論機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在煤礦掘進(jìn)工作面中的應(yīng)用

1、    論機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在煤礦掘進(jìn)工作面中的應(yīng)用    夏玉全 李付華摘要：在社會(huì)發(fā)展中，煤炭行業(yè)的地位舉足輕重。近年來，怎樣在煤礦掘進(jìn)中應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)，這是人們一致關(guān)注的問題。為此，本文分析了機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在煤礦掘進(jìn)工作中的具體應(yīng)用。關(guān)鍵詞：機(jī)電；自動(dòng)化技術(shù)；煤礦；掘進(jìn)0引言基于科技水平的持續(xù)提升，煤礦掘進(jìn)工作面中逐步普遍地應(yīng)用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，應(yīng)用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，推動(dòng)了煤炭領(lǐng)域自動(dòng)化水平的提升，促進(jìn)了煤礦事業(yè)的發(fā)展。下面，筆者對(duì)巖層識(shí)別技術(shù)、掘進(jìn)機(jī)自動(dòng)截割技術(shù)、掘進(jìn)糾偏技術(shù)、掘錨一體化技術(shù)、通風(fēng)監(jiān)察技術(shù)等一些機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用問題進(jìn)行了簡(jiǎn)要地闡述。1

2、巖層識(shí)別技術(shù)在煤礦掘進(jìn)工作面中的應(yīng)用煤礦開采效率跟巖層識(shí)別存在直接的聯(lián)系，而煤層與巖層硬度識(shí)別能力受到采煤掘進(jìn)機(jī)截割大小不同的影響，掘進(jìn)機(jī)的截割速度是其具體表現(xiàn)。在掘進(jìn)機(jī)截割煤層與巖層的過程中，改變的截割電流、升降壓力、油缸旋轉(zhuǎn)等都會(huì)對(duì)煤層與巖層的識(shí)別形成影響，掘進(jìn)機(jī)結(jié)合相同巷道截割的各種參數(shù)體現(xiàn)識(shí)別巖層與煤層的功能，進(jìn)而判斷煤層與巖層界面。當(dāng)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行截割時(shí)，會(huì)結(jié)合煤層、巖層的參數(shù)識(shí)別底板以及頂板。像是在掘進(jìn)機(jī)順著底板截割的過程中，如果在底板上形成截割軌跡，那么當(dāng)其碰到巖石之后能夠斷定為夾矸。這樣一來，作業(yè)人員僅僅需要對(duì)電磁比例閥予以調(diào)節(jié)就能夠確保截割的不間斷性。倘若在截割底板之下碰到巖石，

3、那么能夠斷定為底板，能夠在作業(yè)中結(jié)合天宮截割頭進(jìn)行，一直到發(fā)現(xiàn)煤層。2掘進(jìn)機(jī)自動(dòng)截割技術(shù)在煤礦掘進(jìn)工作面中的應(yīng)用能夠結(jié)合實(shí)時(shí)獲取截割軌跡、自動(dòng)截割導(dǎo)航、截割頭空間位置坐標(biāo)完成掘進(jìn)機(jī)的自動(dòng)截割，且通過傳感器技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)。在巷道中，掘進(jìn)機(jī)的工作位置有兩種狀態(tài)，即偏心與對(duì)心，處在偏心狀態(tài)的情況下，不平衡傾覆力矩會(huì)影響掘進(jìn)機(jī)，形成非常大的噪音與振動(dòng)，因此適宜應(yīng)用對(duì)心的狀態(tài)。在科學(xué)設(shè)置切割軌跡參數(shù)、截割斷面參數(shù)的基礎(chǔ)上能夠根據(jù)預(yù)設(shè)軌跡進(jìn)行截割，然后結(jié)合dsp運(yùn)動(dòng)控制器使閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)，以使系統(tǒng)控制的精度提升。像是在確定截割斷面大小時(shí)，先結(jié)合理論截割范圍，也就是緊緊圍繞回轉(zhuǎn)臺(tái)的切削球

4、面基于巷道橫斷面中的投影，這是一個(gè)圓形，只要此圓形中涵蓋實(shí)際截割范圍，掘進(jìn)機(jī)就可以改變工作位置的基礎(chǔ)上截割一個(gè)工作循環(huán)。在dsp中儲(chǔ)存截割參數(shù)，這樣可以對(duì)工作循環(huán)次數(shù)以及工作路線進(jìn)行確定。3掘進(jìn)糾偏技術(shù)在煤礦掘進(jìn)工作面中的應(yīng)用當(dāng)一個(gè)煤截割、裝載、輸送作業(yè)循環(huán)完成后，掘進(jìn)機(jī)在進(jìn)行下一個(gè)作業(yè)循環(huán)前務(wù)必實(shí)施系統(tǒng)糾偏，以確保掘進(jìn)機(jī)可以順著預(yù)定的工作軌跡準(zhǔn)確地行進(jìn)。能夠結(jié)合對(duì)掘進(jìn)作業(yè)位置以及工作方向的觀測(cè)判斷掘進(jìn)的實(shí)際情況。其中能夠應(yīng)用三維電子羅盤儀探明掘進(jìn)機(jī)的運(yùn)行方向，在檢查地磁正北方與掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行方向間夾角的基礎(chǔ)上，能夠清楚預(yù)設(shè)巷道中心巷和掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行中心線間的角度偏差，再通過激光指示儀調(diào)整方向，從而確

