煤炭工業智能化精選(九篇)
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第1篇：煤炭工業智能化范文
關鍵詞：智慧煤礦；智能化開采技術；發展方向；經濟效益
1.引言
智能煤礦和智能采礦技術的出現可以顯著提高煤礦的開采效率，并解決采礦階段的一些困難。實際上，智能煤礦和智能采礦技術是將各種先進技術結合起來，以實現智能，安全，高效的生產方式，這是我國煤礦發展的主要目標。此外，智能煤礦和智能采礦技術的發展可以有效地控制煤礦的生產階段，識別和消除煤礦中可能存在的缺陷，從而減少了生產中斷的可能性和煤炭資源的浪費獲得良好的經濟效益并確保安全。
2.智慧煤礦分析
智能煤礦是我國煤礦發展的新局面，也是我國硬煤健康穩定發展的基礎。智能煤礦基本上結合了各種技術，以形成數據鏈路和數據中心的標準，完整而全面的感知系統以及強大的服務平臺。具體內容在下面進行了分析和詳細說明。（1）智能煤礦主要集成了物聯網、計算機、大數據和人工智能技術等先進技術，可以使煤礦的變化更加智能化和自動化，從而提高煤礦的效率。（2）現階段發展智能煤礦也符合我國的環境要求，有效地實現了環境友好的經營方式。此外，智能煤礦還根據實際采礦和生產條件創建了各種平臺系統，例如：綜合控制平臺、地下煤礦定位和導航平臺、礦井運輸信息平臺、視頻監控和3D場景平臺、災難意識和報警平臺、無人工作系統智能控制平臺等；每個系統都是在線的。這可以為各種任務的開發提供相對有利的環境。
3.技術發展
智能采礦技術包括許多要素，例如：精確定位系統技術、現場識別技術（如圖1）、數據分析技術、視頻監視技術等。因此，在智能采礦技術的發展中需要進行各種研究，綜合考慮塑造綜合發展并獲得良好的經濟效益。(1)精準定位系統技術在煤礦開采過程中，進行精確的定位工作非常重要，以確保按照生產計劃充分開發和實施安全開采。在煤礦中，由于煤礦環境復雜以及電磁信號的接收特性差，難以實現定位和導航。在精密定位系統技術的發展中，它主要是基于GIS定位系統來集成各種先進技術，例如：復雜磁場環境下的導航技術、本地定位和導航芯片技術、地下高速無線技術、精確的地下定位技術和地下障礙物的預防技術等可以使定位系統技術更加準確，確保各種煤礦開采作業的順利開展，并取得良好的經濟效益。(2)現場環境檢測技術由于煤礦所在地相對復雜，濕度恒定，這將對煤礦的發展產生一定的影響，甚至造成安全事故。但是，在智能采礦技術的發展中，通過在現場環境檢測技術中使用環境檢測、振動檢測等功能，可以將礦場的異常或危險點以及識別信息和數據快速加載到其中。因此，調度中心為提高煤礦企業的安全做出了貢獻。此外，環保意識技術的發展需要考慮工程功能之間的關系，以確保技術的準確性，并鼓勵將該技術應用于更具挑戰性的采礦環境。(3)數據分析技術數據分析技術是智能采礦的關鍵部分，因為智能煤礦由不同的平臺操作系統組成（如圖2所示）。因此，對諸如實際操作平臺和技術平臺之類的數據和信息進行分析非常重要。在應用數據分析技術時，主要是使用傳感器收集數據和信息以及確定數據分析的有用性。同時，利用此數據，可以有效地分析和提取煤礦開采的相關信息，并將其應用于煤礦開采，以確保煤礦開采的效率和實施智能煤礦開采模式。另外，通過使用數據分析技術，可以為相關人員執行各種任務，從而使工作相對方便，準確地了解采礦問題并及時解決，以確保各項任務的順利進行。(4)視頻監控技術盡管我國的煤炭開采業在發展過程中獲得了技術和設備方面的大量資金支持，但由于某些因素，仍然存在一些會影響生產效率的問題。但是，由于使用了視頻監控技術，指揮中心的閉路電視系統可用于實時監控煤層傾角的變化并隨時分析其結果，從而可以發現事故，處理并解決，以減少事故數量。同時，視頻監控技術的使用使了解煤礦的具體情況以及使用傳感器進行實時研究成為可能。如果情況需要，可以使用手動干預來有效解決問題。確保并提高生產效率，以此帶來良好的經濟效益。
4.發展的主要方向
發展智能煤礦和智能采礦技術的主要目的是將各種技術形式融入其中，逐步完善智能化，自動化采礦方式，取得良好的經濟效益和生產效率。以下是對智能煤礦和智能采礦技術發展方向的分析和解釋。（1）實際上，在智能煤礦和智能采礦技術的發展中，已經根據煤層的地質條件和現狀發展了相對較高的檢測技術、分析技術和監測技術。根據煤礦開采情況，制定采礦計劃，以確保所有任務順利進行。同時，使用各種先進技術可以有效降低成本，查明危險區域和生產缺陷，并避免各種異常現象。（2）針對特定，復雜的生產現象，可以自動識別智能煤礦和智能采礦技術，可以有效地實施統一的遠程控制操作，并可以加強不同國家的設備連接以提供情報。（3）使用智能煤礦和智能采礦技術還可以減少煤炭資源的大量消耗，實行環境友好的運營模式，并鼓勵煤炭工業呈現健康，可持續發展的模式。此外，在發展智能煤礦和智能采礦技術方面，可以相應地調整工地條件，及時糾正異常現象，減少事故發生次數，確保安全生產方法的實施。
5.總結
本文簡要介紹了智能煤礦的相關內容，并從不同的角度和方向分析和概述了智能煤礦和智能采礦技術的發展方向。以此證明智能煤礦和智能采礦技術是最重要的。采礦技術的實用性及其實際效果使該行業向環境無害和健康的方向發展，并取得了良好的經濟效益。
參文文獻
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[4]王國法,劉峰,孟祥軍,范京道,吳群英,任懷偉,龐義輝,徐亞軍,趙國瑞,張德生,曹現剛,杜毅博,張金虎,陳洪月,馬英,張坤.煤礦智能化(初級階段)研究與實踐[J].煤炭科學技術,2019,47(08):1-36.
[5]程建遠,朱夢博,王云宏,岳輝,崔偉雄.煤炭智能精準開采工作面地質模型梯級構建及其關鍵技術[J].煤炭學報,2019,44(08):2285-2295.
