煤礦技術論文大全11篇

緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇煤礦技術論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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1配備先進的油濾設備

伴隨現代工業技術的進步，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。

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1.2計算機識別技術的應用分析。在實際的應用中，計算機識別技術的主要應用領域有如下：首先，計算機的人臉識別技術；人臉識別技術在安全防護領域應用的非常廣泛，為了進行安全防護，可以通過人臉識別分析軟件通過攝像頭對人臉信息進行采集，然后再進行信息存儲。當再次進行信息驗證的時候，就可以通過原有的存儲信息進行類比。與之相似的還有計算機的指紋識別技術，兩者是相同的道理。其次，計算機的探測識別技術；如果說人臉識別技術以及指紋識別技術是一種備份式的技術，那么探測技術就屬于實時性的識別技術。該類識別技術的實效性非常強，而且需要在一定程度上對探測設備以及通信方式進行非常嚴格的把控，否則就會在使用的過程中出現問題。最后，空間設計類的計算機識別技術；空間設計一般可以歸納為CAD制圖或者是三維仿真設計等等。而計算機識別技術是此項設計中的最為初始的也是最為重要的一個階段，通過計算機的識別技術，將設計元素進行分析與設計，從而將空間設計的仿真效果進行仿真呈現。在實際應用中，多應用在工業建筑和空間設計等領域。

2煤礦內部的設計要求與分析

煤礦生產以及煤礦再加工，煤礦行業是能源工業中非常重要的組成部分。與其他工業和能源產業相對比，其安全生產更為重要。在實際的煤礦生產過程中，對于煤礦的內部設計具體如下：

2.1煤礦內部設計的安全要求。雖然隨著技術的發展和機械化的模式，煤礦生產已經在很大程度上有了巨大的發展。但是，煤礦生產還必須采用人工施工和開采的模式。因此，人員生產就會涉及安全問題。在煤礦進行開采和生產之前，就需要對煤礦的空間進行規劃和設計。必要的安全通道以及安全防護措施和建筑都必須齊全，才能保證在發生意外的時候，能夠將人員傷害降低到最低限度。此外，為了能夠實現安全生產，煤礦的開采途徑以及內部的建筑設施，允許的開采力度和機械設備的規模等，都需要進行詳細的分析，才能夠保證煤礦生產的具體要求。

2.2煤礦內部設計的生產效率要求。在煤礦生產的過程中，對于效率的要求非常高。高效生產是目前諸多工業和能源產業的主要要求，也是煤礦生產企業的必要要求。煤礦生產過程中，對于其內部的設計而言，需要滿足幾點要求：第一，煤礦的生產空間要合理。應該是先保證煤礦生產的安全性，在此基礎上進行效率的提高。當然，煤礦的生產效率和煤礦的礦井空間和建筑的設計有著很大的關系。良好的空間設計可以在很大程度上減少在開采過程中的資源消耗，合理的空間設計就能夠在很大程度上提高其生產的效率。第二，煤礦內的設計要科學。其中體現在開采路徑和設備的開采程度分析等，此外在進行煤礦生產的過程中，需要將開采空間和運輸空間進行合理分配，才能夠在一定程度上提高煤礦生產的效率。

3計算機識別技術在煤礦內部設計的應用

通過對計算機識別技術和煤礦的內部設計進行詳細分析，可以明確為了能夠加強煤礦生產的安全性以及生產效率，需要進行一定的前期設計分析。計算機識別技術就可以在很大程度上提高其分析的效果。一般情況下，通過計算機識別技術，可以通過探測設備對煤礦的內部空間進行數據收集。此外，可以通過對地質和地形的合理分析，將煤礦內部的空間進行各項數據的分析。將所有的信息數據進行計算機分析，通過3DMAX或者是CAD等設計軟件，進行對煤礦空間的仿真設計。實際煤礦生產中，都需要對煤礦的空間以及生產模式進行詳盡的分析，以此來保證在生產的過程中實現安全與效率的雙重保證。例如，煤礦的開采方向和運輸渠道的設計。因為在實際的生產過程中，經常要考慮到傳輸設備的安置位置。開采渠道的設計能夠保證開采的方向正確性，運輸的位置設計則可以將運輸履帶以及運輸的設備角度等進行詳細的分析，從而保證在運輸的過程中，提高運輸的效率，保證運輸的安全。總之，在煤礦生產的過程中，需要對煤礦的內部進行規劃和分析。而計算機識別技術可以通過計算機通信的方式，將煤礦內部的信息進行收錄，從而進行計算機智能分析，通過仿真空間設計軟件，對煤礦的內部進行仿真設計。不僅僅能夠提高煤礦生產工程的效率，更能夠提高其生產的安全。

