選煤廠機(jī)電一體化現(xiàn)狀及發(fā)展獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

選煤廠機(jī)電一體化現(xiàn)狀及發(fā)展獲獎(jiǎng)科研報(bào)告【摘要】隨著我國煤炭行業(yè)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的更加普及化，基于此背景，本文分析了機(jī)電一體化技術(shù)在選煤廠中的應(yīng)用，首先針對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行了簡單概述，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上針對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)在選煤工作中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，并且論述了當(dāng)前的應(yīng)用現(xiàn)狀，最后提出了相應(yīng)的解決措施，希望通過本文論述，可以推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)在選煤廠中的應(yīng)用及發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】選煤廠;機(jī)電一體化;現(xiàn)狀;發(fā)展

1.機(jī)電一體化概述

機(jī)電一體化主要指通過微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的高效控制，推動(dòng)機(jī)、電兩方面的有機(jī)結(jié)合，同時(shí)將兩者統(tǒng)一于機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用之中，在更多時(shí)候，機(jī)電一體化主要指機(jī)電一體化技術(shù)，此外，機(jī)電一體化還可以包括機(jī)電一體化產(chǎn)品，機(jī)電一體化技術(shù)的原理復(fù)雜且技術(shù)基礎(chǔ)較為廣泛，因此可以應(yīng)用于大多數(shù)行業(yè)，實(shí)現(xiàn)了高效生產(chǎn)，同時(shí)解放工人雙手。在現(xiàn)階段的機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢之中，其主要趨勢是全信息化，以控制理論為基礎(chǔ)，綜合人工智能、計(jì)算機(jī)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、力學(xué)、電磁學(xué)等多門學(xué)科，從而實(shí)現(xiàn)更高效的控制，同時(shí)可以使得應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的設(shè)備具有相應(yīng)的判斷推理能力和邏輯推理能力，而且機(jī)電一體化技術(shù)的智能化水平會(huì)逐漸提高[1]。

2.選煤廠運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢

現(xiàn)階段機(jī)電一體化技術(shù)在選煤廠中有著十分廣泛的運(yùn)用，下面主要分析機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用的優(yōu)勢和重要性。

2.1提高生產(chǎn)效率

現(xiàn)階段，社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域中對(duì)于煤炭資源的需求量大大增加，傳統(tǒng)的煤炭生產(chǎn)工藝和技術(shù)已經(jīng)無法保證煤炭生產(chǎn)的效率，因此必須要注重技術(shù)和生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和更新。運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)能有效提高煤炭生產(chǎn)的效率，這項(xiàng)技術(shù)有著傳統(tǒng)的煤炭生產(chǎn)工藝所不可比擬的優(yōu)越性，其通過生產(chǎn)工藝的改進(jìn)能有效提高生產(chǎn)的效率，同時(shí)有利于實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)力資源的最優(yōu)化配置，從而有效提高企業(yè)生產(chǎn)的有效性，保證煤炭生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2提高生產(chǎn)安全性

煤炭生產(chǎn)存在一定的復(fù)雜性，而且由于煤炭資源選煤地往往處于復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境，因此進(jìn)行煤炭選煤和生產(chǎn)還存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，因此工人進(jìn)行作業(yè)的過程中存在較大的安全隱患，煤炭生產(chǎn)的安全性往往得不到保證。機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用能有效提高煤炭生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)安全性，運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)提高了煤炭生產(chǎn)的機(jī)械化程度，從而有效避免了生產(chǎn)過程中造成的人身傷害，從而保證生產(chǎn)工程可以順利推進(jìn)。此外，運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)能有效提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，運(yùn)用機(jī)械能大大縮短運(yùn)輸?shù)葧r(shí)間，從而提高了生產(chǎn)的效率[2]。

2.3提高經(jīng)濟(jì)效益

運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)能有效提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)有效提高了煤炭生產(chǎn)的機(jī)械化程度，從而提高了企業(yè)的工作效率。而且運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)代替了人力勞動(dòng)，有效改進(jìn)了員工的工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了勞動(dòng)力資源的合理配置。

3.機(jī)電一體化在選煤廠中的應(yīng)用

3.1液壓支架電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用

液壓支架的電液控制系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)和液壓技術(shù)綜合一體化的系統(tǒng)，其是綜合機(jī)械化選煤的關(guān)鍵。液壓支架的電液控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)液壓支架的移動(dòng)和支撐頂板，其是通過控制液壓支架的支撐力實(shí)現(xiàn)的。在移架時(shí)，通過電液控制系統(tǒng)來降低液壓支架的工作阻力，即將液壓支架的液壓油抽出。待液壓支架到達(dá)指定的位置后，再向液壓支架內(nèi)注入液壓油，使其達(dá)到正常的工作阻力。在這個(gè)過程中，不僅要控制液壓支架液壓油的壓力，還要控制液壓支架的工作姿態(tài)，例如傾角和高度等。通過電液控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)液壓支架的自移，極大地提高了煤礦選煤效率。此外，液壓支架及其電液控制系統(tǒng)的使用，大大降低了煤礦選煤對(duì)工人數(shù)量的要求，將人從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來。

