自動化管理的應用系統(tǒng)。
（二）無線移動通信系統(tǒng)功能概述
1.調度功能。調度系統(tǒng)是煤礦生產的重要通信手段，生產調度員通過利用調度功能來統(tǒng)籌調度所有資源，并對煤礦生產中各種突發(fā)狀況進行處理，以保證煤礦生產順利進行。調度功能主要包括生產進程管理、煤礦生產流程整合及資源分配等功能。2.語音業(yè)務。其主要包括以下幾種業(yè)務：第一，移動電話，其可以提供語音通信功能；第二，緊急呼叫業(yè)務，當煤礦井下的集群用戶發(fā)起緊急呼叫，呼叫中心將會做出答復，其類似與電話業(yè)務，具有簡單方便、快速的特點；第三，主叫號碼識別顯示業(yè)務，其主要功能是提供主叫用戶號碼給被叫用戶。3.集群通信。為了實現用戶之間的通信，利用無線集群通信系統(tǒng)來實現自動化的信息共享功能，與公眾無線移動通信相比，無線集群通信系統(tǒng)不僅可以提供系統(tǒng)內部的全呼、組呼之外，還可以提高雙向通話功能，通過建立優(yōu)先等級呼叫和緊急呼叫功能，以滿足煤礦生產安全部門指揮調度的需求。4.增殖數據服務。在增殖數據業(yè)務中，主要包括提供視頻通話、物聯網接入、手機終端定位、多種數據等業(yè)務，其中，對于視頻通話，通過手機實時進行無線視頻業(yè)務，以便于井上工作人員的判斷和決策；數據網接入，通過利用3G通信技術來實現終端及無線傳感器等接口的采集，并利用物聯網提供終端接入；手機終端定位，即利用4G無線通信技術來實現語音通話及礦用無線通信手機終端定位，即通過操作人員攜帶的手機與基站之間的信號傳輸來獲得操作人員在井下的信息，這樣地面上的工作人員則可以通過計算機來了解井下工作人員的信息，其可以確保煤礦井下的安全生產，同時也可以提供實時信息；數據業(yè)務，為了滿足煤礦井下多種業(yè)務對寬帶的需求，實現高速分組無線數據業(yè)務，并通過智能手機綁定內部系統(tǒng)，實現信息、視頻監(jiān)控及安全生產實時監(jiān)控等功能，將綜合自動化系統(tǒng)應用于系統(tǒng)中，實現組態(tài)軟件實時顯示功能，當煤礦井下出現異常情況，系統(tǒng)將會提供自動報警提示功能。
1.2在煤礦提升、運輸方面的應用煤礦提升、運輸是煤礦生產中的關鍵環(huán)節(jié)，其工作效率直接影響著煤礦的生產效率，礦井提升機和帶式輸送機的使用正是機電一體化數控技術應用的具體體現。其中，礦井提升機能夠實現全數字提升，而內裝式提升機是一種典型的機電一體化設備，簡化了機械的結構，將滾筒和驅動有機地連接起來，大大提升了設備運行的安全、穩(wěn)定性；帶式輸送機是目前最主要的輸煤設備，具有可靠性強、自動化程度高、輸送量大、適合長距離輸送等優(yōu)點。
1.3在煤礦安全生產方面的應用煤礦的安全生產離不開監(jiān)控系統(tǒng)的支持，良好的監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效地避免煤礦安全事故的發(fā)生。煤礦礦井對監(jiān)控系統(tǒng)的要求極高，必須保證系統(tǒng)時刻連通，保證隨時能與工作人員聯絡，從而保證井下工作人員的人身安全。機電一體化數控技術在礦井監(jiān)控系統(tǒng)中的應用，可以將系統(tǒng)主機內的數據庫進行連接，利用局域網使其連成同步模式，由專用的通信接口負責主備機的監(jiān)控工作，并利用專業(yè)的軟件，對產生的數據進行整理和分析，同時實現了上傳、檢索、圖形顯示、打印等多項功能，為礦井監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提供有力的技術支持，對煤礦的安全生產具有十分重要的意義。
1.4在其他方面的應用煤礦安全生產離不開井下支架設備，而機電一體化數控技術在支架設備中也有著廣泛的應用。利用計算機系統(tǒng)與液壓支架系統(tǒng)的充分結合，實現了成組自動移架和定壓雙向臨架，有效地避免了支架與模板和頂板發(fā)生碰撞。目前，掘進機的電氣部分普遍采用了由礦用隔爆兼本質安全型開關箱、礦用本質安全型操作箱、礦用隔爆型電鈴、礦用隔爆型壓扣控制按鈕、隔爆照明燈、掘進機用隔爆型三相異步電動機、GJC4低濃度甲烷傳感器等組成的電氣系統(tǒng)。
2機電一體化數控技術應用的相關建議