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從已發生的礦井水災來看，導水陷落柱是危害礦井安全的主要因素。而又由于陷落柱具有隱蔽性、差異性等特點，因而要對其進行詳盡的探查存在極大的難題。礦井開采過程中極易因采掘方式不當而引起導水陷落柱發生水害，不利于礦井的安全順利生產。為了解決這一難題，國家“十二五”已經將其列入重點課題，足見其重要性及在操作上存在的難度。

1.2對奧灰頂部進行全面利用和改造

在煤礦開采過程中極易出現奧陶紀灰巖，而它與主煤層之間的隔水層卻又特別脆弱，容易發生水害。而且，不利于我國煤炭資源的開采量。經過研究發現，奧灰巖因頂部的特殊構造，富水性極差，不僅在鉆探過程消耗極少量的水，還具有阻水作用，所以對奧灰巖頂部進行全面利用和改造，增加煤層隔水層的厚度，減少礦井水災發生的頻率。

1.3對易發生礦井水災害的含水層進行研究

礦井開采過程中遇到含水量比較大的巖層就容易發生水災，所以如果能在開采過程中避開這些含水層則能有效避免水災的發生。通過對多個煤礦開采基地的綜合分析，做好含水層水害防治已成為礦井開采的重要任務。借助先進儀器和設備對含水層進行研究，找出它們的特點，對它們進行加固或其他方式的解決，盡量避免礦井水害的發生。

2有效的煤礦防治水技術措施

2.1預防為主、治理為輔，防治結合

礦井水災一旦發生則會帶來極大的損失，所以應該盡可能地做好預防工作，避免水害發生。但是，若礦井水災一旦發生，就要及時采用積極的措施進行治理，盡可能地降低損失。為了預防礦井水災的發生，在礦井設計時就應該有意識地選擇不易受水害影響的地點。在開采過程中也要做好各種監測和預防工作。

2.2對礦井內的積水進行疏導，及時將積水排出

礦井水害損失較大主要是因為積水難以及時排出，因此可以通過對礦井積水進行疏導，及時將積水排出，從而降低損失。所以，我們可以挖掘溝渠排放積水；對于因地形限制導致積水難以排出的可以挖掘隧道，將積水引到不會對礦井造成威脅的地方。對于不利于排出積水的地勢低洼處，可以利用水閘或專門設置的排洪站等進行排水。

2.3利用地形，爭取將水降到最低水位

通過對洪水的截流，使它們不能進入礦井也能有效降低礦井水害發生的可能性。在井口可以通過利用有利的地形，降低水位，空出更多的空間，以便雨季時大量蓄洪。為了能做到這一點要對礦井當地的氣候、天氣等因素進行研究，得出比較確切的雨季時間，以便提早做好蓄洪準備。對于處在山區的礦井，更要了解附近小溪、河流等的匯水或滲漏情況，并合理利用當地的大壩、水庫等。同時，還要注意避開滑坡、泥石流的多發地帶，降低水害對礦井的危害。

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1）針對復雜的地表條件和目的層斷層發育等勘探難點，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。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，既保證了設計觀測系統的完整性，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