第2篇：煤炭工業智能化范文
關鍵詞：機電機械、礦山
Abstract: With the development of modern science and technology, mining machinery and electrical and mining machinery is also increasingly developed new technology of a modern technology.Key words: mechanical and electrical machinery, mining
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：
所謂的機電，是指結合其應用機械技術和電子技術于一體。而礦山機電，作為一門學科，它主要培養的是能從事煤礦機電設備設計選型、安裝、運行、維護、檢修以及管理工作的高級技術方面應用性的人才，這對于從事煤礦專業的而言，尤其是在礦山機電的系統以及設備造型設計、安裝、調試、維修和管理方面而言，礦山的機電技術要求需要更高的水平。
同樣，所謂的機械，其實是簡單的裝置，它是能夠將能量、力從一個地方傳遞到另一個地方，同時能改變物體的形狀結構創造出新的物件。在生活中，我們周圍有數不清的不同種類的機械在為我們工作。而對于機械的日常的理解是機械裝置，也就是各種機器與器械。不過礦山機械并不是一門學科，而是直接用于礦物開采和富選等作業的機械。這其中包括了采礦機械和選礦機械。其中，探礦機械的工作原理和結構與開采同類礦物所用的采礦機械大多都是相同或相似，從廣義上來說，探礦的機械也屬于礦山機械。另外，礦山作業中還應用大量的起重機、輸送機、通風機和排水機械等也屬于礦山機械。礦山機電是一個抽象的名詞，它表示的是從事于機電設備有關聯的人才的培養，而礦山機械則是一個具體的、形象的名字，它包括的類型非常居多。
下面，我們從礦山機電以及礦山機械兩個方面來談一下各自的技術。首先是礦山機電。
在現代科技的推動下，機電的發展可以說是突飛猛進，而且隨著現代計算機技術的迅猛發展和廣泛應用，在機電的領域又一次出現了新的名詞，叫做機電一體化，機電一體化是集于機械、電子、光學、控制、計算機以及信息等多學科的交叉綜合，同時它的發展和進步促進了相關技術的發展和進步。所以說目前機電一體化的技術獲得了前所未有的發展，可謂是一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術以及伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統技術，目前正向光機電一體化技術方向發展，而且應用范圍愈來愈廣。那么，對于礦山機電而言，機電一體化的進程也在發展以及進步中。因為對于礦山機電領域的人們而言，這個領域所涉獵的范圍包括了像是礦山供電、礦山機械、采掘機械、電機學以及電機拖動，還有礦山機電設備控制、礦山電氣安全、機電一體化設備、電力電子技術、電工基礎、機械制圖、流體力學以及流體機械、液壓傳動、金工實習、電子工藝訓練、機械測繪、礦山機械設備調試及維修、礦山設備電氣控制課程設計和電子技術課程設計等多方面的內容。正是這種多領域的培養，才能促進礦山機電化水平一體化的快速發展。
在礦山機電中，機電的一體化進程加快，同時，礦山機電一體化的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。礦山機電在技術上的發展，主要包括了：
1、智能化發展
智能化發展是21世紀礦山機電一體化技術的一個重要發展方向。其中在礦山作業中的人工智能在機電一體化建設者的研究日益更是得到重視。而這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，它是在控制理論的基礎上，集合了包括人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學一級混沌動力學等許多新思想、新方法，模擬出來人類智能，以便使它具有判斷推理、邏輯思維以及自主決策等能力。
2、模塊化發展
我們所說的模塊化是一項重要而艱巨的工程。因為在礦山作業中的機電一體化產品種類以及生產廠家繁多，所以從中研制和開發的具有標準機械接口、電氣接口、動力接口以及環境接口的產品單元是一項既復雜又重要的事情。
3、網絡化發展
20世紀90年代以來，計算機技術等新科技的突出成就是在網絡技術。而網絡技術的興起和飛速發展不僅給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育以及日常生活都帶來了巨大的變革。更何況是在大型的礦山發展中，同時，各種網絡信息業將全球經濟、生產連成一片，使得企業間的競爭也將全球化。礦山作業中的機電一體化新產品的研制與開發，只要使其中的功能獨到，并且質量可靠，很快就會通過網絡化走向全球的范圍。由于網絡的普及，并且其中遠程控制的終端設備本身就是機電一體化的產品。因此，機電一體化產品無疑是朝著網絡化方向發展。
4、微型化發展
微型化一詞興起于20世紀80年代末，它指的是機電一體化向更加微觀的領域發展的趨勢。而國外稱其為微電子機械系統，泛指的是幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產品，并且向微米、納米級發展。不過微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，只能是在生物醫療、軍事以及信息等方面。而作為煤礦技術，我們只能在其后的信息處理等方面采用微觀技術，不過微機電一體化發展的瓶頸還是主要在于微機械技術，這在后期的機械技術發展中尤為重要。
5、綠色化發展
雖然我們說工業的發達會給人們生活帶來了巨大變化。這一方面是物質豐富以及生活舒適；而另一方面則是資源減少以及生態環境受到嚴重污染。于是，全球的人們都在呼吁保護其環境資源，回歸到自然。所以在機電一體化，尤其是在礦山機電的發展中，我們要更加提倡綠色產品，這使我們在礦山作業中，能夠做到更環保，更綠色。綠色化是時代的一個趨勢。而機電技術的綠色產品在其設計、制造、使用以及銷毀的整個生命過程中，不僅要符合特定的環境保護和人類健康的要求，而且還要對生態環境無害或危害極少，做到資源利用率極高。所以說設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。
下面是礦山機械化技術發展。礦山機械主要包括，采礦機械、采掘機械、鉆孔機械、采煤機械、石油鉆采機械、選礦機械、烘干機械。而對于礦山機械化發展，首先要考慮的是人力以及人才的培養和運用。
煤炭，作為我國的能源支柱產業，使得煤炭工業在我國是很重要的能源工業，而且，我國在煤炭工業上的人力投入以及本投入也居世界之首，其中，我國在統配煤礦中，煤炭產量中的三分之二以上都是依靠綜采機械化，因此我們在發展礦山機械化的同時，要充分的發揮煤礦大型機電設備的利用率以及效率，以便可以用少量的人力物力投入，來實現高產高效，從而能夠實現煤炭工業的機械化、自動化和現代化。尤其是礦山作業的機械化。不過，從目前我國煤炭工業的整體技術水平看，我國仍是處于比較滯后的狀態，尤其是技術改造和進步的要求。究其原因，是由于煤炭行業的勞動力結構嚴重不合理，而且職工數量多，其中的文化技術素質偏低。并且勞動者素質與目前的煤炭工業技術發展水平以及安全管理水平很不適應。所以說礦難事故的頻繁發生，這與當前煤炭行業專業技能人員嚴重短缺是有著直接的關系。不過，值得肯定的是，隨著國內外的煤炭、礦石價格高漲，我國礦山生產以及企業生產能力和機械化程度不斷提高，尤其是那些煤礦機械化采煤以及綜合機械化的采煤技術的應用使煤礦急需大量的煤礦機電高技能人才。因此，對于礦山生產而言，機械化水平需要更多的人才去支配。
此外，礦山機械還要有自動化的設備，這也是以后發展的一個趨勢。所謂的自動化設備，是指自動化系統中的大型成套的設備，這又稱自動化裝置。而機器或是裝置在無人干預的情況下會按照規定的程序或指令自動進行操作或是控制的過程。而自動化技術的運用還可以把人從繁重的體力勞動和部分腦力勞動以及那些惡劣、危險的工作環境中解放出來。同時在使用自動化設備時，我們礦山作業的操作人員以及設備維護人員需要更加加倍小心謹慎的對待機器，千萬不要因為一時的疏忽而讓機器設備受到損壞。
當然，礦山機械的自動化的設備在使用過程中難免會還是有一些故障產生，比如由于一些設備維護人員的疏忽，可能會使某些傳感器的位置出現差錯，像是沒有到位，傳感器故障以及靈敏度故障等。這就需要經常檢查傳感器的傳感位置以及靈敏度，以便看是否會出現偏差及時調節，一旦傳感器壞掉，就要立刻更換。另外，還由于自動化設備的震動，大部分的傳感器會在長期使用后，出現位置松動的情況，因此我們在日常維護時要經常檢查傳感器的位置是否正確以及是否固定牢固。
第3篇：煤炭工業智能化范文
2015年5月19日，全國煤礦自動化開采技術現場會在陜西省黃陵縣召開。國家安全監管總局副局長孫華山、國家煤礦安全監察局局長黃玉治出席會議并講話。
煤礦企業實現機械化、自動化、信息化、智能化（“四化”）水平，落實減礦、減工作面、減產、減人（“四減”），是提高煤礦安全保障能力、實現安全生產的重要因素，推動了更多煤礦實現“零死亡”的目標，也推進了煤炭工業安全健康發展。
“四化”“四減”是必由之路
隨著社會發展，各個行業、領域都醞釀著科技革命和產業變革。煤炭作為中國的主體能源也不例外，通過機械化、自動化、信息化、智能化建設，落實減礦、減工作面、減產、減人，達到新技術替代舊技術、技術密集型替代勞動密集型。
孫華山在參觀黃陵礦業公司1號礦井后指出，黃陵礦業公司通過和中國煤科集團、西安煤機公司等科研院校和設備廠家的合作，成功研制了國產綜采裝備智能化無人開采技術與裝備。這項技術和裝備，解決了較薄煤層長期呆滯、資源浪費的問題，提高了安全生產水平和礦工工作環境，是煤炭工業開采技術的一次重大技術革命。