3.2在生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的機(jī)電一體化的應(yīng)用

1998年前，中國的煤炭行業(yè)并不景氣，選煤技術(shù)也缺少創(chuàng)新動(dòng)力，2006年至今，中國從選煤機(jī)械設(shè)備完全依賴進(jìn)口產(chǎn)品，到模仿制造，最終到通過自己的創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn)選煤設(shè)備的出口。由此可見，我國的選煤設(shè)備在不斷地進(jìn)行高速發(fā)展，中國的煤礦企業(yè)也在積極地引進(jìn)選煤的新技術(shù)，新設(shè)備。在煤礦廠中篩分作業(yè)有不同的方式，選煤是利用物質(zhì)的不同物理或物理化學(xué)性質(zhì)，然后通過機(jī)械方法去處理原煤中的雜質(zhì)，按照不同的規(guī)格進(jìn)行分類來適應(yīng)不同用戶的需求，這是一項(xiàng)非常復(fù)雜而又機(jī)械化的工作。動(dòng)力選煤需要適應(yīng)不同品種變化，選煤，洗煤都是非常重要的工序，利用機(jī)電一體化能夠使得選煤和洗煤環(huán)節(jié)更好的把握在工作人員的手中，更好的控制添加劑的用量、濃度，將其控制在最佳范圍內(nèi)更好地實(shí)現(xiàn)洗煤、選煤的工作效果[3]。

3.3在安全監(jiān)控中的運(yùn)用

此外，機(jī)電一體化技術(shù)在安全監(jiān)控中也有著十分廣泛的運(yùn)用，保證了煤炭生產(chǎn)的安全性。在選煤廠開展工作的過程中運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的監(jiān)控，從而使得相關(guān)技術(shù)人員能及時(shí)了解工程的實(shí)際情況，有效降低煤炭生產(chǎn)過程中的安全隱患，降低安全事故發(fā)生的可能性。為了進(jìn)一步保證煤炭生產(chǎn)的安全性，在開展施工作業(yè)的過程中需要注重完善相應(yīng)的安全管理制度，在實(shí)際生產(chǎn)過程中積極貫徹和落實(shí)，加強(qiáng)管理的力度。同時(shí)要注重開展相應(yīng)的培訓(xùn)工作，以此來強(qiáng)化員工的安全責(zé)任意識(shí)，從而保證煤炭生產(chǎn)的安全性。

3.4自動(dòng)測控系統(tǒng)的機(jī)電一體化

在我國選煤行業(yè)發(fā)展歷程中，加大了對(duì)重介質(zhì)選煤的研發(fā)，尤其是自動(dòng)測控系統(tǒng)，其可以提高選煤廠重介質(zhì)選煤控制效果。如今，隨著自動(dòng)測控系統(tǒng)的不斷完善和升級(jí)，并優(yōu)化其生產(chǎn)工藝，可以實(shí)現(xiàn)重介質(zhì)選煤工藝參數(shù)的自動(dòng)控制、檢測及生產(chǎn)管理與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能集于一體，并以PLC為控制主機(jī)，以IPC工控機(jī)為上位主機(jī)，工業(yè)總線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，并借助高性能檢測儀表來對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的有效檢測和控制。同時(shí)，自動(dòng)測控系統(tǒng)配置靈活、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、可維護(hù)性強(qiáng)，借助緊密結(jié)合工藝的控制軟件來達(dá)到機(jī)電一體化的發(fā)展目標(biāo)，進(jìn)而有效提高系統(tǒng)的可靠性和適應(yīng)性。此外，自動(dòng)測控系統(tǒng)位于WINDOWS平臺(tái)上，不僅操作方便，而且人機(jī)界面直觀，這樣就使得重介質(zhì)選煤過程具有技術(shù)先進(jìn)、適應(yīng)性好、功能強(qiáng)大、可靠性高和控制性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而有效提高選煤廠機(jī)電一體化的發(fā)展速度。

3.5浮選過程控制系統(tǒng)的機(jī)電一體化的應(yīng)用

浮選過程控制是選煤廠日常生產(chǎn)匯總比較關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，其主要是以PLC為核心來完成數(shù)據(jù)采集、控制、處理和輸出。通常情況下，開關(guān)量的輸入和輸出都采用了隔離裝置，并且將隔離模塊加裝到模擬量信號(hào)輸入系統(tǒng)中，從而確保數(shù)據(jù)信息輸入、輸出的穩(wěn)定性、可靠性和實(shí)時(shí)性。對(duì)于洗煤廠而言，浮選過程控制裝置要與浮選工藝和特點(diǎn)進(jìn)行有效結(jié)合，并配置智能專家系統(tǒng)，以此來提高整個(gè)系統(tǒng)的適應(yīng)性和實(shí)用性。人機(jī)界面選擇了高性能觸摸屏，借助組態(tài)軟件可以對(duì)浮選工藝參數(shù)、浮選工藝流程、加藥PID調(diào)解棒圖、藥劑參數(shù)、重要參數(shù)的歷史曲線和實(shí)時(shí)曲線等給予實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)顯示，這樣既可以滿足機(jī)電一體化的發(fā)展要求，而且還確保浮選過程控制系統(tǒng)具備較高的實(shí)用性和可靠性。