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促進機電一體化產品獲得更強大功能、更優越性能，更高的智能化性能，促使企業獲得更為先進的技術設備，進而謀求更大的生產小小。機電一體化技術在煤礦開采和運輸裝備的應用和推廣，展現了多功能、高質量、高可靠性、低能耗的功能價值，以及最優化的系統工程技術，極大地提升了我國煤礦生產的綜合實力，為實現高效、安全、可持續的煤炭工業生產發展提供重要保障。機電一體化的發展降低生產煤礦勞動難度和提高安全系數，為傳統的機械行業注入新鮮血液，實現文明生產；

2）煤礦機電一體化技術有效融合了機械、電子技術和液壓控制技術

在一定程度上提高了煤礦機械設備的安全性能、經濟效益性能、可靠性能、可操作性能等，同時，對于機械設備的作業精度、作業效率等也有了很大程度的改進，使得機械設備更方便進行安裝拆除，便于日后的機器維護和現場在線監控，當機械設備發生故障時，可自動報警并實行故障自診，優化了機械操作工作人員的工作環境和條件，不但提高了機器設備的工作效率，更達到了節能降耗，延長機械設備的使用壽命，提高生產效率的目的。有效解決實踐應用管理問題，發揮機電一體化技術全方位優勢，不但提高機電技術生產制造水平，增加產品的多功能性質，還節約能源資源和減少材料消耗，降低煤礦企業成本支出，而且在更新煤礦企業機械設備系統，改造陳舊老化的機器設備以及引入新技術產品方面取得突出的成效；

3）煤礦機電一體化產品在煤礦企業的應用，一方面能有效提高工作效率

改進落后的生產作業方式，降低操作人員的勞動量，大幅度提高勞動生產率和工作效率，另一方面也有利于提高作業人員安全操作質量和改善工作環境。除外，通過機電一體化設備在煤炭的采掘、運輸過程的應用，更有利于減輕礦工繁重的體力勞動，降低事故發生率，避免工傷事故的發生，保證了礦工的人身安全；

4）煤礦機電一體化技術的運用能促進煤炭產量的提高

提高企業的經濟收益，積極推動企業經濟快速發展的同時也增加礦工的勞動收入，改善礦工的生活質量。此外煤礦機電一體化技術保障礦井安全生產監測監控系統實行，為煤礦安全生產和管理起到了十分重要的作用。這些機械設備在煤礦生產過程中的廣泛應用，不但能減輕技術操作人員的工作負擔和降低操作難度，而且提高了煤礦的生產水平和管理能力，創造了不可估計的經濟效益和社會效益。

2探索加強煤礦機電技術一體化應用的途徑

1）引進國外先進煤礦機電技術一體化技術和設備，大力推廣與使用機電一體化，不斷提高設備的質量，改進和升級性能。

機電一體化技術應用到了煤礦每個環節，但是我國在開發水平、應用范圍、投資規模、技術人才和管理水平方面基礎薄弱，相對國外先進機電設備技術還是比較落后的，與世界先進技術水平也存在很大差距。因此，必須掌握信息時代機電一體化技術能力操作，關注相關科學技術的發展趨勢，適時引進國內應用實踐。同時國家要積極鼓勵企業開發擁有自己知識產權的核心技術和專利產品以及裝置技術設備；要關注國內外高新信息技術的發展，將那些先進的高新技術運用于煤礦機電一體化產品，從而提高煤礦現代化和科學先進化發展，達到煤礦自動化生產，適應企業綜合自動化的需要。

2）大力加強我國煤礦機電一體化技術產品的規范化、標準化、系統化和通用化的提高

要選用開放性和可靠性的通信技術，促進企業煤礦機電一體化技術向著智能化、可視化、網絡化發展，廣泛的應用到我國煤礦安全監控體系中；煤礦機電一體化產品需要達到智能化發展水平，能判斷機電設備好壞和周圍環境的狀態，使設備能自動適應環境并以最優的狀態工作，同時能快速地對所采集的信息進行自動分析，發出診斷結果；加強煤礦安全生產監控體系管理，確保煤礦機電設備的持續良好運行，并為煤礦機械設備使用壽命、礦工生命安全提供完善保障。提高機電設備自身的安全可靠程度和自動化程度，做好煤礦安全管理工作，確保煤礦工人的安全，推動我國煤礦事業的發展；

