机电自动化技术在煤炭设备中的应用

总第１６８期　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５—２７９８．２０１３．０８．０２７　浅谈自动化技术在煤矿机电设备方面的应用　侯睿　（潞安集团古城煤矿建设管理处，山西古城０４６１０８）　摘要：随着国民经济的不断发展，我国对煤炭产量的需求呈不断上升趋势。面对煤炭需求和安全生产能　力之间严重不协调的形势，在矿井机电设备中广泛应用自动化技术、提高设备的自动化水平成为解决问题　的主要方法。基于这种情况，文章主要对自动化技术在煤矿机电方面的应用进行了探讨。　关键词：煤矿；机电设备；自动化技术　中图分类号：ＴＤ６１４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００５—２７９８（２０１３）０８—００５８—０２　随着经济建设的不断发展，我国对以煤炭为主　的能源需求量不断增加。目前，我国已经成为世界　最大的煤炭生产和消费国，且未来我国将长期占据　世界煤炭生产和消费的主导地位。但是，在产量需　求日益增大的趋势下，我国煤矿安全生产的形势却　不容乐观。在某些煤矿中，老旧且技术落后的设备　往往由于其自动化程度低下造成操作困难和监控难　度大等情况，从而降低了生产效率，也为安全生产埋　下了极大隐患。因此，在煤矿机电设备中，广泛应用　自动化技术成为煤矿设备设计制造的主要趋势，这　也是解决煤炭需求与产量之间矛盾的主要出路¨Ｊ。　１煤矿机电设备自动化现状　１．１发达国家现状　发达国家煤炭行业经过约五十年的发展历程，　Ｎ－－十年代末期，整体技术水平、安全生产条件和劳　动生产率大幅度提高，现已成为一个高技术、高安全　和高效率的行业，以自动化控制技术为代表的高新　技术近年来在煤炭行业中得到了广泛应用。其煤炭　开采主要采用先进的综合机械化和自动化大型设　备，劳动工效明显提高。　１．２我国技术现状　我国煤炭生产呈现多层次技术结构，大型矿井　处于综采发展阶段，中小型矿井处于普通机械化发　展阶段，乡镇煤矿仍采用原始人工作业生产方式；煤　矿大型机械的自动化技术应用、开发、制造能力与发　达国家有明显差距，技术水平和设备力量不能适应　实际要求。　５８　２　自动化技术在煤矿机电设备中的应用方　向　２．１　自动化概述　自动化是指机械设备或生产过程、过程管理在　没有人直接参与的情况下，经过自动检测、信息传　输、信息处理、分析判断和操纵控制，实现所要达到　的目标。它是一门跨学科的综合性高技术，是由微　电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机　械技术以及其他技术相互融合而成的一门交叉学　科。　自动化技术从七十年代中期开始在国外机械上　得到广泛应用，而八十年代以微电子技术为核心的　高新技术的兴起，更加推动了自动化应用于机械制　造技术的迅速发展，特别是随着微型计算机及微处　理技术、ＰＬＣ控制技术、传感与检测技术、信息处理　技术等的发展及其在机械上的应用，极大促进了煤　矿机电产品的性能，使煤矿机械进入了一个飞跃的　发展时期。以自动化技术为核心的电子控制系统在　国外机械设备上的应用已是相当普及，在我国也成　为了高性能煤矿机电设备的发展方向。　２．２　自动化技术在煤矿提升设备中的应用　矿井提升机目前煤矿自动化程度最高的设备。　矿井提升设备的任务是提升煤炭和矸石，下放材料，　升降人员和设备。由于矿井提升工作是使提升容器　在井筒中以高速度作往复运动，因此，要求提升机运　行准确和安全可靠。故而承担提升机运行控制功能　的电控系统在煤矿提升设备中的作用就显得尤为重　要，而电控系统的核心技术正是自动化　Ｊ。　目前最为先进的提升设备是全数字化提升机，　收稿日期：２０１２－０５－２４　作者简介：侯睿（１９８９一），女，河南辉县人，助理工程师，从事自动化技术工作。

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毕业设计（论文）开题报告

设计（论文）题目 机电一体化技术在办公自动化设备中的应用

一、选题的背景和意义：

办公自动化在行政机关、企事业单位工作中已被广泛的应用。它改变过去复杂、低效的手工办公方式，为科学管理和决策服务，从而达到提高办公效率的目的。随着科技，经济及社会的不断发展与进步，机电一体化技术应用广泛，机电一体化产品已经遍及人们日常生活和国民经济的各个领域。机电一体化技术在办公自动化设备中的应用的重要性日渐突出，引起了人们的普遍重视。

机电一体化技术在办公自动化的设备中的应用使得办公自动化的设备越来越先进，品种越来越多，功能越来越强，性能也越来越高，这为实现办公自动化和无纸办公创造了必要的条件，从而降低企业的成本，提高企业的效益。

