礦井中煤礦機械裝備的應用

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1采煤機的應用

采煤機是實現井下全自動采煤的重要機械設備之一，全自動的采煤方式不僅可以減少煤礦職工的體力勞動、還可以保證煤礦職工的生命安全；又可以達到開采產量高、工作效率高、耗能低的目的。隨著煤礦機械設備的不斷更新，使我國近年來一直在研發的交流變頻電牽引采煤機技術也逐漸成熟，不僅實現了采煤機的無線遙控、電控箱面板控制、端頭控制以及加變頻器箱面板直接控制，而且新研發的采煤機技術還具有截割功率監測、開機運行提示、恒功率控制、故障跟蹤記憶、過載保護、負荷控制以及牽引電機電流監測等功能，同時還具備對截割電機、冷卻系統的溫度監測和牽引電機的保護功能。通過對新型采煤機的應用，其技術性能與可靠性也有了明顯的提高，整體的性能指標與技術參數完全可以與國際先進的采煤機技術相比。新型采煤機中的厚煤層采煤機的裝機功率已經接近3500kW，截割功率為1.8×1000kW，牽引功率為3×300kW，其牽引速度已經超過14m/min，調動速度接近35m/min，節距從125mm提高到148mm，對應采煤機的牽引力從55t級提高到110t級、160t級，最高的開采高度可以達到7.3m，每年煤炭的開采量達到1500萬t，其采煤機整體的利用率達到96%以上。

2刮板輸送機的應用

用刮板鏈牽引，在槽內運輸散料的機械設備叫做刮板輸送機。它是現代化礦井中不可缺少的機械設備之一。刮板輸送機正常運轉，煤炭開采工作就可以正常進行，反之，就會使整個煤炭開采工作全部停止生產。刮板輸送機主要用于橫向或豎向運輸的運輸方式，不過也可以采用偏斜運輸的運輸方式，但用于偏斜運輸時應安裝防滑裝置，當斜向上運行時，其傾斜角度要在35°以下，斜向下運行時，其傾斜角度要在22°以下。隨著現代化礦井中煤礦開采技術的不斷提高，對刮板輸送機的技術水平也有了更高的標準。經過不斷的研究、試驗以及新技術、新工藝的不斷引進，，我國刮板輸送機的技術水平有了前所未有的提升，不斷向超重型、大運量、高可靠性的目標前進。到目前為止，我國自主研發的刮板輸送機已經形成了一定的規模，最長的安裝長度可以接近350m，最大的裝機功率是4×1400kW，中部槽內最大的寬度可以達到1400mm，輸送功能最大可以達到4300t/h以上。刮板輸送機的機頭布置成交錯且側卸的方式，機尾可以選用自動伸縮的機尾，在刮板輸送機上可以安裝工礦監控系統，整體實現了軟啟動運行的模式，既減少了刮板輸送機在運行過程出現故障的次數，也增強了刮板輸送機的整體使用年限。

3帶式輸送機的應用

帶式輸送機是以繞性輸送帶來承載物料并輸送的一種連接運轉的機械設備。驅動滾筒與改向滾筒周圍的分支由若干個托輥來支撐，將物料放在分支上，利用驅動滾筒與輸送帶之間產生的摩擦力來牽引輸送帶和物料前行。帶式輸送機在水平或傾斜的方向都可以輸送物料或物品，也可用于流水線工作，帶式輸送機的結構簡單、工作性能平穩、適合各種物料的輸送，且輸送能力強。而我國現代化礦井中機械設備的整體水平在持續的提升，對井下安全生產的要求也越來越高，對帶式輸送機整體技術水平的要求也逐步提高，帶式輸送機正在向大運量、距離長、速率高、功率大以及可靠性強的目標前進?，F階段，帶式輸送機最寬的輸送帶可以達到2100mm，最高的帶速可以達到5m/s，運量最大可以達到4800t/h。目前，大型的帶式輸送機大多數采用的都是中壓變頻驅動的控制技術，這種技術不僅可以保證帶式輸送機平穩的啟動，還可以調整帶速的連續性，在實現軟啟動的同時，還安裝了最先進的自動控制張緊裝置，這種自控張緊裝置會隨著其張力的改變而自動調整輸送帶的張緊，使輸送帶一直保持平衡，從而實現了帶式輸送機的平穩運作。最近國內研發出一種能使傳送帶自動對準的新型多層輸送機，這樣不僅避免了輸送帶跑偏或掉軌的現象出現，又增加了輸送帶的層數，使輸送帶的長度可以達到220m以上。我國現有帶式輸送機的技術水平，已經可以滿足在不同運輸條件下的運輸要求。