我國煤礦機電一體化數控技術與國外先進技術相比，仍然具有一定的差距，這就需要相關部門加大科研力度，加大對機電一體化數控技術開發(fā)的資金投入，提高我國機電一體化數控技術水平，提高煤礦機械自動化程度。另外，還可以大膽借鑒國外先進技術，根據我國煤礦行業(yè)的實際發(fā)展情況，制訂符合我國煤礦企業(yè)發(fā)展的機電一體化數控技術的開發(fā)規(guī)劃。隨著我國煤礦機電一體化數控技術水平的提高，煤礦生產的效率、安全性等得到了全面的提升，但與此同時，也應該加強對煤礦工作人員的技術培訓，使其能夠熟練操作這些自動化機械，并且加強對機械設備的管理和維護，確保煤礦生產的安全與穩(wěn)定。
2控制系統(tǒng)的設計
根據分析可知，帶式輸送機節(jié)能控制的關鍵是根據運量變化動態(tài)地調控帶速，通過減少輕載和空載狀態(tài)下的功率損耗來達到節(jié)約能耗的目的。該節(jié)能控制裝置的接收來自倉位傳感器的料位信號、帶式輸送機稱重傳感器的重量信號、速度傳感器的速度信號，只要通過對上述信號進行邏輯判斷，便可按照預定的程序智能地控制給煤量和輸送機帶速?？刂葡到y(tǒng)是以S7-300系列PLC作為控制中樞，可實現倉位信號、帶速信號、稱重信號的采集，并利用PLC實現人工智能模糊控制，計算出精確的運行頻率，通過調節(jié)變頻器頻率來實現對帶式輸送機速度的控制。同時，各級分站之間的信號傳輸以及通信功能均由PLC實現，帶式輸送機的各種保護功能也通過PLC程序控制實現。
系統(tǒng)預先設定煤倉額定容量的30%～80%為合理存煤量，在這個范圍內，需要測量帶式輸送機實際運量Q，將測量值與設計值進行比較，并以設計的運量為準對帶式輸送機進行變頻調速。當煤倉的實際存煤量超過額定上限時，系統(tǒng)自動發(fā)出存煤超限警報，采煤機按指令停機;當煤倉的實際存煤量超過額定容量的80%又未超限時，需要發(fā)出減少采煤量的信號，然后以設計運量為參考，通過調節(jié)輸送帶速度來調整實際運量;當煤倉的實際存煤量低于額定下限時，系統(tǒng)將發(fā)出帶式輸送機的停機信號;當煤倉的實際存煤量低于滿容量的30%但未低于下限時，可減小給煤機給煤量，即減小帶式輸送機的實際運量;當實際運量滿足低速運行條件時(本系統(tǒng)以低于設計額定運量的一半為低速運行條件)，輸送機將自動以設定的低速狀態(tài)運行，最大限度地節(jié)約電能。
二、煤礦機電的自動化技術
1.機電自動化。
有機電的產品和技術在一起的內容就可以說是機電的一體化，因為它的結合方式是微電子和機械放在一起的有機結合，是一個新時代的自動化產品。機電自動化技術是一個新的概念，是傳統(tǒng)與微電子技術相互結合的一個新的產物，是多種技術混合在一起的交叉學科。目前對機電自動化的定義解釋非常的多，它被賦予的內容也在不斷地更新，并且微電子技術和機械技術在自動化的程度上有簡單的疊加現象，達到取長補短的效果。使它更加的有完整性、科學性、系統(tǒng)性和先進性。而如今，我國生產的煤礦開采機械它的裝備上都有自動化的診斷系統(tǒng)和工程監(jiān)測管理系統(tǒng)，可以對應用過程中所采集的數據進行處理、顯示、傳輸和保存。為機械設備的指導者提供數據資料，對機械產生的內部故障進行自動診斷，給維護維修人員帶來方便。
2.控制計算機的網絡。
現代化進程的加快，提高了煤礦的安全技術發(fā)展，對煤礦的監(jiān)測管理系統(tǒng)也漸漸增多。它的應用狀態(tài)一般為相互獨立的狀態(tài)，各自有各自的體系，信息的溝通不暢、不及時，造成重復投資項目多，增大了建設和維護的資金，給維修的工作人員帶來困難。由于信息溝通不完全，它的整體可靠性也很差，為了能更好的解決這個問題，就要對煤礦井下現場單臺的機械設備，數據的測量點進行計算機的網絡覆蓋，讓現場的任意一臺機器都能查閱出所需要的相關信息。并且，可以為各個所能控制的地方發(fā)送信息，對煤礦機電的現象進行統(tǒng)一的調度管理和控制。將傳統(tǒng)的煤礦企業(yè)向信息化、科技化管理的方面進行發(fā)展，帶來革命性的變化。
3.煤礦機電一體化的特點機電一體化是一個非常完整的應用系統(tǒng)，并且它有三種非常主要的特點，柔性化、最佳化和智能化。
柔性化就是說：通過計算機對軟件的控制改變機械的運動規(guī)律，并且不需要對硬件進行替換。最佳化就是指：電子技術在今天發(fā)展的飛快，為了可以能控制更多的軟件或方案，在對產品進行設計時，將電子技術與機械的技術結合在一起，以此來實現最佳化的系統(tǒng)整體性規(guī)劃。智能化是機電一體化中最關鍵的要素；是可以通過安裝的預定順序來調解各個機構的運作，使它可以對機器進行自我診斷、自動控制、自動修正、自動信息處理和自我檢查等。