井下無人自動化、智能化開采，將工人從危險性較高的采煤工作面，轉移到了危險性較低的順槽監控中心，甚至是地面調度中心，從根本上保障了礦工的生命安全。同時，自動化、智能化工作面的作業人員可減至1人，兩順槽作業人員減至4人，每個綜采工作面的每個生產班可減少12人，每年可節約人力成本500萬～600萬元。
孫華山指出，盡管我國煤礦機械化、自動化、信息化、智能化工作取得了一定成效，但是與國家的要求和國外先進產煤國家標準相比，仍有較大差距。我國的自動化、智能化無人開采技術還存在一些難題待突破，主要體現在復雜地質條件的影響。但是推進煤礦機械化、自動化、信息化、智能化，落實煤礦減礦、減工作面、減產、減人，是符合發展規律的，也是提高煤礦安全水平、促進煤礦安全發展的必由之路。
目前，已有黃陵礦業公司、神華集團、中煤集團、晉煤集團、同煤集團、國投新集公司等礦業公司的40多個工作面，實現了智能化、自動化無人開采。
全面提升煤礦安全生產
黃玉治要求，各煤礦企業通過這次經驗交流會，相互學習、相互借鑒，共同向機械化、自動化、信息化、智能化邁進，實現煤礦“零死亡”目標。發展機械化、自動化、信息化、智能化可以降低礦工勞動強度、減少和消除職業病危害，也體現了以人為本的安全理念。
以學習自動化無人開采技術先進經驗為契機，黃玉治強調，要進一步加強煤礦安全生產工作。黃玉治指出，要貫徹執行“1+4”工作法（“一個方向盤”和“四輪驅動”： “1”就是握緊一個“方向盤”， 堅定以人為本，生命至上，安全發展的工作方向。“4”就是堅持“四輪驅動”即：一是把煤礦安全“雙七條”貫徹到底；二是打好50個重點縣煤礦安全攻堅戰；三是警示教育要生動有效；四是建立安監干部與礦長談心對話工作機制），樹立“零死亡”理念。雖然現在煤炭經濟形勢下行，但是各煤礦企業依然要保持清醒頭腦，始終把安全工作放在首位，做到管理到位，投入到位。國家安全監管總局也會積極與國家發改委、國家能源局等部門配合，研究實施煤礦行業脫困的政策措施。
黃玉治指出，自煤礦隱患排查治理專項行動開展以來，效果較好，但重大事故仍時有發生，也暴露出個別地區和部分煤礦企業隱患排查不認真、不深入、不全面的問題。為了加強隱患排查治理工作，首先要對發生事故的煤礦重新排查治理隱患，并督促整改，不整改或整改不到位的企業不得恢復生產。其次要用好這次隱患排查專項行動的成果，在摸清煤礦底數的基礎上，實行分類監管。最后，要建立長效機制，完善隱患排查治理主體責任和工作機制。
黃玉治強調，要繼續做好瓦斯治理工作，借鑒陜西省銅川陳家山煤礦的優秀做法，推進瓦斯零超限目標管理。2015年6月，國家煤礦安全監察局將開展煤礦瓦斯專項檢查，瓦斯治理達不到上述要求或存在重大隱患的，責令停產整頓。同時，還要做好煤礦水害防治工作。重點強化老空水防治、承壓水防治，加強應急處置責任落實，加強“雨季三防”（防洪澇、防排水不暢、防雷電）工作。
安全培訓作為資金投入少、見效快的安全投入之一，很適合現在煤礦經濟下行的特殊時期。但是，一些地方和企業卻對培訓工作認識不高、重視不夠。如果安全設施等投入已經不足，再放松安全培訓，那將會給安全生產帶來更大的壓力。所以，黃玉治強調，必須要加強安全培訓，煤礦從業人員必須經考試合格后，方能持證上崗。
2015年4月，國務院辦公廳印發了《關于加強安全生產監管執法的通知》（以下簡稱《通知》）。黃玉治要求，煤礦安全監察部門要貫徹執行《通知》，嚴格執法標準，嚴禁違法違規生產建設，基礎建設項目手續不全的礦井不得開工。近年來，一些大型煤礦企業兼并了大量小煤礦，所以要落實安全管理責任，被兼并整合的小礦井必須與大礦統一管理、統一標準，達到安全標準再生產。
智能化 自動化開采示范
此次全國煤礦自動化開采技術現場會的承辦單位――黃陵礦業公司，做好了迎接科技革命、產業變革的準備，將機械化、自動化、信息化、智能化在煤礦領域推向新高度。
黃陵礦業公司董事長范京道介紹， 2014年5月，黃陵礦業公司在信息化建設和綜采、大采高綜采技術的基礎上，在1號煤礦率先實現了地面遠程操控采煤，也填補了我國煤礦綜采智能化無人開采技術的空白。
范京道說，黃陵礦業智能化無人開采技術的成功，得益于工業化和信息化的融合、精細化管理的深入推進、員工素質提升工程的實施。智能化無人開采技術，順應了經濟新常態的要求和社會發展，使得生產方式由勞動密集型向技術密集型轉變，發展方式由要素驅動向創新驅動轉變。同時，也為黃陵礦業公司提高質量、保證安全、減少職業病危害，注入了強勁的動力。
神華集團通過對關鍵技術的聯合攻關，成功開發出世界首套全斷面煤巷快速自動化掘進系統及關鍵裝備。神華集團中國節能減排公司總經理張廣軍介紹，這套系統集成全斷面連續切割、智能導向、自動定位、無線遙控等技術于一體，首次將掘進、支護、運輸、除塵融于一體，實現了高效、安全、快速掘進；在大斷面長距離煤巷掘進中，首次采用長壓短抽通風除塵方式和變頻控制技術，保障了工作面的安全和空氣清潔；實現了離機50m的可視化遙控作業，起到了安全保護、事前預警、實時顯示、事后追蹤的監控作用。
第4篇：煤炭工業智能化范文
關鍵詞：煤礦掘進；自動化系統；模型；關鍵技術
我國煤礦工業已處在世界先進水平行列，所具備的礦井開采作業能力已達到日產萬噸，裝備千萬噸。而目前存在的主要問題在于掘進技術滿足不了綜采作業的要求，造成“采”和“掘”的不平衡發展，從而阻礙了煤礦生產的發展。同時，煤礦開采生產環境差，部分安全措施不到位，具有較大的事故風險。對于煤礦掘進截割自動化技術的研究，有利于我國煤炭資源開采率的提高，并為其安全作業提供了技術和設備的保障。
1、煤巷掘進技術自動化控制分析
煤巷掘進技術自動化控制是個系統的整體的復雜的研究課題。以掘進煤巷為控制對象，輸入煤壁，以煤巷和原煤為輸出。同時由于割煤、運輸、支護以及通風、排水、供電、勘探、管理、監測、定位等工序所產生的許多以不同方式存在的信號，如可測量可控制，又或可測量不可控制等方式。圖1為煤炭掘進工作面系統圖。
圖1 煤巷掘進工作面系統圖
2、煤礦掘進自動化技術適用范圍分析
我國煤礦分部的實際情況，包括煤層貯存條件的復雜性、多樣性，決定了以單巷掘進為主的巷道掘進方式。煤礦掘進自動化技術主要設備有懸臂式掘進機、轉載機、可伸縮帶式輸送機(或刮板輸送機)、單體錨桿鉆機、通風除塵等。懸臂式掘進機主要作用包括割煤、采煤以及裝煤，是這掘進自動化技術控制的關鍵。因此以懸臂式掘進機為主要研究內容，對于掘進自動化技術的推廣有不可替代的作用。同時根據工作環境的要求，掘進支護一般采用錨桿錨網聯合支護的方式，因此如何將掘進和支護進行正確的鏈接和配套也是一個重要的問題。因此可以按照工程結構將煤礦掘進工作面系統分為一定的控制分系統，從而確定掘進技術自動化系統的范圍，如圖2 所示。
圖2 煤巷掘進技術自動化范圍
3、掘進技術自動化
通過對煤巷掘進技術系統和自動化范圍的分析，只有進行平行地、自動地掘進和支護作業，連續的原煤和材料運輸作業，智能化的安全保障系統作業，才能實現掘進技術的自動化。從而使掘進技術系統穩定安全高效的運行，每個環節相互聯系、配合、促進以及協調。
4、自動化技術分析
通過上述問題的分析可以知道，掘進技術自動化控制的實現要求不斷地技術創新，主要包括以下幾個關鍵技術的解決：
4.1、掘錨機組技術的自動化
煤礦巷道的掘進和支護是煤礦開采施工的關鍵環節，受作業環境及地質條件的限制，只有研究出適合我國煤礦開采實際情況的掘錨聯合機組自動化技術，才能真正實現掘進技術自動化。使掘、裝、運、支自動化平行作業，既能實現快速掘進割煤，同時又能進行頂板和煤幫的支護。
4.1.1、掘進機控制技術的自動化
掘進機是煤巷掘進技術自動化最重要組成部分，適合我國煤礦實際需要的掘進機自動控制技術是實現掘進作業自動化的關鍵。掘進機自動控制主要包括掘進機的自主定位、自動截割、自動糾偏等，通過集成機械、液壓、電子等技術，實現掘進機控制技術的自動化。
4.1.2、錨桿支護技術的自動化
采煤機械化程度的提高和重型設備的應用、工作面產量的增加以及瓦斯涌出量的增大，對于回采巷道斷面及其維護作業的要求也隨之增大。大斷面煤巷具有跨度較大，斷面又多為矩形，兩幫及頂板也多為煤層，且圍巖強度低，受力復雜等特點，這些因素對于煤巷的穩定性有很大的影響。而大斷面煤巷圍巖變形量及破裂范圍都較大，支護作業困難。因此對于大斷面煤巷圍巖穩定性原理及控制技術的研究，對于實現錨桿支護技術的自動化尤為重要，并為其提供準確的參考數據。根據支護參數和支護要求研制前配套錨桿鉆臂自動控制系統，與掘進機結構合理配套，實現快速臨時支護、錨桿錨索永久支護的自動化。
4.2、運輸技術的自動化
當前煤壁的輸入，煤巷及原煤的輸出利用的是皮帶集中控制系統。而為了適應煤礦掘進技術的自動化要求，煤巷的維護將消耗更多的支護材料，工作量也隨之增大。通過對運輸膠帶的改善，利用底帶進行材料的運輸，從而實現掘進輸入輸出技術的自動化。
4.3、安全保障監控技術的自動化
環境和機械設備是煤巷掘進安全保障的兩個主要內容，利用監控設備對環境因素，如煤塵、瓦斯、震動等進行監控；而對于機械設備工作狀況的監控是通過設備自身裝載的傳感器來進行的。
4.4、信息傳輸技術的自動化
對于各種煤礦掘進信息（控制指令、設備情況、環境指標等）的傳輸應快速、精確、及時，而礦井自然環境差，地下情況復雜，利用支持PPPoE技術的網關，通過實時環網交換機將各種信息接入工業以太環網，實現信息傳輸自動化。
5、結語
綜上所述，首先應綜合分析掘進的煤巷，從而了解掘進作業自動化控制系統的組成，確定自動化控制參數。其次要確定掘進技術自動化控制的范圍。最后根據掘進自動化技術控制要求，解決自動化控制所需關鍵技術的創新。
參考文獻:
［1］方新秋，何杰，郭敏江，張斌. 煤礦無人工作面開采技術研究［J］. 科技導報，2008(9).
