煤矿综采机电设备论文

引言：随着时间的推移，我国科学技术得到了快速的发展，互联网技术也得到了普及和广泛的应用，在一定程度上推动了我国煤矿企业机电设备现代化进程，从而有效的提升了煤矿企业的生产效率，同时也为我国煤矿安全生产工作做出了贡献。所以，文章首先分析自动化技术，其次对我国煤矿机电设备自动化技术的应用方向进行分析，为提升煤矿企业经济效益以及生产安全系数作出贡献。下面是小编为大家整理的《煤矿综采机电设备论文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

煤矿综采机电设备论文 篇1：

煤矿井下综采工作面机电设备集中控制系统的设计探究

摘 要：综采工作面是矿井控制系统重要构成部分，应用集中控制系统可提升采矿作业效率和安全性。本文简述了综采工作面的特点，分析其设备集控要求，并重点研究了集控系统设计方法。

关键词：控制系统设计;集中控制;综采工作面;煤矿井

1综采工作面特点

综采即综合机械化采煤，是现代采煤工艺中先进工艺。采煤过程分设5个生产环节，分别为破、装、运、支、处。综采工艺中，上述环节均为机械化，有效釋放人力，生产效率较高。在当前，自动化采矿实施综采、综放，自动化是主要生产形式。综采工作面为提升产能效率，对所用移动变电站为多电压、大功率类型。高低压开关为隔爆真空类型，电磁启动器采用软启动模式，联合计算机通讯和监控设备、电牵引采煤设备等使用，提升矿采效率与安全性，增强自动化属性。

2综采设备集控要求

矿采技术渐趋成熟，采煤工作面集成控制各环节设备，整合通信与监控系统，智能化设计供电系统，与矿井自动化系统连接，进而集中控制工作面设备与输送机，促进设备保护，加强故障自检，提升沿线通信功能，优化闭锁管理，实现高效安全采矿。以液压支架自动控制系统为例，其控制操作基础是采煤机定位。采煤机运行中，液压支架以采煤机运行轨迹为依据，实现系统控制。工作面自动化的技术方向是无人化生产。

综采工作面所用设备具有较高容量，由多台电动机构成，控制工作面设备时多选择隔爆组合开关。此类开关属于多功能开关，驱动器与数台真空接触器构成，真空接触器在驱动器控制下进行，促使相关电动机独立驱动。采矿现场具有复杂工况，人工监控难以保证全面性和及时性，可能发生误操作。工况管理中需要根据设备运行状态指挥设备控制，人力执行困难，应用集中控制手段管理综采工作面设备，可促进供电安全，在此系统设计中应重点关注集中调度管理，适应无人化工作面要求，同时应完善远程监控。

3集控系统设计方法

3.1功能要求

综采工作面通常以智能组合电器实现集控要求。在智能组合开关应用中，HT6L1-400Z/1140是常用型号。该开关可集中控制、保护工作面采、送、转等设备。该开关单片机中虽然设置了RS232接口，然而缺少通讯功能，无法联通监控网实施远程控制。监控主干网的核心技术是Modbus总线技术，井下监控系统以该系统为主要构成，组合电器中单片机应同时实现远程监控和集中监控，以促进Modbus现场总线兼容。为达到此要求，应通过监控分站实时监控保护相关电机回路，并对主站轮询做出回应，上传故障信息与运行信息，传输电压电流负载数据等。与此同时，监控分站应积极执行主站控制要求[1]。

3.2整体设计

以智能组合电器为基础的测控系统，核心部分是检测、采集、处理信号，转换控制手段，此外还有汉显设备和单片机。通过该测控系统，可控制、保护6路负荷。应用该测控系统，还可实现漏电闭锁功能，并进行过压或欠压保护、短路保护、过载保护、断相保护等，使用本质安全型电路作为先导回路。测控系统分为4种运行方式，包括单机、双机双速控制，单回路独立控制或者多回路程序控制等。该测控系统的应用优点是动作精准、性能稳定，同时较为智能化。在其控制系统中，分为遥控接收器、电磁阀控制箱、显示器、操作箱、传感器等。

控制系统设计目的是通过复合逻辑控制设备中电动机并保护电动机，调控电磁阀，控制本机和进行遥控等。该控制系统应设有网络通信功能，可进行自动截割，控制工作面等，同时具有监测、保护液压系统的功能。此外，控制系统须监控减速齿轮润滑状态。

在控制箱内，DP总线、CAN总线、Modbus总线通过集成构成中央控制器。DP总线负责将下设主回路控制模块连接至中央控制器;通过CAN总线，显示器、遥控接收装置和电磁阀控制装置等与中央控制器相连。Modbus总线连接中央控制器和操作箱。在设备中设有本质安全性传感器若干个，向控制箱隔离栅传输信号，在隔离栅中完成隔离与信号转换，最后信息被传输至控制箱中央控制器。