三、煤礦機電綜合自動化集控的應用
1.在煤礦中的應用。
衡量自動化集控系統(tǒng)技術水平的主要系統(tǒng)就是煤礦機電的自動化集控技術，它也是現今煤礦企業(yè)應用最多的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)。因為我國的機電自動化技術的起步比較晚，自我研發(fā)的能力也不是很多，大多時候所用的自動化機電產品都是進口而來的。所以，我國的煤礦機電自動化集控技術的水平也不高，缺乏核心的企業(yè)市場競爭能力，更不能與外國的發(fā)達企業(yè)相比。但是，近幾年我國科學發(fā)展的技術的不斷進步，經濟發(fā)展的增長速度也很快，在對國外設備的大量引進過程中，也在研發(fā)和吸收他們的知識。并且在不斷結合我國煤礦企業(yè)的真實情況后，也漸漸地開始壯大我國煤礦機電自動化的地位，躋身到國際的舞臺上去。在國家對新的煤礦安全進行引導和幫助下，很多大型的煤礦企業(yè)也在對集團的自動化技術進行應用和推廣，使之準確性更高，成效更好。
2.煤礦煤井提升機的應用。
開采煤礦的主要設備就是煤礦礦井提升機，它的特點是重量大、體積大，并且控制的難度復雜。要想讓它達到提升機驅動和提升滾筒部分整合的效果，就要對它進行機電自動化的集控改造技術，這個改造技術的實施可以提升礦井提升機內部結構的升級，使它更加地簡單化，并且機器的設備是數字化、智能化的設備，保證了它的安全性和可靠性。比如：在煤礦礦井中尋找多重的礦井地質，就可以利用機電的核心微處理器。他可以非常完美對出現故障的地址進行目標鎖定，提升設備的診斷能力，方便計算機之間的通信。同時，也為設備的安裝和升級改版帶來了極大的便利條件。因為，近幾年我國研究的數字直流提升機也取得了重要的成果，核心的相關部件兒也研制成功。也進一步地對煤礦的礦井工作的安全和監(jiān)控系統(tǒng)進行了提高，更加能保護礦工的生命。因此，現在我國所使用的提升機都是國產的直流提升機。
3.傳送帶在礦井井下的應用。
在煤礦的煤炭向礦井中運送的環(huán)節(jié)中，一定要保證它傳送的連續(xù)性，要完成這個目標就要對傳送煤炭的傳送帶有所要求。并且，是在提高他運輸量和安全性的方面。現在廣闊的煤礦市場上運用我國生產的傳送帶也有很多，它是一種帶式的傳送方式，是機電一體化的產物。它的軟件中加入3GST啟動設置，是能夠在礦井下成功保證原煤不間斷運輸，在過程中還能有效的、自動智能化的解決一些操作中的問題，減少設備工作的故障率，降低出錯的可能。但是，在長距離的運送時，雖然保證了連續(xù)運送下的要求，還是出現一些不完善的地方，在傳送帶的中間驅動點不穩(wěn)定的現象還有發(fā)現，沒有能完全的清除掉這里的故障，所以整個設備的壽命和設備的可靠性都受到了很大程度上的直接影響。因此，我們在煤礦礦井的傳送帶的使用方面還要繼續(xù)加強，不斷地進行分析和研究，使傳送帶在使用過程中實現系統(tǒng)運輸的長久性和穩(wěn)定性。
4.實現電采煤機的牽引。
進行礦井采煤工作的主要設備就是礦井使用中的采煤機，然而，電牽引采煤機是煤礦機電自動化集控技術在煤礦機電中的典型應用。它是在采煤機中加入了電牽引技術，是利用電來增加采煤機的牽引能力，從而實現它運用中的下滑制動發(fā)電，實現電能在采煤機上的有效作用。電牽引采煤機很少出現故障，有穩(wěn)定的使用性，能維護量小，只要在使用前對設備的啟動控電系統(tǒng)中的數據進行合理選取和使用，就能方便、高效地使用牽引采煤技術，提高它的轉動能力。這些就是電牽引采煤機在應用中的特點。隨著電子技術和計算機技術的發(fā)展和應用，這兩種新技術也被應用在電牽引采煤機上，并成為煤礦機電企業(yè)的動力源泉，長久而穩(wěn)定。
5.煤礦機電自動化在其他設備上的應用。
隨著技術和經濟的不斷發(fā)展，煤礦開采的主流設備技術也在不斷的更新，它所采用的先進技術是將液壓控制技術與計算機技術進行結合，成為電液控制礦井開采的支架。它能使采礦設備的功能成自動移駕模式，保證雙方鄰架的安全使用，能夠有效地減少在煤礦開采過程中支架和頂板相互沖擊的現象。同時也為煤炭開采作業(yè)中高壓開關柜提供了巨大的幫助，能夠為煤礦的開采提供比較穩(wěn)定的電力系統(tǒng)，滿足采礦過程中電器對大功率電能的需求。
四、對煤礦機電綜合自動化未來發(fā)展情況分析