第5篇：煤炭工業智能化范文
關鍵詞 國產煤礦機械；現狀；技術；趨勢
中圖分類號 F426 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)101-0212-01
我國作為煤炭能源大國，煤炭已成為穩定國民經濟發展的重要基礎，在煤炭事業不斷發展的同時，對煤礦機械的研發與使用提出了更多要求。以當前國內煤礦機械研發與使用情況來看，在提高煤炭生產率、控制生產成本方面起到積極作用，進一步穩定了煤炭供應的基礎，但是也要意識到，由于我國煤炭機械設備的起步晚、基礎薄弱，因此與國際化發展水平相比仍存在一定差距，這是今后努力的方向
1 國產煤礦機械的發展狀況概述
近年來，我國煤炭工業飛速發展起來，煤礦機械的研發工作也取得一定成果。但是隨著經濟發展速度的進一步加快以及煤炭資源需求量的大幅增加，國產煤礦機械使用中暴露了諸多問題與缺陷：
1.1 生產效率難以提高
當前，我國煤炭產量位居世界前列，但是在經濟高速發展的背景下，各個行業的能源消耗量增加，煤炭作為重要的化工原料與能源，其供應量每年以10%以上的速度增長。因此，很多煤礦設備長期處于超負荷運轉狀態，給安全生產帶來極大威脅；雖然我國大多煤礦實現了機械化生產，但是國產煤礦機械的單位產量相對滯后，煤礦機械生產能力令人堪憂，極大制約了我國煤炭生產效率的提高。
1.2 機械設備的體積過大
以當前大多煤礦使用的國產機械設備來看，普遍具有體積大、重量大的特征，在生產作業過程中表現出種種不便。例如，單體液壓支柱的單根重量達到60 kg-80 kg，一個工人很難獨自處理，加大了人工操作的繁瑣性；還有一些采煤機、液壓支架等，重量更是達到數噸級。笨重的設備不但不便于運輸、移動，也對靈活運轉帶來阻礙，在一定程度上影響了煤礦的生產能力。另外，國產煤礦機械設備的耗能大、環境污染嚴重、使用壽命短，也是值得關注的問題。
1.3 機械的智能化水平滯后
在當前計算機技術飛速發展的背景下，人類已經進入到信息化時代，并且計算機技術廣泛應用于各個行業中，取得一定進展和成效，帶動了相關產業的智能化發展水平。通過應用智能化設備，可將工作人員從繁瑣的操作中解脫出來，既可提高工作效率，也可控制生產成本與管理成本，更好地滿足現代化生產要求。但是以煤炭企業的機械化生產作業來看，現代化程度遠遠不足，很多國產的煤炭機械設備仍保留在傳統的機械控制模式，沒能實現數字化、智能化操控，對煤炭作業的生產效率產生制約作用；不利于煤炭行業的健康、持續性發展，也增大了煤礦事故的可能性。
2 國產煤礦機械的發展趨勢展望
2.1 采取主動預防性維護策略
一直以來，在我國煤礦生產作業中，往往機械設備發生故障之后才采取維修或保養措施，缺乏預知性，與現代設備高效、穩定運行的發展需求不一致。如果采取主動預防維護策略，雖然表面上增加了一定的人工和成本，但是可以及時掌握設備運行的工況，避免由于設備嚴重故障而造成長時間停工，也可節約設備大修的成本。
通過預知性維修策略，可對設備的材料磨損、性能下降等問題做到及早發現、及早解決，客觀判斷設備可能發生失效的部位和失效程度，精準確定故障隱患點。例如，在油液中的含鉛量、振動噪聲、動平衡、運行溫度等都可實時掌握，并通過采取主動維護的方法，將運行參數控制在允許的范圍內，避免零部件失效或者設備窩工現象，延長設備的使用效率與壽命。
2.2 融入機電液一體化技術
在國產煤礦機械中，實現機電液一體化技術發展，可有效增強設備的智能化、自動化程度，必將成為煤礦機械的未來發展方向。作為一門新興技術，機電液一體化奠定在信息理論、控制理論及系統理論的前提下，實現了機械設備、液壓系統與電子新興技術的有機融合，確保系統始終處于高效、穩定的最佳運行狀態，促進電氣元器件的集成應用，機械設備能夠根據工況進行自感應、自調整，支持無人化操作，節約人力與時間。
2.3 智能化與集成化發展
當前，隨著社會的發展與科技的進步，各行業已進入現代化、高速化、智能化發展階段，對于煤礦產業也是如此。國產煤礦機械應緊跟時展潮流，通過智能化發展改善煤炭生產能力，確保煤礦生產的安全性。采用機電集成驅動技術，實現電動機、執行機構和高速機械的高密度集成，可確保設備的尺寸適當、結構緊湊、便于運輸和操作，同時也可降低制造成本。在煤礦生產作業中運用機電集成驅動技術，提高機械系統的適應性和靈活性，通過新技術、新材料，保障功能性、可靠性，支持煤礦產業的高效率發展。
2.4 實時工況監控技術
通過設備運行中發出的振動信號，結合時域特征或者頻域特征等變化規律，對機器運行狀況進行分析，及時發現可能存在的異常，監測設備運行狀況。通過故障自診斷系統、工況在線監測系統等，可實現人機對話、記憶功能與自動報警、自動控制；在機械設備的系統和液壓系統中提取樣本，通過鐵譜分析技術，對油樣中形成的磨削進行研究，以此正確判斷機械零部件磨損情況，分析運行性能；通過磁粉技術或者超聲技術，對機器零部件是否存在裂紋、損傷等實行檢測；通過無損檢測技術，對機械設備的電流、電壓以及電氣絕緣、穩定、濕度、液位等實施監測，以便及時發現異常，有針對性地采取解決措施。
由上可見，我國煤礦機械設備的發展面臨諸多機遇和挑戰，今后還有更多改進與發展的空間，應繼續展開研發工作，積極運用高新技術和原材料，增加機械設備的投入水平，推動國產煤礦機械設備的科學化、技術化發展，更具現實意義和應用價值。
參考文獻
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第6篇：煤炭工業智能化范文
【關鍵詞】 機電一體化技術 煤礦機械 應用
機電一體化技術為一種復合型技術，由信息技術、計算機控制技術、電子技術及機械技術結合而成；機電一體化的主功能以機械技術作為支撐，動力功能以電子技術與計算機控制技術作為支撐，機電一體化將軟件、電子設備以及機械裝置等以有機的方式結合在一起[1]。目前，此技術正朝集成化、智能化及綠色化的方向發展。將機電一體化技術運用于煤礦機械當中，能夠使煤礦生產實力得到有效提升，并可以為煤炭工業的優化奠定基礎。本文針對機電一體化技術在煤礦機械當中的應用問題進行了研究。
1 將機電一體化技術應用于煤礦機械當中的作用
第一，將機電一體化技術應用于煤礦機械當中，能夠提高煤礦產業的生產效率。在運行煤礦機械時，引進機電一體化，將能夠改善煤礦機械生產產品的方式；尤其是將自動處理技術運用于機械當中，將能夠顯著提高生產效率。第二，能夠保障勞動及操作安全。如采用傳統方式來開采煤礦，其工作環境惡劣，安裝機械的環境也不佳；在經過長時間運作后，所用到的機械很有可能會發生安全方面的故障，對勞動安全造成不良影響[2]。但如果將機電一體化技術應用于煤礦機械當中，將能夠使礦工工作的壓力及負擔得以減輕，并能夠有效減少發生事故的概率，從而保障了勞動安全。第三，能夠增加煤礦企業的效益及礦工收入。將機電一體化技術應用于煤礦機械當中，將能夠大幅度提升煤炭產量，因而使企業效益得到增加，當企業效益增加之后，也能夠增加礦工收入；當煤礦企業獲得一定程度的發展之后，必然能夠為有關行業的發展起到帶動作用，從而有利于發展區域經濟。
2 機電一體化技術在煤礦機械當中的運用分析
2.1 采煤機當中的運用