3）強化作業人員基礎設備技術培訓，提高職工職業素質道德。

企業組織鼓勵職工學習技術、鉆研業務，掌握機電技術一體化技能操作，精選技術骨干做導師，積極開展導師帶徒活動，認真培訓煤礦礦機電設備技術后備人才，提高了職工的安全思想和業務技能以及工作責任意識。企業要建立全礦范圍內營造尊重知識、尊重人才的良好氛圍，提高技術人員待遇，穩定現有的機電一體化技術隊伍；同時著手培養基礎好、有事業心、敬崗愛業的技術作業人員，增強了技術后備力量。

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1不健全的煤礦機電技術管理體制

國家制定了許多關于煤礦礦井的機械電氣設備管理制度，以保證煤礦企業安全地運行，但很多煤礦企業在煤礦開采過程中并不按相應的規范進行監督管理。有的企業制定了機電管理制度，但并沒有按計劃落實，導致煤礦開采過程中秩序極為混亂，容易發生各種煤礦安全制度，造成人員生命財產損失。

2煤礦機電設備操作人員素質

由于煤礦生產企業的生產環境普遍比較惡劣，沒有相應的人員激勵制度，缺乏晉升渠道，這些人力管理的缺陷導致煤礦的技術人才流動率很高，無法留住合適的機電設備使用人才。煤礦機電設備操作人員普遍需要培訓，經常出現初學者對機電設備進行操作的問題，這使煤礦的安全問題更為嚴峻，機電設備得不到正常的維護和管理。

3機電設備的維護在煤礦企業中普遍缺乏

機電設備的專業維修人員，機電設備得不到正常的日常維護，這是導致機電設備容易損壞的重要原因，進而影響煤礦的安全采礦工作。

二煤礦機電技術管理

在煤礦安全生產中的運用煤礦的安全正常運行是煤礦企業生產的必要保障，而在大量機械電氣設備運行的現代煤礦企業，其先進的管理技術顯得尤為重要，作者從以下幾方面對煤礦機械電氣設備的安全運行提出了相關的策略。

1增加煤礦機械電氣設備管理的資金投入

在煤礦企業中大量使用機電設備，但是其管理技術卻相當落后，由此導致了很多煤礦安全事故，保證煤礦機械電氣設備的安全運行是保證煤礦安全的重要手段。加大機電技術管理的資金投入首先應加大科研方面的投入，以引進各行各業先進的管理經驗。各級各部門要落實安全生產的原則，完善各項規章制度，加強對施工隊伍的建設，注重科研人員的培訓，提高生產煤礦安全技術機電的科技投資。

2建立煤礦電氣和機械結構的科學合理制度

這能確保煤礦設備的安全運行。整個礦井電氣和機械系統，首先要確保精干高效的電網，和可靠的電力供應。在設計上，為了提高機電設備的安全性和可靠性，應采用UPS電源，雙回路供電，以確保煤礦有兩個獨立的供電系統。特別地，瓦斯風機的抽放泵，必須采用特殊的雙回路，保證了供電的可靠性。

3安全生產的過程管理

煤炭生產過程中機電的科學管理是不可或缺的，煤炭生產的每一個環節應該開始嚴格控制。首先要注意安裝階段的機電設備，提高設備安裝質量是前提，確保電氣設備和機械設備的正常運行。機械和電氣設備的選擇應根據煤礦的實際情況，設備的更換成本很高，不要盲目追求低價設備。機電設備的操作人員應該學習機電設備的各種技術數據的信息，準確地理解設備的運行狀態。在設備需要停車檢修時的，操作人員應制定嚴格的超前維護計劃，詳細檢查大修后的設備，應進行試機運行，保證維修質量。在煤礦的生產運行中，必須配備在線監測系統，對各種運行中的設備進行在線監測，在設備故障前進行檢修，保證設備的正常運行。對于老化的機電設備，企業應及時進行更新，以提高系統的整體可靠性。