煤礦機電的自動化和智能化是煤炭開采行業(yè)的持續(xù)發(fā)展和安全生產的新措施，信息化時代的推進也為煤礦機電智能化、自動化的發(fā)展提供了基礎和途徑。為以后的生產節(jié)約提供了新的辦法。比如：現如今比較先進的遠程控制系統(tǒng)，它可以在無人幫助的情況下對煤礦礦井中的作業(yè)進行正確的開采和控制、運輸等一系列的工作，并記錄下工作時所需要的數據，礦井中的溫度、濕度的狀態(tài)等。在自動化的將數據進行分類和歸納，將有用的數據進行保存，使礦井中的工作狀態(tài)保持在最優(yōu)化。還有就是無線的WIFI技術也被運用到礦井的智能化服務技術當中，并且成為最典型的一種技術。不僅能為礦井的開采降低成本，還能使它的運用技術更加的方便，并且開采的效率也有所提高。但是，煤礦礦井工作是非常危險的，它出現事故的方式也很多，例如：瓦斯、沖擊地壓、火災等，都是導致危險主要因素。所以，煤礦的生產安全也是我們所要重視的。因此，在煤礦開采的過程中，在設備上安裝斷點控制裝置和傳感裝置也是非常必要的?？梢詼蚀_進行系統(tǒng)定位，對礦井下的工作人員的情況有詳細的了解，并且?guī)秃艽?。另外，有一些煤礦的煤是比較薄的一層，這種煤礦機電的開采自動化功能也在很大的程度上提高了我國的設備開采率。
引言
我國自造的煤礦機電一體化設備都具有智能化、程序化、信息化的特點，以及設備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優(yōu)點。從1970年我國自行設計制造和裝備的第一套綜合機械化采煤工作面在大同礦務局試驗起，我國的機電一體化技術開始萌芽。到上世紀80年代后期，我國綜合機械化采煤取得了空前的發(fā)展，大大推動了我國的煤礦機電一體化技術的進程，采煤機已由液壓牽引向電牽引發(fā)展。到了上個世紀90年代中期，在原有的研究成果上，又開展了采運支機械微機監(jiān)控、故障診斷的研究和支架電液微機技術應用的研究，并研發(fā)了大功率電牽引采煤機。而進入21世紀后，我國煤礦機電一體化技術的研究和應用領域均有重大突破，在煤礦安全生產監(jiān)控、大型固定設備的后備保護等方面已取得了喜人的成績。然而，與國外的先進采煤國家相比，我國的煤礦機電一體化技術發(fā)展尚有一定差距，并且煤炭工業(yè)相對機械、電子、航天、輕紡、化工、鐵道、冶金等行業(yè)起步晚基礎薄弱，在開發(fā)水平、應用范圍、投資規(guī)模、技術人才和管理水平方面均有較大差距。
一、機電一體化技術的應用實踐
1.1礦井安全生產監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的應用礦井安全生產監(jiān)控系統(tǒng)是最能體現煤礦機電一體化的技術之一。我國監(jiān)測監(jiān)控技術應用較晚，20世紀80年代初，原國家煤炭部組織了對國外煤礦監(jiān)控技術進行大規(guī)模的考察和引進工作，此舉大大促進了國內監(jiān)控技術的發(fā)展。先后從波蘭、法國、德國、英國和美國等引進了一批安全監(jiān)控系統(tǒng)(如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200)，在部分煤礦中應用；在引進的同時，通過消化、吸收并結合我國煤礦的實際情況，研制出KJ2，KJ4等系統(tǒng)并通過了鑒定。20世紀90年代以來，緊跟世界監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展潮流，我國自行研制開發(fā)出了一批具有世界先進水平的監(jiān)控系統(tǒng)，如煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90系統(tǒng)、煤炭科學研究總院常州自動化研究所的KJ95系統(tǒng)等，它們的主要特點是:測控分站的智能化水平進一步提高；具有網絡連接功能；系統(tǒng)軟件采用了Windows操作系統(tǒng)。同時，在“以風定產，先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控”12字方針和煤礦安全規(guī)程有關條款指導下，規(guī)定了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。自此，大大小小的系統(tǒng)生產廠家如雨后春筍般的不斷出現，不僅為各煤礦提供了更多的選擇機會，且促進了各廠家在市場競爭條件下不斷提高產品質量和服務意識。經過多年的實踐表明，安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦安全生產和管理起到了十分重要的作用。