3.3主回路控制

主回路主体、信号处理器是控制箱主回路的两个核心构成部分。上述两部分协调配合采集系统阶段性电流，有效预防电流过载、电压过载、漏电或者电机过热等情况。控制回路的核心设备是中央控制器，中央控制器监管分支控制模板。在电气控制箱中设有主回路模块，模块中设有控制器，并配备外围接口、信号处理电路。利用模块软件，通过交流采样方式采集周期性电量信息，从而本地控制主回路电机，实现保护功能，例如对过载、过流、过压、过热或断相、欠压、漏电闭错等进行监控，保护回路。下设控制模块与中央控制器通过DP通信双向沟通，中央控制器向控制模块发送控制信号，系统运行数据和故障信息经由DP总线同步向中央控制器传送。在运行中，中央控制器发出控制指令，分路控制器收到指令后执行指令要求，动作完成后向中央控制器反馈执行现状。通过中央控制器和分路控制器的此种互动，双向传导信息。

例如，主回路处理信号时，先分析信号，检出异常信号，然后向驱动执行机构发送异常信号，驱动执行机构诊断异常信号，并向中央控制器提交该问题，由中央控制器诊断信号，通过计算功率、电压、电流等实际工作数据，对照标准数值，确定故障类型、

3.4控制电路

在系统中，控制电路分设4个部分，包括单片机、芯片、报警系统与LCD信号按钮。在设计时，第一步在数据控制器中录入信号，控制器单片机分析数据。第二部，根据信号诊断故障，采取处理措施。第三步，向开关传输控制信号，开关执行开关指令完成开启或关闭动作。在此过程中，PC串口与通讯信号负责传输数据，通过LCD显示系统可监控信号传输情况。突发故障出现时，警报系统负责发出警报。控制电路使用KDW多路电源，报警系统、处理系统通过此电源获取电能支持。控制电路中还需要应用变电站，额定容量4500kVA，负荷峰值是3600kW。额定电流一次侧、二次侧分别是260A和780A，电压额定功率50Hz，在（80～120）%区间适用[2]。

3.5软件检测

该部分核心功能是判断、控制、显示信息并管理信息串行。在处理信息时，主要流程为：（1）启动电源，观察转速，达到额定值后信息在显示系统中可见。低于额定值时，风速传感器可自动启动，促使转速提升，转速达到额定值后，单片机对信息进行判断。（2）切换控制信息。在控制环节中发生异常情况，系统进行保护判断。经诊断无异常，予以通讯处理。（3）信息检测流程完成。在上述环节中，信息控制系统中设有逻辑处理、信息过滤、防抖和优化等多个功能系统。LCD处理结构中分设三个系统，分别负责初始化管理、使能控制与读写控制。

结论：综上，为精简非必要设备接线，应充分应用总线技术与先进采掘设备，促进系统稳定。此外，还应优化系统应用灵活性和维护便捷性，在相应电气设备中分散控制功能，分布式控制现场设备。通过总线控制模块监控运行参数，分析故障信息，可行独立控制，不受网络故障影响，容错能力和应用稳定性提升。交流采样采集周期性电量数据，精准保护电动机。多样化传感器联合图形显示，人机界面应用更便捷。

参考文献：

[1]张保琼.煤矿井下综采工作面机电设备集中控制系统的设计探究[J].当代化工研究，2020（20）：142-143.

[2]董相辰.煤矿井下综采工作面机电设备集中控制系统的设计[J].内蒙古煤炭经济，2020（02）：59.

作者：王强强

煤矿综采机电设备论文 篇2：

浅析煤矿机电设备自动化技术的应用探讨

引言：随着时间的推移，我国科学技术得到了快速的发展，互联网技术也得到了普及和广泛的应用，在一定程度上推动了我国煤矿企业机电设备现代化进程，从而有效的提升了煤矿企业的生产效率，同时也为我国煤矿安全生产工作做出了贡献。所以，文章首先分析自动化技术，其次对我国煤矿机电设备自动化技术的应用方向进行分析，为提升煤矿企业经济效益以及生产安全系数作出贡献。

随着经济的发展，互联网技术得到了普及和广泛的应用，在煤矿企业发展中煤矿机电设备自动化技术是未来发展的主要趋势，同时也是现在我国煤矿企业安全生产的重要前提。因此，怎样在煤矿企业机电设备自动化技术更好的运用在煤矿企业生产中成为了研究的重要课题，同时也是文章研究的重点内容。

一、自动化技术概述

根据已有研究资料分析可知，现代机电设备自动化技术主要是以下几种技术共同作用的结果。

1.1微电子技术

微电子技术是建立在集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术，具有体积小、重量轻、实用性好、工作效率高等特点，对信息传输具有重要的促进作用。将微电子技术运用在机电设备中不仅可以实时监测设备运行情况，也可以将微电子设备使用情况反馈给研发单位以促进技术革新，从而更好地为使用自动化机电设备的企业服务。