4煤礦機電設備的安全制度建設制定和完善

煤礦安全生產責任制，以確保系統實施，提高了系統的執行。有關部門應重視研究安全系統，安全管理，并為新的形勢，并在實踐中遇到加強研究力度，提出切實可行的措施，新的問題。加強“一通三防”工作的礦井，實施通風區管理制度。提高安全管理水平，在整個煤炭生產的地位和作用，加強對合格的管理人才，專業技術力量的培訓，充實煤礦，加強問責制和安全性能評估工作和事故，確保安全系統已經實現。開展安全討論和競賽，營造安全生產文化，提高全體員工的安全意識。

5提高煤炭機電技師的專業素質

在煤礦日常生產工作中，所有工作都需要人來操作或管理，人的因素是決定性的，因此，要加強人員管理，重視技術人才的培養，提高煤機電技師的技術水平。一方面，我們要注意引進人才工作，改善工作環境和待遇，不斷充實礦山機電技術人員。在另一方面，加強機電技師的培訓，在培訓期間，當知識和學習，案例研究的理論，實踐技能訓練相結合，使技術人員更好地掌握技能。建立良好的機電技師考評制度和獎勵制度，以促進他們的業務，不斷提高自身素質。

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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節，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控系統的支持，良好的監控系統能夠有效地避免煤礦安全事故的發生。煤礦礦井對監控系統的要求極高，必須保證系統時刻連通，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控系統中的應用，可以將系統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控工作，并利用專業的軟件，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，為礦井監控系統的發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。利用計算機系統與液壓支架系統的充分結合，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。

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，根據我國煤礦行業的實際發展情況，制訂符合我國煤礦企業發展的機電一體化數控技術的開發規劃。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定。

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2程序設計

2．1PLC程序設計

在西門子S7-417-4H型PLC中，運用梯形圖編制監控系統的運行程序，整套系統的主控程序流程如圖3所示。在調用初始化子程序后，系統按照設定程序與參數進行自檢，待自檢正常后對主通風機及其附屬設備的初始狀態進行順序控制，一切準備工作就緒后系統會自動開啟主通風機，系統按預先圖3控制程序流程圖編制的程序、設計的功能進行實時監控。整套PLC程序包含了高壓柜供電狀態監測、變頻器控制、水阻柜控制、主通風機運行參數及故障檢測、風門電動執行機構運行狀態監測等多個功能模塊。對PLC控制程序采用模塊化設計和過程設計原理，將上述功能模塊進行結構化編程設計，提升了控制程序的完整性和可執行性。

2．2WinCC組態程序設計

通過WinCC組態程序設計建立友好交互的人機控制界面，借助遠程通訊和PLC控制程序，實現對主通風機及其附屬設備的過程監控與故障監控。基于WinCC組態軟件的主通風機監控系統具備可視化、智能化、功能多樣化等諸多優點，能將礦井通風系統的工作參數和運行狀態形象化地展現在控制人員和管理人員面前，便于實時監控設備運行情況。

3應用效果

2013年9月魯班山北礦主通風機監控系統改造工程完成，圖4所示為監控系統的主界面圖。目前該套系統已經連續正常運行一年多，在新的監控系統模式下，實現了緊急情況提前預警，提高了礦井通風安全水平。主通風機在變頻調速系統控制下更容易實現電動機的正、反轉，加、減速時間及頻率可任意調節，運行平穩，工頻水阻軟啟動技術的應用，確保了兩臺變頻器都出故障時，主通風機仍能正常運行，確保了通風安全。使用變頻調節后由于變頻器內濾波電容的使用，使得主通風機功率因數據提高，通過減小變頻器輸出頻率、降低主通風機轉速來滿足礦井風量需要，主要風機始終運行在高效區間內，統計顯示，在增加風量27%的情況下，每個月主通風機電力消耗同比節約3．1萬度，節能效果十分明顯。