二、课题研究的主要内容：

1．阐述机电一体化技术的发展历程以及发展趋势

2．介绍办公自动化的发展趋势以及办公设备的人性化

3．将机电一体化技术与办公自动化的需求相结合

4．展望机电一体化技术在办公自动化设备中应用的发展前景

三、主要研究（设计）方法论述：

1．翻阅相关的书籍了解机电技术的发展

2．上网搜集机电一体化技术发展的最新成果

3．查找办公自动化发展的历程以及趋势

4．以文字论述的方式为主

四、设计（论文）进度安排：

时间（迄止日期） 工 作 内 容

8.1～8.2 选题，熟悉课题，明确任务要求，查找、收集、分析资料。

8.3～8.5 完成开题报告，并提交指导老师。

8.6～8.9 阐述机电一体化技术和办公自动化的发展历程以及发展趋势。

8.10～8.13 对办公自动化的发展现状和趋势提出实际需求

8.14～8.17 以办公实际需求为目标将机电一体化技术应用到办公自动化设备中

8.18～8.21 展望机电一体化技术在办公自动化设备中的应用

8.22～8.25 总结并整理所有资料，规范论文格式

8.26～8.27 在指导老师的帮助下进行修改，进一步完善初稿。

科援专诧　煤炭机电一体化技术在煤炭生产中的应用探析　李纯强　山西焦煤西山煤电集团公司屯兰矿　Ｉ摘　要】随着科学技术发展的日新月异，不同学科之间的交叉交流　也愈加频繁，各学科之间先进的技术互相渗透也导致了工程领域的技术革　新与改造。机电一体化是一种符合技术，是机械技术与微电子技术、信息　技术相互渗透的产物，是机电工业发展的必然趋势。机电一体化技术在煤　矿采、掘、运装备的应用和推广，极大地提升了我国煤矿生产的综合实力，　为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。新　科学技术在煤矿生产过程中对机电一体化技术设备的开发和改造做了大量　的工作并取得了一定的成就。本文就煤炭机电一体化技术在煤炭生产中的　运用进行分析，并对机电一体化技术进行展望。　Ｉ关键词ｌ煤炭机电；一体化；煤炭生产　一　机电一体化产品　在煤炭开采生产中，机电一体化的应用范围越来越　许多新技术　开始逐渐应用到煤炭生产中，给煤炭开采带来很大便利和安全保障。我　国自主生产的以计算机为核心的电牵引采煤机、全数字直流提升机等产　品已经占据国内市场并广泛的应用与煤炭开采中。随着科技的进步和　新技术研发的增多，我国已经可以自主生产用计算机监控的掘进机、胶　带运输机、矿井供电设备等。另外应用于煤炭安全生产监控系统、矿井　生产自动控制系统、信息管理系统、装备调度系统等新技术产品也已经　得到广泛应用。机电一体化给我国煤炭生产带来安全、可靠、高效提供　了保证，实现了煤炭开采的自动化、智能化和数字化。　＝，机电一体化的核心技术　机电一体化技术主要包括两个方面，即硬件和软件。机电一体化的　核心技术主要体现在　个方面：（１）机械本体技术，（２）传感技术，　（３）信息处理技术，（４）驱动技术・（５）接１：１技术｛（６）软件技术等，机　电一体化的这些核心技术是关系到煤炭生产实现安全数字化的基础保　证。机电一体化的硬件技术和软件技术必须同步发展，协调一致，因此　为推进机电一体化的发展，必须软、硬件技术并重，否则则会严重阻碍　煤炭生产实现机电一体化。　三，机电一体化技术应用实践　１．用于与矿井安全生产监测监控系统中　在煤炭开采生产过程中所采用的技术里，最能有效体现煤矿机电　一体化的技术之一就是矿井安全生产监控系统，矿井安全监控系统能　够最大程度的减少煤矿安全事故的发生概率，能够及时的检测和监控　到安全隐患，便于工作人员及时对设备进行维修和维护。我国从上世纪　八十年代起才开始投入研究，晚于国外先进国家，但是随着近些年研发　投入的加大，我国矿井安全监控系统的研发和使用已经取得长足的发　展。在我国自主研发的这些系统中，不仅吸取采纳了国外先进的经验和　技术，同时也加入了我们自主研发的技术，同时又结合我国实际情况，设　计出了适合我国专用的相关系统。　２．矿井提升机中的应用　矿井提升机是一种实现机煤炭生产活动机电一体化较好的矿井　大型设备。为了适应现代话采煤生产的需求，对煤矿机械化提出了更高　的要求，对井下、井上的运输和提升系统的要求同样更为严格。全数字　化的矿井提升机，特别是内装式提升机从结构上将驱动和滚筒合为一　个整体，简化了机械结构，是典型的几点一体化设备。矿井提升机的全　数字化不仅重复对设备进行检测诊断，还可以进行简单的即时通讯。　另外，其硬件配置简单、兼容性强、零备件少、软启动和软件控制简单　轻松、能够瞬间加速度等优点都对煤炭开采生产提供了更大的技术支　持。　３．井下带式输送机中的应用　带式输送机由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和　易于实现自动化等特点，已成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输　设备。因此，成为近几年来机电一体化技术的研究重点。目前主要采用　机、电、液一体化的ＣＳＴ可控软启动装置。它是一种专门为平滑起动运　送大惯性载荷，如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱　动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台ＣＳＴ驱动。由于尚未解决动　态分析和在线监控技术以及启动延迟技术，我国带式输送机的中间驱　动点不能不知过多，一般为３点驱动，这样就限制了输送机的单机长度　和运量。而且，输送机的监控设备功能少、可靠性较差、灵敏度和寿命　都较低，和发达国家相比存在显著的差距。　４．液压支架电液控制系统　目前在国际先进国家，液压支架电液控制系统技术的研究和使用　已经取得了很大成就，并早已投人生产使用。由于给我国液压支架电液　控制系统的研究起步较晚，对然在一些型号的研发上也取得了＿一定的成　绩，但是相比国外先进水平还是存在一定差距的，所以我国自主研发的　液压支架电液控制系统还没有广泛的推广使用到煤炭生产中，在高效　的生产活动中仍然采用的国外引进的液压支架。　５．电牵引采煤机　电牵引采煤机是煤炭生产机电一体化技术在煤炭生产中的一个典　型应用，它和传统的液压牵引机相比较具有多方面的优势和特性。　（１）牵引特性相对传统的液压式较好，能够同时满足在采煤机向前　或者向下滑动时的动能需求，能够提供牵引力，也能进行发电制动并向　电网反馈电能。　（２）由于在牵引发动机的轴端安有制动器，所以在大倾角的煤层开　采中不用借助其他设备实现防滑制动。　（３）使用寿命和运行的可靠性上同样具有优势，另外其反应灵敏度、　动态性能等具有较好的性能，结构简单，易于维修。另外其分量轻，传　动效率非常高，比传统的液压式高出近三十个百分点。　四．对我国煤矿机电一体化技术的思考　虽然在２Ｏ世纪８０年代起我国已经开始投入资金和人力对煤炭生产　机电一体化进行研究，并在一体化产品的各个环节取得了令人瞩目的成　就，但是相比较于国外先进水平还是存在一定的差距的，因此要使我国　达到甚至超越国￣，Ｉ，Ｔｋ，，－ＴＬ还需一些机电一体化的相关技术的突破。　（１）提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通　用化的程度。　（２）机电一体化对计算机的依赖程度很大，所以尽量选取运算和　存贮能力强的计算机，另外，机电一体化技术需同计算机技术同步发　展。　（３）选用很好的开放性和高可靠性的通信模块，方便与控制网络　进行连接通信控制。　参考文献　【１】张念超．我国煤矿机电一体化技术的发展现状浅析［Ｊ】．学术　探，２００８．８　【２】芮延年．机电一体化系统设计【Ｍ］．北京机械工业出版社，２００４．　【５】张锐．谈谈机电技术在煤炭生产中的应用【Ｊ】．现代企业教　育，２０１　２．１　【４】徐茂军．机电一体化设备在煤矿中的应用【Ｊ】．内蒙古煤炭经　济，２０１１．１２．