目前機電一體化技術于采煤機械當中已經得到了較好的運用，其中，典型的運用為電牽引式采煤機。如果對液壓牽引式的采煤機械與電牽引式的采煤機械進行相互比較，可以發現，電牽引式的機械具有以下優點。第一，其牽引特性良好，能夠為機械提供前進牽引力，幫助其將移動時所遇到的阻力克服，還能夠在機械下滑的情況下，開始發電制動，并反饋電能。第二，如煤層出現了大傾角，則可以預防機械繼續下滑；因為電牽引式機械所設定的動力矩比額定轉矩更大，所以在煤層出現傾角時電牽引式機械可以有效防滑。第三，機械的穩定性較好，且具有較長的使用壽命。液壓牽引與電牽引有著很大的區別，電牽引式機械在運行的過程中，一般只會損傷到整流子及電刷，對于其他的元件則無明顯的磨損作用，因此可以保障可靠的工作，產生故障的幾率也較低，維修任務較輕。第四，反應較為靈敏，具有良好的動態特征。因為電控系統可以對各類參數進行調整，從而避免了超載運行的狀況。第五，結構較為簡單，但效率更高。因為電牽引式機械所具有的傳動結構較為簡單、其重量也較輕；將電能變為機械能的效率較高。在我國，電牽引式機械已于二十多年前就開始了開發研制，到目前該技術已逐步趨于成熟，推動了煤炭機械的技術革新。
2.2 提升機當中的運用
目前，自動化及一體化水平較高的煤礦機械設備為提升機，一些直流或交流式的提升機已經實現了全數字化，其中以內裝提升機最為典型。此類提升機將驅動與滾筒合為一體，從而簡化了機械本身的結構，并實現了自動控制、機械設備、計算機及電子技術的整合運用。當提升機實現數字化之后，其可靠程度得以大大增強；此外，將總線方式運用于其中，能夠使安裝電器的過程得以簡化；配置的硬件也較為簡單，且可以實現相互兼容。在第九個五年計劃當中，國產自動化及數字化提升機已經變成煤礦機械的首選。我國研制的提升機由雙CPU組成核心部分ASCS，能夠保證提升機具有準確可靠的性能。
2.3 支護設備當中的運用
在采煤工作當中，運用支護設備是必須的，目前廣泛運用的支護機械為液壓支架。將機電一體化技術運用于支護設備當中，可將液壓支架發展為電液控制；電液控制實現了液壓控制與計算機控制技術的有機整合，對支架進行優化，使之成為自動移架或雙向鄰架，以預防支架及頂板出現較強的沖擊載荷；電液控制還能夠自動對支架工作的情況進行檢測。
2.4 帶式輸送機當中的運用
用于輸送的煤礦機械應具有輸送量大、輸送距離遠、效率高及運行可靠的特點；因此，帶式傳輸機被廣泛運用于煤礦的運輸工作。近些年，煤礦機械的研究重點在于如何實現機電一體化技術與輸送機械的整合。在這一個方面，推廣應用CST裝置將是一個較好的完善方法。CST裝置是一種軟啟動及可控制的裝置，其實現了電子技術與機械技術的一體化，能夠為長距離運輸金屬礦及煤礦提供一種優良的皮帶運輸方式；CST裝置能夠在運輸慣性較大的荷載時，實現平滑起動，一臺CST裝置就能夠實現運輸機的驅動，也可將幾臺CST裝置用于運輸機械的驅動，因此，應用CST裝置能夠使長距離及大運量兩項驅動難題得到有效解決。
3 機電一體化技術在煤礦機械當中運用的未來趨勢分析
將機電一體化技術應用于煤礦機械當中，對煤礦機械進行完善及改進，能夠實現煤礦機械的信息化控制、程序化控制及智能化控制，從而方便于操作。目前，我國煤礦機電的一體化運用已經取得了進步，但是如果同發達國家比較，我國目前的應用水平尚處于落后階段，還需要不斷深入研究。筆者認為在未來，運用的趨勢為加快研發核心裝置，增強煤礦機械產品在通信方面的能力，開發及應用能夠自動監測機械運行狀態及設備工況的微機系統，以及運用煤礦機器人。
4 結語
當今社會，電子技術、自動化控制技術及軟件技術等飛速發展，煤礦機械的智能化、自動化及數字化水平均得到了質的提升。將機電一體化技術應用于運輸、開采及挖掘煤礦的設備當中，將能夠使煤礦生產實力得到有效提升，從而為煤炭工業的優化提供必要條件。
參考文獻：
第7篇：煤炭工業智能化范文
數字化技術的有效應用,使計算機輔助設計功能有了新的跨越,不僅可以縮短整個設計流程的周期,甚至可以減少模型轉換的偏差,能夠幫助煤炭企業供電系統的工業設計師,充分利用數字化技術的優勢,進一步消除煤炭企業供電系統工業設計過程中有關設計交流的障礙,最大程度降低距離和時間因素的限制,更加方便了設計師之間的交流與工作協作,有利于他們從設計到生產等各方面對設計方案進行整體的探索研究,從而減少各個環節間可能出現的誤差和矛盾,最大限度地加快各個設計階段的設計進度、提高設計質量,并且可以大大節約各個階段的人力、物力、財力的投入。使得煤炭企業科技領域的協同運作更為順暢。有效運用數字化技術進行煤炭企業供電系統工業設計方面的技術創新,此外采用計算機輔助設計系統還可以生成許多用傳統的方法難于實現的特殊效果,進一步充分利用計算機網絡和互聯網資源的優勢,使設計組工作人員可根據實際情況與不同設計組之間的專家進行實時交流,無論何時何地都可以對產品進行深入研究協同設計,并且能夠在國際一流設計水平的參照下進行正確的評價及及時溝通。這樣就可以給設計師們提供更大的設計空間與設計自由度,使設計師的想象力以及創作欲望可以毫無拘束地自由發揮。數字化技術的廣泛運用,更加有利于進行集體智慧的創造和高水平嚴要求的設計,減少了傳統設計進程中的障礙,降低了設計成本。構建完善的數字化系統,將煤炭企業供電系統工業設計的初期規劃和一切方案設計包括末期的視覺傳達設計等過程,數字化技術為煤炭企業供電系統的工業設計師提供了大量簡單易用、功能強大的建模工具,大大減少了對設計師個人美術技能的要求。通過相關技術處理有機地結合起來,有效地促進各環節之間的相互借鑒和銜接,使可利用的信息更加準確,而且使各個階段的設計成果能夠為下一個環節的研究設計提供科學有力的借鑒依據,把煤炭企業供電系統設計師的方案直接轉化為圖紙,更加有利于生產與施工作業的高效運行。
2煤炭企業供電系統工業設計理念的時代要求與發展目標
隨著時代的發展,由于計算機及其網絡技術的普及,使得煤炭企業供電系統的工業設計者在觀念上實現了徹底的更新,加之計算機對人們的日常生活習慣產生深遠的影響,客觀上在潛意識中改變著每一個人的觀念,因為計算機及其網絡技術給人們的生產生活帶來前所未有的方便,導致人們對客觀世界的認識和交流在很大程度上依賴于以網絡為信息中介的現代化交流方式上,煤炭企業供電系統的工業設計師理應與時俱進,更新傳統意義的設計理念,既是時代的要求,又是發展的需要。根據客觀現實的需要,進一步更新設計理念,讓數字化技術對煤炭企業的工業設計發揮重要影響,為煤炭企業供電系統的現代化發展掃除障礙,開辟新的智能化、科學化發展新天地。時展的客觀環境對煤炭企業供電系統工業設計理念提出了新的要求,首先是以環境保護為中心主旨的綠色環保策略受到高度重視,一切科技發展的先導是環境保護,綠色經濟模式,再不可能把煤炭企業的快速經濟發展凌駕于環境保護意識之上進行無限制的高耗能污染設計,以資源循環利用降低污染為宗旨發展媒體企業經濟。進入數字化技術時代,在煤炭企業供電系統設計上除了關心設計的質量和效益,更主要趨向于設計的環保型理念,在設計過程中更加體現數字化時代科技發展的人文關懷精神。