對我國現有煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及配套傳感器等設備的現場應用效果進行綜合評價，煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90、天地科技股份公司常州自動化分公司的KJ95、煤炭科學研究總院撫順分院的KJF2000和北京瑞賽公司的KJ4，KJ2000等系統(tǒng)無論在軟硬件功能、穩(wěn)定性和可靠性、專業(yè)技術服務能力、企業(yè)性質和生產規(guī)模等方面基本代表了我國煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的技術水平。
1.2礦井提升機中的應用礦井提升機是一種實現機電一體化較好的礦山大型設備，全數字化，交、直流提升機。特別是內裝式提升機，從結構上將滾筒和驅動合為一個整體，大大簡化了機械結構，是典型的機電一體化設備，充分體現了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。全數字提升機高度可靠，具有可重復性故障尋址、完整的診斷設施和自診斷功能，以及簡單而快速的通信功能；它采用總線方式，大大簡化電氣安裝；硬件配置簡單，互相兼容，零備件少；可以方便地實現軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度。
在我國“九五”計劃期間，國產全數字化直流提升機已成為各煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產權的全數字化直流提升機的核心部分ASCS是由雙CPU構成的計算機系統(tǒng)。除此之外，我國還用SIMADYND和S7研制成功了第一臺交-交變頻器供電的交流提升機。2000年11月，該系統(tǒng)在焦作古漢山礦投入運行，情況良好。提升機由于采用了計算機技術，其安全保護系統(tǒng)更為完善。該系統(tǒng)的主要特點是:采用兩臺計算機裝置，每臺都有自己獨立的測量、傳感裝置和數據處理系統(tǒng)。這兩臺計算機同步工作，互相檢測，互為備用，對提升行程實現直接測量和間接測量容器位置相結合的方式，對兩者進行比較、校正，實現行程自動控制。由于采用了計算機對安全回路、制動回路、電源和驅動回路進行實時檢測，實現故障記憶，因此極大地提高了提升機安全性能。
1.3井下帶式輸送機中的應用在我國“八五”計劃期間，通過國家一條龍“日產萬噸綜采設備”項目的實施，極大地提高了帶式輸送機的技術水平，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關鍵技術研究和新產品的研發(fā)也取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設備、高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內此項技術的空白，并對帶式輸送機的關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產品開發(fā)，成功的研制了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置、驅動系統(tǒng)采用調速型液力偶合器和行星齒輪減速器，目前我國已經自行生產制造了多個品種和多種類型的帶式輸送機。
二、結束語
隨著煤礦生產不斷向深部水平發(fā)展，對控制水平和規(guī)模的要求越來越高，從而又加速了機電一體化技術的發(fā)展和進步，目前各種高新技術的發(fā)展，如網絡、光纖、人工智能及生物工程等高新技術已滲入到機電一體化技術之中，使機電一體化產品功能更強大、性能更優(yōu)越，使機電一體化產品功能越來越強，智能化程度也越來越高，因此采用新的機電一體化技術裝備的煤礦，能夠使企業(yè)獲得更加顯著的技術、經濟和社會效益，這也是一個煤礦企業(yè)循環(huán)促進不斷發(fā)展的過程。
參考文獻：
[1]張莉.機電一體化技術在煤礦中的應用[J].山西煤炭干部管理學院學報.2007.(1):88.