经济与社会　

自动化技术在煤矿机电设备方面的应用之我见　

卢江洲。　（①河南煤矿安全监察局豫西监察分局　陈　晨。　②义煤集团新义矿业有限公司４７１００２）　

［摘要］随着科技的进步，自动化技术在煤矿机电设备中的应用越来越广泛，提高设备的自动化水平在很大程度上提高了煤矿企业的生产力　本文笔者简　单的就自动化技术在煤矿机电设备中的应用谈了自己的看法。　［关键词］煤矿自动化技术　中图分类号：Ｆ４０７．６７　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１４）０６—０１７６—０ｌ　

目前，我国已经成为世界最大的煤炭生产和消费国，且未来我国将长期占　

据世界煤炭生产和消费的主导地位。但是，在产量需求臼益增大的趋势下，我国　

煤矿安全生产的形势却不容乐观　在某些煤矿中，老旧且技术落后的设备往往　由于其自动化程度低下造成操作困难和监控难度大等情况，从而降低了生产效　

率，也为安全生产埋下了极大隐患。因此，在煤矿机电设备中，广泛应用自动化　技术成为煤矿设备设计制造的主要趋势，这也是解决煤炭需求与产量之间矛盾　

的主要出路　

一煤矿机电设备自动化现状　１发达国家现状　

发达国家煤炭行业经过约五十年的发展历程，到二十年代末期，整体技术　水平、安全生产条件和劳动生产率大幅度提高，现已成为一个高技术、高安全和　

高效率的行业，以自动化控制技术为代表的高新技术近年来在煤炭行业中得到　

了广泛应用。其煤炭开采主要采用先进的综合机械化和自动化大型设备，劳动　

工效明显提高。　２我国技术现状　我国煤炭生产呈现多层次技术结构，大型矿井处于综采发展阶段，中小型　

矿井处于普通机械化发展阶段，乡镇煤矿仍采用原始人工作业生产方式；煤矿　

大型机械的自动化技术应用、开发、制造能力与发达国家有明显差距，技术水平　

和设备力量不能适应实际要求。　

二自动化技术在煤矿机电设备中的应用方向　１自动化概述　自动化是指机械设备或生产过程、过程管理在没有人直接参与的情况下，　

经过自动检测、信息传输、信息处理、分析判断和操纵控制，实现所要达到的目