如今的時代以綠色環保為主的設計理念不僅在煤炭企業施工設計中必須高度重視,而且數字化技術在很大程度上更加有利于綠色環保理念的實施,有利于實現可持續發展理念與綠色環保理念的結合,高度重視經濟發展對人文生態的影響。為了更好地實現環境保護工作,煤炭企業供電系統的工業設計方案要體現綠色環保理念,避免煤炭資源的低水平開采,要實施科學高效運作,保障節能降耗,避免以環境污染為代價的經濟發展模式重蹈覆轍,強化能源與原材料的有效利用價值,減少建設和使用過程中對環境的污染,在總體布局以不影響當地生態環境建設為根本保障,盡可能實現減少對生態環境最大程度的破壞。在煤炭企業實現數字化技術的改造與創新,在機械設計方面盡可能滿足時展的要求,符合大眾消費者對產品設計和服務方式及質量的個性化需求,盡可能體現設計方面的人文化與智能化發展趨勢,與此同時,煤炭企業供電系統的工業設計師們也將在傳統技術方案的基礎上,逐步向設計工作的個性化方向發展,有利于最大程度滿足市場需求。隨著經濟與科技的創新發展,數字化技術對煤炭企業供電系統工業設計方面的影響越來越大,工業設計師的個性化意識與時展所要求的理念更加貼近于市場的選擇,在某種程度更加有利于產品性能或者設計方式的改革創新,為個性化、市場化產品提供廣闊的市場發展前景,同時也為煤炭企業供電系統的工業設計師們提供了進一步展示才華的機會,追求時代潮流與個性化發展是現代科技領域為煤炭企業供電系統的工業設計師們提出的更高要求,尤其是波及各行各業的環境保護意識和節能降耗標準,幾乎成為現代企業對工業設計者的時代考驗,如果在這一方面不能過關或者做的更好,就會自然被數字化時代所拋棄。
3結束語
第8篇：煤炭工業智能化范文
一、煤炭在我國能源結構中的重要作用
煤炭是我國的主要能源，是國民經濟和社會發展不可缺少的物資基礎。我國煤炭資源豐富，煤炭資源分布面積約60多萬平方公里，占國土面積的6%。根據第三次全國煤炭資源預測與評價，全國煤炭資源總量5.57萬億噸，煤炭資源潛力巨大，煤炭資源總量居世界第一。已查明資源中精查資源量僅占25%，詳查資源僅占17%。探明儲量達到10202億噸。其中可開采儲量1891億噸，占18%，人均占有量僅145噸，低于世界平均水平。國務院制訂的《能源中長期發展規劃綱要（2004-2020）》（草案）指出“要大力調整優化能源結構，堅持以煤炭為主體，電力為中心，油氣和新能源全面發展的戰略”。鑒于我國“多煤、貧油、少氣（天然氣）”的特點，在今后一段相當長的時間內，能源結構仍然以煤炭為主，煤炭在一次能源消耗中占70%左右。2004年煤炭占我國一次能源生產的70%以上，在我國能源結構上占主要地位，有舉足輕重的作用。
根據我國全面建設小康社會的需求，煤炭消費的趨勢將有明顯上升。在煤炭消費用戶的構成中，電力、冶金、建材、化工4個行業煤炭消費量占煤炭消費總量從1990年的50%提高到2004年的84%，其中電力占51.8%，冶金11.64%，年占27%提高到2004年的51%，將近增長一倍。
二、我國煤炭工業發展現狀
進入21世紀，我國煤炭工業快速發展，2000年全國產煤9.9億噸，2001年產煤11.04億噸，2002年13.8億噸，2003年16.67億噸。2004年全國產煤19.56億噸，占全國一次性能源生產總量的74.3%，當年煤炭銷售量為18.91億噸，占全國一次性能源消費總量的65%，生產力水平顯著提高，產業結構調整取得重大進展。一些企業開始跨地區、跨行業的產業聯合，煤、電、化、路、港、航產業鏈開始形成，形成了一批在國內領先、在國際上具有一定競爭力的大集團，如神華集團、山西焦煤集團、兗州礦業集團等。我國煤炭產量急劇上升，得到了全世界的關注。
煤炭是我國能源安全的基石。煤炭工業是我國重要的基礎產業，我國的煤炭產量已是世界第一位，是煤炭生產大國，現在我國煤炭工業已具備了設計、施工、裝備及管理千萬噸露天煤礦和大中型礦井的能力。現代化綜采設備、綜掘設備和大型高效露天剝、采、運、支成套設備在大中型煤礦大量使用。同時，我國煤炭開采技術裝備總體水平低，煤炭生產技術裝備是機械化、部分機械化和手工作業并存的多層次結構。技術和裝備水平低。全國煤礦非機械化采煤60%。大中型國有重點煤礦裝備水平較先進，但設備老化程度較大；小型礦井生產技術裝備水平極低，煤礦生產工藝落后，作業人員過多、效率低。保障煤炭供應是國家加強煤炭工業宏觀調控的重點之一，挖掘煤炭生產潛力，加快大型煤炭基地建設，是重要措施。為此，只有大幅提高大中型煤礦產量，才能在保障煤炭穩定供應的前提條件下，遏制小煤礦發展和淘汰小煤礦，完成煤炭生產結構優化調整。1998年12月以來，國家對煤炭產業結構進行了重大調整，關閉了五萬多處小煤礦，淘汰了一批落后的生產能力，通過宏觀調控，煤炭生產形勢好轉，供求關系趨于平衡。目前我國煤炭生產企業2.5萬多家，其中規模以上的企業約占60%左右，2005年計劃關閉2000多家小煤礦。
三、我國煤炭工業存在的問題和與國際先進產煤國家的差距
1、我國煤炭企業規模小、產業集中度低我國煤炭企業的突出特點是，規模小、效率低、安全狀況不好，產業集中度低。據煤炭行業統計數據分析，2002年國有重點煤礦占52%，國有地方煤礦占18%，鄉鎮煤礦占30%。按井型劃分，大型礦井占32%，中型礦井占18%，小型礦井（含鄉鎮煤礦）占48%。2004年，全國約有煤礦2.5萬處，95%以上的小煤礦，礦井年產能力不足3萬噸的礦井約占40%，煤炭產業的集中度只有15%，遠遠低于世界主要產煤國家的水平。國際先進的產煤國家，煤炭產業規模集中化，世界排名前10名的大公司，依靠核心競爭力，做強做大，提高了全球煤炭產業的集中化程度。2003年10大煤炭公司的煤炭產量約占全球產量的18.81%，有5家公司的煤炭產量超過1億噸，其中排名第一的皮博迪公司達到1.83億噸，力拓公司達到1.43億噸，美國前4家企業的煤炭產量占本國煤炭總量的46.9%。
2、我國煤炭裝備落后，機械化、自動化程度低、缺少大型成套設備.我國煤礦生產基礎薄弱、國有煤礦連續緊張生產的礦井占總數的近50%，礦井主要生產設備嚴重老化，超期服役的占30-40%，部分鄉鎮煤礦設備簡陋、生產條件差，有的根本沒有機械設備，僅為人工開采，不符合有關煤炭法規要求，當前我國資源破壞和浪費嚴重。部分煤炭企業存在著“采厚棄薄”、“吃肥丟瘦”等浪費資源現象，全國煤礦平均資源回收率為30-35%左右，資源富集地區的小型礦井資源會回收率只有10-15%。據煤炭行業統計數據分析，2002年我國國有重點煤礦采煤機械化程度為77.78%，綜合采煤機械化為62.98%，掘進機械化程度為81.15%，綜合掘井機械化程度為15.03%，地方國有煤礦機械化程度更低。當前全國采煤機械化程度僅為42%，除國有大中型煤礦采掘機械化程度達到75%之外，大多數煤礦生產技術水平低，裝備差、效率低。特別是鄉鎮煤礦，基本上是非機械化開采。2004年鄉鎮煤礦產量占我國煤炭總產量的39%。對不適宜用放頂采煤的5.5米以上煤層，要采用一次采全高是最合理有效的采煤方法，但目前國內沒有相適應的高產高效的綜采成套設備。而國外美國久益（JOY）公司、德國德伯特（DBT）公司和德國艾克夫（Eickhoff）公司，都具有成熟的高煤層一次采全高的高產、高效綜采成套設備。