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一、概述

煤礦機電一體化產品是把各項高新技術融于一體的高科技產品，其主要技術包括：微電子、計算機、自動控制、人工智能、傳感產品可靠性等等，這些都是科技高速發展的熱門技術。在煤礦企業中，開始利用機電一體化技術對煤炭系統進行改造舊設備和開發新產品，并取得了巨大的成功，這讓人們清楚地意識到，機電一體化技術和產品的發展是實現高效、安全、機械化采煤和煤礦機電產品更新換代的重要途徑。

二、煤礦機電一體化技術產品的應用

2.1礦井運輸提升產品的應用在煤礦生產中，因為現代化煤礦發展的需要，對煤礦機械化采煤提出更高的要求，那么隨之對井下、井上的運輸和提升系統的要求也就越來越高。如今，對于國外一些采煤技術比較先進的國家，煤礦井下大巷的運輸系統大多是采用帶式運輸機，他們基本上是采用直流式交流變頻裝置驅動方式，主要以電力電子器件為核心。在英國和意大利等國家，高性能、高可靠性的磁阻電機在煤礦提升系統中也得以應用。還有德國自主研發的內裝式交——交變頻調速提升機，它采用機電一體化技術把電機和滾筒做成一體，這樣的融合技術不論在機械結構設計方面還是在電氣控制系統方面在世界上都處于領先地位。

在我國，大多數煤礦井下生產已經實現了皮帶化，采用大巷強力帶式運輸機運輸的方式也非常普遍。另外，計算機控制系統發展也非常迅速，它們具有很多種及時故障診斷和自我保護等功能，如應用過程中的軸承溫度、倒轉、跑偏及斷帶等故障，可能在某些方面沒有面面俱到，在使用上還不能滿足一些功能，但是從發展的角度看問題，這的確是一個很好的開始。目前，我國直徑在兩米以上的提升機有1700多臺，其中90%為交流提升機，并且均是采用轉差功率消耗型的轉子串電阻調速，電控系統部分絕大多數仍采用繼電器——接觸器系統，只有一小部分采用可控制編程器。直流提升機多數為發電機拖動，雖有部分可控硅供電系統，也均為模擬量控制。而PLC可編程控制器使用比較簡單，程序設計起來也比較容易，不需要一些復雜的輸入輸出接口裝置，抵抗外界的干擾能力也很強，因此，它能在環境比較惡劣的情況下進行長時間工作。

2.2綜合機械化采煤1970年，我國自主設計制造裝配了第一套綜合機械化采煤工作面，并在大同礦務局進行試驗使用，一直試驗使用到80年代后期，這項技術的使用標志著我國的煤礦綜合機械化采煤有了重大的突破性發展，推動了煤礦自動化的發展進程，同樣，采煤機也由液壓牽引開始轉向電牽引；液壓支架的控制系統也逐漸向計算機化發展，以計算機為核心，采用電液控制，移架自動化得以實現。另外，對工作面刮板運輸機也進行了微機監控裝置的配置，實現計算機自動化控制。機電一體化技術在綜合機械化采煤中的應用，使設備動作趨于協調，且安全性、可靠性大為提高，操作性能更加完善，為煤炭企業帶來了更高的經濟效益。

2.3礦井安全生產監控系統從多數煤礦使用監控系統的效果來看，還存在一些問題，但是主要問題是傳感器的不足，并且使用過程中，其穩定性相對較差，使用壽命不足，一些研究所和使用單位在這方面進行了大量的研究，對一些關鍵技術也實施多次再設計改進措施，但仍然沒有得到預期的效果，因此這些在實際現場應用率不是很高。在國外，由于計算機網絡軟硬件技術發展很快，運行速度和質量也在不斷提高，傳輸介質由同軸電纜發展到光纜，信息媒體由字符發展到聲像，煤礦的安全監控系統有了很大的發展，他們的機電一體化技術在監控系統上的應用已有了非常高的水平。我國煤礦安全生產監控系統是煤炭行業內部機電一體化技術推廣應用最快的產品，一些高校、科研所和企業正在研究和生產煤礦安全生產監控系統。