5、保掘進(jìn)機(jī)可以順著預(yù)設(shè)的軌道運(yùn)行。而能夠應(yīng)用超聲波測(cè)距傳感器這種設(shè)備檢測(cè)預(yù)設(shè)巷道中心線跟掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行中心線間偏差，將兩三個(gè)傳感器分別安裝在左右兩邊，通過超聲波測(cè)距傳感器能夠很好地獲取傳感器跟目標(biāo)對(duì)象的間距，再結(jié)合二軸傾角傳感器來檢測(cè)水平面與掘進(jìn)機(jī)間的俯仰角，最終根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果，結(jié)合比例電磁閥、行動(dòng)馬達(dá)、可編輯邏輯閥控制（plvc）把控單元有效調(diào)整掘進(jìn)機(jī)的作業(yè)范圍與運(yùn)行方向。4掘錨一體化技術(shù)在煤礦掘進(jìn)工作面中的應(yīng)用在煤礦掘進(jìn)作業(yè)的過程中，通常會(huì)搭設(shè)暫時(shí)的支護(hù)設(shè)備，這是由于傳統(tǒng)的支護(hù)原則為一掘一支即分開支護(hù)與掘進(jìn)作業(yè)，如此一來，導(dǎo)致作業(yè)效率的大大降低。因?yàn)樽鳂I(yè)員的工作勞動(dòng)強(qiáng)度大、時(shí)間長(zhǎng)，較易形成疲勞感

6、，所以對(duì)作業(yè)的安全性形成不利影響。近年來，基于煤礦領(lǐng)域的持續(xù)進(jìn)步，為了實(shí)現(xiàn)綜掘工作效率的提升，不但優(yōu)化與完善掘進(jìn)技術(shù)，能夠?qū)⑴涮椎腻^護(hù)設(shè)備安裝在掘進(jìn)機(jī)之上，這樣掘進(jìn)機(jī)在不退機(jī)的條件之下，也可以進(jìn)行頂幫錨桿支護(hù)。如此配套錨護(hù)設(shè)備的組成部分是分流和管理集閥、換向閥、頂架、伸縮油缸、升降油缸等。其運(yùn)行理論在于結(jié)合掘進(jìn)機(jī)本身的液壓系統(tǒng)液壓閥向掘進(jìn)作業(yè)油路切換，進(jìn)而使頂幫錨桿支護(hù)實(shí)現(xiàn)，以及如此的支護(hù)在進(jìn)行操縱時(shí)，不會(huì)對(duì)掘進(jìn)作業(yè)形成不利影響，切換也較為便捷。5通風(fēng)監(jiān)察技術(shù)在煤礦掘進(jìn)工作面中的應(yīng)用針對(duì)煤礦掘進(jìn)工作面來講，施工安全性受到通風(fēng)情況的嚴(yán)重影響作用。為了使工作人員在地面可以及時(shí)明確一系列工作面的通風(fēng)

7、現(xiàn)狀，也就是實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)把控，需要應(yīng)用自動(dòng)化的控制技術(shù)。當(dāng)今，具備多樣化的自動(dòng)化控制模式，像是由自動(dòng)化通風(fēng)控制子站、地面控制中心、終端設(shè)備三個(gè)部分組成的監(jiān)察系統(tǒng)，而地面控制中心是其核心組成部分，其重點(diǎn)對(duì)一系列工作面通風(fēng)設(shè)備上傳的一系列監(jiān)察數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和處理，且及時(shí)呈現(xiàn)一系列工作面的瓦斯?jié)舛取L(fēng)量速度、風(fēng)量量等信息數(shù)據(jù)。自動(dòng)化通風(fēng)控制子站的主要組成部分是隔爆光端機(jī)、光纖交換器、plc控制儀等，主要負(fù)責(zé)把控通風(fēng)設(shè)施、傳輸信息、采集數(shù)據(jù)，終端設(shè)備的關(guān)鍵作用在于收集一系列工作面通風(fēng)設(shè)施的電壓風(fēng)流、瓦斯?jié)舛?、風(fēng)流速度、風(fēng)流量、整體溫度等信息數(shù)據(jù)，且結(jié)合自動(dòng)化通風(fēng)控制子站的相應(yīng)指標(biāo)把控電機(jī)和通風(fēng)設(shè)備。4結(jié)語(yǔ)綜上所述，現(xiàn)階段機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)已在煤礦行業(yè)得到了廣泛的運(yùn)用，并取得了良好的應(yīng)用效果。隨著煤礦行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，煤礦企業(yè)與設(shè)備制造企業(yè)必須通力合作，依據(jù)當(dāng)前煤礦掘進(jìn)工作的實(shí)際要求，研發(fā)出功能更強(qiáng)大且運(yùn)作更穩(wěn)定的自動(dòng)化設(shè)備，以此來進(jìn)一步提升自動(dòng)化水平，從而促進(jìn)煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。參考文獻(xiàn)：1梁川.機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在煤礦掘進(jìn)工作面中的應(yīng)用j.山西能源學(xué)院學(xué)報(bào)，2017（01）：15