4自動化控制技術的應用

4.1液壓支架電液控制系統

液壓支架電液控制系統幾乎包含了支架電液控制系統的所有功能，包括支架的自動升降和移動、刮板輸送機的自動變化和移動以及遠程控制等功能，已經落實了全自動化的電液控制，并且充分體現了國產化的優勢。該控制系統的應用，不僅提高了煤礦開采的效率，也改善了井下的勞動條件，逐步將人工控制轉變成計算機控制，充分的實現了該控制系統的能力。液壓支架電液控制系統的應用也提高了對煤炭開采工作面的支撐能力，有助于井下煤炭的安全開采，支架控制系統將監督與控制融為一體，有效的解決了液壓支架帶壓移架的問題，為煤炭工作面頂板的維護創造了條件，避免了頂板事故的發生。并且運用該系統可以使操作人員遠離工作場地，保障操作職工的生命安全。

4.2智能型采煤機控制系統

智能型采煤機控制系統在包含了普通采煤機的所有優勢后，還多出幾種優勢：第一個是控制智能化，不僅可以使采煤機完成切割、裝煤等工序，還具有很強的通信功能和自診斷功能，并且傳輸速度快，操作方便，可提高生產效率；自動截割功能，電控系統通過之前操作的記憶功能，可以記憶開采工作面的工作坐標，當電子裝置發出指令后，滾筒就會自動調整位置，開始自動割煤開采；然后是環境狀態下的智能識別功能，在煤炭開采時，如果遇到硬巖或大塊落煤時，采煤機會根據接收到的數據自動辨別開采環境的狀態并自動控制牽引速度；最后是監測數據的實時傳輸功能，通過傳感器將數據傳輸到液晶顯示屏內，系統的顯示出采煤機的整體參數、運行狀態和故障，并上傳到集控計算機來滿足全自動化的智能管理；除了這些功能之外，還包括對采煤機工況點的連續監測功能以及遠程控制功能，采煤機工況點的連續監測功能是在采煤機工作時，能夠隨時掌握采煤機的工作狀態，并在集控計算機內對每一臺采煤機進行存盤，以方便使用人員的隨時查閱，并且還可以為檢修人員提供采煤機之前的數據；智能型采煤機控制系統還具有遠程控制的功能，采煤機在工作時，計算機通過讀取采煤時的工礦數據，將讀取到的數據寫入并保存在計算機內，為操作人員或管理人員提供分析數據，從而為改良采煤工藝提供建議。

5結論

我國煤礦機械設備有著良好的發展前景。隨著我國現代化礦井中煤礦機械設備的不斷自主創新，不斷實現在惡劣條件下信息的安全傳輸、遠程監測與控制、煤巖的識別、視頻監控以及危險感知等多種現代化技術的應用，形成以監測、控制、視頻、音頻、傳輸與一體的智能化機械系統，確保一系列機械設備連續、高效、安全的運行，實現煤巖開采工作的智能化以及無人化操作。通過對礦井中各種機械設備的不斷研發，對煤炭開采過程中運用到的一系列機械設備進行整合，不斷提升現代化礦井中煤礦機械設備的技術水平，為自主研發的

作者：何毅單位：大連職業技術學院交通工程學院