（二）利用液體黏性制動器液體黏性制動氣作為一種新興的轉動技術，出現于上世紀70年代，利用主動摩擦裝置和從動摩擦裝置，形成的里能夠促進轉動，然后能夠同步主動軸和從動軸，并保護轉動系統(tǒng)，避免過載現象發(fā)生。與液力耦合器相比，該裝置體積更小、效率更高，但也存在一些缺點：一是，這種裝置要有效控制自身體積，嚴格限制兩個摩擦片之間的距離，使黏性轉動次數受到限制。另外，啟動轉動系統(tǒng)也會被電動機轉動影響；二是，開啟液體黏性軟啟動設備，通過摩擦力，兩個摩擦片能夠持續(xù)轉動，轉動效率受阻，還會增加發(fā)熱量[3]。在工作運行中，可以持續(xù)供應摩擦片的能量，減少摩擦片之間的阻力，確定兩個摩擦片的相對摩擦力始終存在，但是這種方法容易出現能源損耗，增加企業(yè)的生產成本；三是，需要采用多點驅動應用煤礦機械電子設備，并在電動機運行中，保證均衡的輸出功率。
二、軟啟動轉動技術的發(fā)展趨勢
近幾年，在分析功率大的軟啟動技術過程中，得出一種全新的機電自動化轉動設備，從采用技術來看，這種設備與國內外現有軟啟動傳動裝置有明顯區(qū)別，這種設備在一定時間內被稱為雙向電機差速軟啟動設備，這種裝置能夠對軟啟動技術中的很多問題進行處理，確保功率大的機械電子設備能夠實現軟啟動和停止，速度能夠大范圍調整，并進行自我超載維護，平衡驅動功率[4]。通過這種軟啟動技術，功率大的電動設備在理論上電流為零，是一種真正的空載啟動，能夠對節(jié)省電能消耗，周圍電氣和其他設備的使用時間得到相應延長，一些開關和變壓器的選擇標準有所降低，還能將用戶的初期投資節(jié)省一部分。
軟啟動傳動系統(tǒng)的重要構成有功率較大的主電機和功率較小的副電動機。從結構上分析，減速設備的輸入軸和主要電動機的輸出軸能夠用聯軸器產生聯系，特定結構的太陽輪通過輸入一段進行連接，行星輪和內齒輪圈是太陽輪的主要驅動設備，可以用來輸出動力。軟啟動技術的特征是在內部圈輪差動基礎上固定蝸輪，運用機械運轉模式，連接蝸桿和副電動機，運行軟啟動技術設備后，通過小型變型設備和數字電機控制設備，這些沒有極點的速度調控器能夠輔助電動機運行，令電動機能夠經過主電動機轉動，并確保其空載轉動，連接主電動機電源。所以電動機與預期轉速一致，連上電源之后，電動機的啟動電流不大。
工作人員應首先明確輸出軸的軟啟動技術速度，然后將輔助電動機的速度和內圈齒輪速度降低，保證主電動機的動力能夠想輸出軸相接的機械負載上逐漸轉移，以此實現機械電子設備的軟啟動技術。與此同時，采用主電動機和輔助電動機的速度相結合，保證滿足機械電子設備的軟停車應用條件，運用多點驅動模式，比較設備中各主電動機輸出的功率大小，對相應的副電動機的運行速度進行嚴格控制，確保多臺電動設備能夠勻速運轉，并且安全可靠運行，然后有效解決電動機特性不相符的轉動矛盾。這種軟啟動裝置還有以下優(yōu)勢:傳動效率高、發(fā)熱量小、維護成本低等。