三、對我國煤礦機電一體化技術的思考

在20世紀，我國煤礦機電一體化技術(產品)取得了較大的發展，機電一體化技術應用到了煤礦每個環節，但相對國外先進煤礦還是比較落后的。因此，要讓我國煤礦機電一體化技術達到世界先進技術水平，必須掌握信息時代機電一體化技術的特點和相關技術發展的動態。:

應提高我國煤礦機電一體化產品的規范化、標準化、系列化和通用化的程度；以計算機為機電一體化的核心裝置，因為計算機運算和存貯能力非常強，且體積和功耗小，更加適合于工作空間狹小的煤礦機電一體化產品，在設計煤礦機電一體化產品時，應盡可能的選用功能強大的嵌入式計算機，從而保證工作性能更可靠；對于新開發的煤礦機電一體化產品應具有通信功能，同時，要選用很好的開放性和高可靠性的通信模塊，方便與控制網絡進行連接通信控制；煤礦機電一體化產品需要達到智能化發展水平，能判斷機電設備和周圍環境的狀態，使設備能自動適應環境并以最優的狀態工作，同時能快速地對所采集的參數進行分析，從而對故障進行診斷，再根據這些診斷結果對以后工作過程中的故障進行預測；要對礦用傳感器進行深入研究和開發，提高礦用傳感器的可靠性和使用壽命，同時考慮傳感器的數字化、集成化、智能化和多維化，使礦用傳感器在比較惡劣的工作環境下進行信號的測量，并保證其測量準確度，并具有自校正、自診斷、狀態識別和自我調節等功能；要關注國內外高新技術的發展，將那些適于煤礦井下工作環境的高新技術用于煤礦機電一體化產品，從而提高煤礦現代化，達到煤礦自動化生產。

四、結束語

煤礦機電一體化技術是煤礦綜合自動化的發展基礎，更是煤礦企業信息化建設的重要支撐技術，煤礦機電一體化技術在采、掘、運、裝備等方面的應用和推廣，大力地推動我國煤礦綜合生產力，同時，為實現安全、高效、潔凈、結構優化的現代化、高科技煤炭工業生產打下了堅實的基礎。

參考文獻：

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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展尚有一定差距，并且煤炭工業相對機械、電子、航天、輕紡、化工、鐵道、冶金等行業起步晚基礎薄弱，在開發水平、應用范圍、投資規模、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礦井安全生產監測監控系統中的應用礦井安全生產監控系統是最能體現煤礦機電一體化的技術之一。我國監測監控技術應用較晚，20世紀80年代初，原國家煤炭部組織了對國外煤礦監控技術進行大規模的考察和引進工作，此舉大大促進了國內監控技術的發展。先后從波蘭、法國、德國、英國和美國等引進了一批安全監控系統(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等系統并通過了鑒定。20世紀90年代以來，緊跟世界監測監控系統的發展潮流，我國自行研制開發出了一批具有世界先進水平的監控系統，如煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90系統、煤炭科學研究總院常州自動化研究所的KJ95系統等，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；系統軟件采用了Windows操作系統。同時，在“以風定產，先抽后采，監測監控”12字方針和煤礦安全規程有關條款指導下，規定了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監測監控系統。自此，大大小小的系統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，安全監測監控系統為煤礦安全生產和管理起到了十分重要的作用。

對我國現有煤礦監測監控系統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等系統無論在軟硬件功能、穩定性和可靠性、專業技術服務能力、企業性質和生產規模等方面基本代表了我國煤礦監測監控系統的技術水平。

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。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，其安全保護系統更為完善。該系統的主要特點是: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。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，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展，對控制水平和規模的要求越來越高，從而又加速了機電一體化技術的發展和進步，目前各種高新技術的發展，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循環促進不斷發展的過程。

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.