神華集團引進的成套設備年產突破1085萬噸，工作面長度突破300米，最長的工作面已超過400米，工作面總裝機功率已超過5000kw。而國際先進的產煤國家，煤炭生產呈現出大功率重型化、自動化、集約化、按照環保的特點。國外先進的采煤設備向大功率、重型化發展，設備儲備系數大、運行可靠性高。DBT（德國德伯特）、JOY（美國久誼）和Eickhoof（德國艾克夫）等采礦設備公司都制造出具有自動化功能的產品。美國聯邦2號礦在工作面實現了跟機自動移架。澳大利亞Batana煤礦實現了自動割煤和跟機自動移架。特別是信息技術在煤礦生產中得到廣泛應用，先進煤礦廣泛采集工作面設備運行參數和環境安全檢測信息，在工作面集中顯現并通過以太網傳輸到地面計算機，實現遠程運輸和故障診斷。運輸系統、供電系統和通風系統均無人值守。實行集中遠程操作、視頻監視，輔助有專人巡視。井巷布置集約化，生產系統和環節少、實現了生產高度集中。通常是一礦、一井、一面生產。有些先進的長壁工作面每班只需6人，其中采煤機司機2人，維修工1人，機頭集中操作工1人，另外2人替換休息。高度重視工作環境的改善和人體安全防護。實現計算機監測安全信息，監測探頭遍布整個礦井。液壓支架具有跟機自動噴霧和移架自動噴霧功能；采煤機上方安裝導風板，減少煤塵進入人行空間。采煤機運行的下風側幾乎無人作業。
3、煤礦安全生產事故多我國煤礦安全生產方面，重大瓦斯事故多發，煤礦事故的總死亡人數達到了高峰，2004年我國生產約20億噸煤，事故死亡約六千人，這幾年煤炭產量大幅度增長，煤礦百萬噸死亡率還是下降的。由1994年的5.59人下降到2004年3.08人，美國生產約10億噸煤死27-31人，百萬噸死亡率約為0.039；波蘭百萬噸死亡率為0.09；南非百萬噸死亡率為0.13；俄羅斯百萬噸死亡率為0.34。我國百萬噸死亡率是美國的約100倍，俄羅斯的約10倍，印度的約12倍，大大超過煤炭先進生產國家。據有關專家講，礦井安全檢測儀表，安全設備均在設計中作了考慮，多數事故都是礦井管理問題，真正因設備問題而發生事故較少。先進產煤國家依靠大型、強力綜采技術裝備已經完成從普通綜采機械化向礦井高效集約化和自動化生產的過渡。高產高效煤礦的建設不僅提高煤炭生產效率，實現煤礦集約化生產，并為煤礦生產過程中的安全監測、監控創造條件，從而有效的預防和控制煤礦安全生產事故。先進產煤國家安全生產上十分重視，不僅有健全的安全生產法規體系，還有嚴細的生產安全措施，嚴格的煤礦生產準入制度，而且實現了計算機監測安全信息，監測探頭遍布整個礦井，保證了安全生產。
四、煤炭工業發展對礦山機械設備的需求
1、我國煤炭工業發展趨勢
據煤炭行業發展規劃相關內容，“十一五”期間，我國將新建煤礦3億噸左右，其中投產2億噸。國家將在“十一五”期間，對煤炭行業的工業結構進行調整，大力整合、改造、關閉小煤礦，同時適度加快大型煤炭基地的建設，開工一批現代化大型煤礦、置換落后的生產能力。“十一五”期間煤炭行業現代企業制度要進一步得到完善，大型煤炭企業集團基本形成，到2010年要形成5-6個億噸級生產能力的特大型企業集團，5-6個5000萬噸級生產能力的大型企業，產量將占全國煤炭總產量的60%左右。通過新建和老礦井技術改造，全國將建成300處高產高效礦井，高產高效的礦井產量將占全國總產量的50%左右。“十一五”期間，國家將建設神東、晉北、晉東、蒙東（東北）、云貴、河南、魯西、晉中、兩淮、黃隴（華亭）、翼中、寧東、陜北等13個大型煤炭基地，這些基地的儲量，占全國儲量的70%以上，作為煤炭供應規劃和建設的核心。初步預測全國煤炭需求量：2010年為25-27億噸、2020年為30-32億噸，均占能源需求量的60%以上。據相關部分統計，2004年國有重點煤礦原煤產量9.22億噸，超過其核定生產能力50%以上，煤炭生產能力嚴重不足。經測算，到2020年，新建和在建的國有煤礦的生產能力約為7.1億噸。如果屆時中國小煤礦的產量仍保持目前的6億噸，按需求預測的高端方案，未來20年中國需新增煤礦產能17億噸，年均8500萬噸；按需求預測的低端方案，未來20年中國需新增煤礦產能13億噸，年均6500萬噸。
2、對礦山機械設備的需求
“十一五”期間，煤炭工業的生產技術水平將明顯提高。國家將建成140個高效安全現代化礦井，國家將加大對煤礦建設項目的支持力度，已先后有17個煤炭建設項目，由國家開發銀行出具貸款承諾，還將100多個高檔普采工作面升為綜采工作面，100多個普采工作面升為高檔普采工作面。這樣，中國大型煤礦采掘機械化程度將達到95%。中型煤礦的機械化程度將達到80%以上；大型煤礦國內先進水平裝備率達到20%，國際先進水平裝備率達到6%，中型煤礦國內先進水平裝備率達到10%，小型煤礦機械化、半機械化程度達30%以上。據此分析，煤炭需求的急劇增長，上述煤礦采掘機械化指標還會有所突破，這為煤礦裝備的發展提供了廣闊的市場前景。
（1）井下綜采重點設備
我國煤炭開采90%以上的井工開采的，井工開采占煤炭開采的主導地位。為迅速提高我國綜合裝備水平，要以科學發展觀為指導，采取跨越式發展模式。在“十一五”期間應以日產2.5-3萬噸（年產1000萬噸左右）的綜采成套設備國產化為突破口，全國實現綜采成套設備國產化，推動我國礦山機械工業的發展。
預計從2004年到2020年，每年新增綜采工作面成套設備為30套、普采工作面成套設備50套，每年設備更新量約為現有的基數的六分之一。粗略估算，2010年采煤成套設備年需求量將達到500臺套左右。高產高效綜采技術的核心是井下工作面綜合機械化采煤輸送設備，主要有采煤機、刮板輸送機、液壓支架和帶式輸送機。急需開發研究的電牽引采煤機：裝機總功率為2000kw左右，供電電壓為3.3KV、采高范圍為5-6m，生產能力達3000t/h左右。
重型刮板輸送機：輸送能力3000-5000t/h，鋪設長度250-400m，鏈速1.4m/s，裝機功率3×700或2×1000kw，供電電壓為3.3KV。
液壓支架：最大工作阻力12000KN，立柱最大缸徑ф480mm，支護高度6m，架間距1.75-2m，支架降移升時間8-12s，采用電液控制系統。
大型帶式輸送機：裝機功率1500-4000KN，電壓3.3KV，帶寬≥1.4m，帶速≥5m/s，運量≥5000t/h，距離50000m以上，托輥壽命5萬小時以上，減速器壽命7萬小時以上。
（2）井下綜掘設備
我國目前綜掘機械化程度比較低，僅為12.81%，遠遠跟不上綜采機械化的發展，其中掘進機雖有較大的發展，但整體技術水平仍比國際先進水平有較大差距。
需研究開發先進的掘進機：其截割功率300kw以上，截割斷面最大可達42m2，經濟截割硬度達f12，可靠性要求，齒輪壽命在20000h以上，軸承壽命在30000h以上，力爭整機掘進10000米無故障。
同時要結合我國國情和煤礦實際工礦，開發研制集切割、裝運、行走、錨桿支護、機載、除塵等功能為一體的掘錨聯合裝備機組，可大大提高掘進速度。
（3）全自動刨媒設備