篇（11）

隨著煤礦生產機械化以及自動化的發展，煤礦加大了機電設備的投入，機電設備對煤礦生產效益產生的影響也逐漸增大。但是目前煤礦機電設備存在一定的問題，主要包括以下幾點：（1）很多機電設備老化問題嚴重；（2）煤礦生產過程中，機電設備長期超負荷運行；（3）有些機電設備配制不合理，與煤礦實際生產不符；（4）缺少對煤礦機電設備的養護維修，對設備的測試技術落后等。

1.2機電職工以及管理人員素質有待提高

機電職工與機電技術管理人員的素質關系到整個煤礦機電技術管理的質量，關系著煤礦生產的安全性。目前煤礦生產過程中，一般一臺機械有6人左右操作，但是如果操作人員技術不高、責任心不強等，又或者由于某些失誤都可能對煤礦的生產帶來安全隱患。另外，煤礦生產工作屬于高危工作，并且工作環境比較差，存在一定的安全風險，相關人員在工作中如果長時間處于這種高度緊張的狀態，也會導致失誤操作等問題的發生。

2煤礦機電技術管理在煤礦安全生產中的應用對策

2.1不斷完善煤礦機電管理制度

首先，要完善機電管理的責任制度，需要將煤礦機電設備都分配給相應的負責小組，并將設備安裝、養護、維修等每一項工作，都安排給實際的人員，并將責任落實到個人。其次，需要安排工程師、技術人員等對煤礦進行機電技術管理，建立一個機電安裝、技術指導、機電保護等一體化的管理制度。最后，需要完善相關的管理制度，包括機電管理登記制度、機電設備檢查制度等，將煤礦安全生產的機電管理工作細分，明確各項工作的細則。制定完善的獎罰制度，對機電工作定期考核，質量標準檢查等可以與相關人員的經濟掛鉤，提升工作人員的積極性。建立嚴格的監督制度以及監督機構，對機電管理制度的實施進行嚴格的監督。

2.2加強對煤礦安全生產管理工作

煤礦生產是一項存在危險性的工作，而機電技術管理又貫穿于煤礦生產的各個環節，這就需要制定一個煤礦生產安全管理的網絡化、精準化的規劃，編寫機電設備操作手冊、技術指導等手冊，并且做好應急處理辦法預案，加大對設備的在離線點檢工作，包括對機電設備的工作環境以及運行狀態的點檢工作，利用先進的系統，對點檢工作產生的數據進行匯總與分析。加大對設備的資金投入，更換陳舊、老化的機電設備，引進先進的機械設備，根據煤礦生產的實際需要，進行合理額配制安排。加大對機電設備的檢修工作，提升對機械設備的測試技術水平。定期對設備進行全面檢查，并做好檢修記錄，如果發現存在安全隱患，需要及時與相關人員溝通，提早排出隱患。

2.3加強對機電技術人員以及管理人員的培訓工作

加強對機電技術人員的培訓工作，目的就是提高煤礦安全生產系數，避免人員傷亡。對技術人員的培訓工作主要分為兩個部分，第一就是培養技術人員的安全操作技術，加強技術人員對機電技術運用以及設備操作注意事項的認識，提高技術人員的業務能力，并在培訓后進行相應的考核，這樣能夠減少或避免由于技術原因造成的煤礦生產危險；第二就是加強煤礦生產安全宣傳，堅持以人為本的理念對技術人員實施管理，使每一個工作人員認識到安全生產的重要性，提高技術人員工作的認真態度，避免工作中出現麻痹大意的現象。

2.4對機電設備以及配件入礦檢驗要嚴格把關

在機電設備日常檢修過程中，當發現設備老化或與生產配制不合理現象，需要及時地更換設備，保證煤礦安全生產工作能夠順利進行。更換設備過程中，需要對新設備以及配件進行嚴格的檢驗，選用定點生產廠商，設備入礦前，需要檢查產品合格證以及質量合格證。對于一些關鍵的配件，還需要進行實驗室標準測試，如電氣插件以及變壓器等，經過測試合格后才能投入安裝使用。