我國薄煤層儲量約占總儲量的21%左右，但是由于煤層薄，作業空間小，工作條件惡劣，薄煤層高產高效開采技術一直是我國煤炭工業研究探討的重要難題。刨煤機作為一種“淺截深、多循環”的采煤設備，是實現薄煤層高產高效的有效途徑。提高薄煤層機械化水平加快薄煤層資源的開采進度，不僅可以充分利用有限的資源，提高礦井整體生產能力，同時，也有利于保障煤礦的安全生產。開發研制大功能、高強度、高效率、緊湊型的全自動刨煤成套設備勢在必行。全自動刨煤成套設備（采高0.6-1.8m），主要包括刨煤機、配套刮板輸送機、薄煤層液壓支架、順槽轉載機、破碎機等產品。我國目前主要從德國DBT進口主機——刨煤機及配套刮板輸送機，由北京煤炭機械廠配套薄煤層液壓支架，張家口煤礦機械有限公司配套轉載機和破碎機。到目前已進口六套（鐵法2套、晉城、西山、陽泉、大同各1套）。開發研制的全自動刨煤成套設備：其生產能力1000噸/小時，鋪設長度250-300米，適應煤層厚度0.8-2米，適應煤質硬度F≤3.5，適應煤層傾角≤25度，功率2×400kw（刨頭部分）、刨煤方式為雙速混合式，上行速度0.88米，下行速度1.76米，刨深≤120毫米，上行90毫米，下行30毫米、下鏈牽引，牽引鏈38毫米D級，刨煤機采用智能控制系統，能自動監視故障性質和位置。
（4）礦井提升設備
目前我國約90%的原煤是靠井工開采的，礦井提升設備是井工開采的咽喉設備，它不僅關系到礦井的產煤量，而且直接影響到人身和整個礦井的安全。我國煤炭產量到2020年將達20-32億噸，估計每年需新增大型、特大型礦井提升機約30臺套，考慮到更新改造，綜合估算在“十一五”期間平均年需各類提升機150-180臺套，其中大型和特大型約占20%，中小型約占80%，每年新增提升機產值5.4億元左右。開發研制適用于年產1000萬噸的特大型礦井提升設備，其規格為6×4、7×4多繩提升機、最大拖動功率單機為6000KW、雙機為2×4000KW、最大提升速度14×16米/秒，整機使用壽命為25年。
采用恒力矩、恒減速液壓控制系統：采用計算機數字控制自動化運行，提升速度及容器位置的監控全由電氣自動檢測、反饋、調整。實現提升機的全自動化監控運行。
（5）露天礦井開采成套設備
露天開采占我國煤炭總開采量的10%左右。露天開采與井工開采相比具有煤炭資源利用率高，開采成本低，作業現場和工作人員更加安全等優點。所以，發展露天開采更有其井工開采無法相比的作用和意義。大型露天礦設備從設計、制造到使用的技術性強，世界各國都爭相把最先進的技術成果用在大型露天礦設備上，因此發展大型露天礦設備可以帶動機械、電氣、液壓、信息等行業的發展，推動和促進我國民族工業的發展。當前世界露天礦開采特點是：高度集中化開采與集約化經營；開采工藝的多樣化；企業管理的計算機化與智能礦山；合理充分利用資源，重建生態環境保持可持續發展等幾個方面。在我國大型煤炭基地建設總體規劃方案中，神東、晉北、蒙東（東北）、云貴、黃隴（華亭）、陜西等基地都建有大型露天煤礦，僅霍林河、伊敏河、勝利、平朔哈爾烏蘇2000萬t采選項目中16-45m3礦用挖掘機市場需求量就可達30-50億元；哈爾烏、武家塔、馬家塔采選項目等需大型拉鏟15-20億元，又比如對半連續開采工藝設備僅蒙東要建7個5000萬t級煤炭基地，建設一批保證勝利一二三號、百音花、伊敏河、寶日希勒一號和二號等超過千瓦噸級大型露天煤礦，加上神府、哈爾烏蘇和原有五大露天煤礦的改建及二、三期擴建，移動式、半移動式破碎站需求量在40-60臺（套）之間，要求移動式（半移動式）破碎站的生產能力達到每小時2000-4000噸（碎煤），最高達到每小時6000噸（碎巖）。在上述煤礦建設中對礦用卡車的需求量，估計，“十一五”期間需100t級礦用車在250輛左右。當前需要開發研制斗容28m3、45m3的大型機械式正鏟，斗容70m3、90m3、100m3臂長約為100m的大型拉鏟，降低電能消耗17%，減少機械零部件應力載荷約30%，提高零部件使用壽命，使平均無故障時間達到國際先進水平。開發研制斗輪挖掘機，爭取與國外合作制造3600m3大型斗輪挖掘機，達到國際先進水平。開發研制移動式、半移動式大型破碎站，其生產能力4000-6000-8000t/h，破碎物料強度≤150Mpa，給料粒度1500×1500×1500-2500×2500×2500mm，排料粒度≤350mm，立機形式新型雙齒輥破碎機（中心距1500-1800mm，輥長2500-4000mm，功率2×300-2×500KW）。開發研制帶寬2m的大型帶式輸送機，功率3×1400KW，運輸量12000t/h，半固定式單機長8820m，移置式單機長5270m，在-45℃低溫下能正常運行。爭取與國外合作，開發研制載重170-360t的大型電動輪自卸車，并達到國際同類產品的先進水平。
（6）煤炭洗選加工設備煤炭清潔洗選加工技術是資源綜合利用的基礎，是提高煤炭熱效率的有效途徑，也是保障國民經濟可持續發展和環境保護的需要，煤炭洗選加工業在政策扶持、科技進步、市場拉動、投資增加和環保要求的推動下，呈現出快速發展、總體推進、擴量提質、增效降污的可喜局面，原煤入洗比例不斷提高。到2004年末，全國共有年入洗3萬噸及以上的選煤廠2000余座，設計能力7.5億噸以上，原煤入洗量為5億噸左右。2005年，全國原煤入洗能力將突破8億噸，入洗量將達到6億噸，入洗比例達40%，根據煤炭工業規劃，到2010年原煤入洗率達50%，原煤入洗量提高到11億噸，煉焦煤全部入洗，動力煤入洗率達到40%以上。據此計算，每年將新增8000-10000萬噸原煤入洗，按400萬噸規模洗選煤廠計算，每年將新增25座大型洗選煤廠，加上現有洗選煤廠的技術改造每年約需洗選煤設備250套左右，洗選煤設備的發展潛力很大。為適應煤洗選加工的要求，應開發研制單機處理能力為1000-2000m3/h的新型浮選機，其主要參數能夠實現自動控制。開發研制篩子面積≥28m3的高可靠性大型直線振動篩。開發研制入料粒度25-400mm、處理能力為300-400T/h的高效液壓動篩淘汰機。開發研制篩籃直徑≥1.4米，處理能力≥300T/h的大型臥式振動離心脫水機和400m2高效精煤壓濾機、處理能力≥35T/h的沉降式離心脫水機等高效脫水設備。開發研究并解決300-400萬噸/年的大型選煤廠的集中控制和智能化管理技術與裝備，實現選煤的全過程的主要工藝參數，煤炭灰分、水分、發熱量、懸浮液密度、入料濃度、流量、旋流器入口壓力、跳汰機床層厚度、松散度、浮選加藥量、耙工濃縮機溢流水的濁度、皮帶輸送機的煤流量等指標的在線檢測、實現跳淘機、浮選機、重介旋流器、壓濾機等主要分選設備單機自動化控制系統和選煤廠全廠的綜合自動化控制系統。
第9篇：煤炭工業智能化范文
關鍵詞:煤礦 機電一體化 應用
1 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。
2 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。 [:請記住我站域名/]
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。
3 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。
4 結束語