1.2自动控制技术

自动控制技术是控制论的技术实现与应用，通过一套比较完善的自动控制系统来完成日常运转工作，从而实现最终预设目标的一种应用技术。自动控制技术智能化较高，摆脱了传统人工操作效率低、问题多等弊端，只需要按照预设程序就能够根据实际情况做出合理选择，同时全程可控，实用性较高。

1.3机械技术

自动化技术离不开机械这个载体，同时机械技术又能反过来作用于自动控制技术，二者相辅相成。机械技术主要是运用最现代化生产工艺从而研制出具有高科技含量及高经济附加值的设备，来推动相关行业进一步发展。

1.4计算机技术

作为自动化核心应用技术，计算机技术能够显著提升整个机电设备自动化水平，提高信号传输效率从而保证各行业生产活动均能处在科学、及时的管控之下，为安全生产提供了保障基础。

二、煤矿机电设备自动化技术应用方向分析

目前煤矿机电设备自动化技术应用结构图如图1所示。

2.1煤矿安全生产监测设备自动化

煤矿企业煤炭资源开采主要是在井下完成，由于井下生产条件复杂，不仅受到瓦斯、地下水、地质条件等因素制约，还涉及到众多机械设备的应用。如何保障井下工作人员人身及财产安全就成为了煤矿机电设备自动化技术应用的主要方向。通过建立完善的井下工业控制光纤环网，可以将各采煤区变电所、压风机房、空气、湿度、温度等监测设备纳入到自动化管理中，一旦井下环境发生了明显改变，各种信息传感器能够将收集到的数据传到中控系统中，系统自动判定需要执行的措施并按照预案执行，不仅提高了煤矿企业工作效率，也为安全生产提供了保障基础。因此，将自动化技术应用在监测设备中是目前迫在眉睫的问题，与企业社会形象以及经济收益具有直接的关联性。

2.2煤矿输送设备自动化

煤炭资源在开采后需要及时输送到地面以保证整个开采流程能够高效运转。输送设备（胶带输送机）一旦发生意外故障将会导致部分或全部煤矿开采设备无法正常运转，给煤矿企业带来不可估量的经济损失。因此，通过将煤矿输送设备与自动化技术相结合，由高性能PLC可编程控制器来承担控制与调节功能，并将调节、主控、行程监控、制动等子单元控制模块采用总线通讯方式进行有效链接，一旦输送设备在运行过程中出现意外故障将会及时向工作人员提出警示信号，同时中控系统根据已经编好的运行程序来启动备用输送设备以替代问题设备，不仅保障了整个输送过程运转效率，也提高了设备检修能力，是目前煤矿企业自动化技术应用程度最高的机电设备之一。

2.3综采机电设备自动化控制

随着我国煤炭资源开采逐渐朝着深层化、地质复杂化方向发展，各种不利于煤炭资源开采的限制性因素逐渐显露，综采机电设备自动化显得尤为重要。在煤炭资源开采过程中，综采机电设备自动化控制最典型的应用就是采掘设备。特别是融入了自动控制技术的电牵引采煤机，是最受煤矿企业欢迎的采掘设备之一。其所具有的良好牵引特性能够保证整个采掘设备前进时提供充足牵引力，在设备下滑过程中自动实施制动，不需要再设置其他防滑装置就可以在倾角为40°～50°的大倾角煤层作业，不仅降低了煤矿企业煤炭资源采掘成本，也在一定程度上解放了井下工作人员，从而降低了工作人员数量，实现了综采设备自动化运行的目标。

2.4电气设备自动化

煤矿企业井下作业时，电气设备是必不可少的应用设备，主要为井下风机、排水、电机等提供充足电能，以保证设备正常运转，从而提高煤炭资源开采效率。目前电气设备自动化技术应用主要集中在职能供/断电、风机、电机、排水设备、空气压缩机自动运行与检修等方面，通过运用人工智能模块将各种电气设备按照已经编号的程序来运行，同时也可以依据自身使用情况进行定期检修与维护，从而提高自动化电气设备应用效率，为煤矿企业正常运转保驾护航。电气设备自动化运行是目前煤矿企业摆脱传统应用与管理模式的切入点，通过将现有自动化技术应用在电气设备中，可以在很大程度上降低“人”在其中发挥的作用，从而将电气设备管理纳入自动化、科学化管理之中，管理人员只需要随机进行数据监测、异常情况分析等工作就可以将井下电气设备运营情况如实掌握，杜绝了由于工作人员主观因素所造成的严重后果，提高了煤矿企业社会经济效益。

三、结论

综上所述，煤矿企业机电设备自动化技术的应用将会在煤炭资源开采、传输、井下安全控制等方面发挥显著作用，不仅能够降低煤炭资源开采成本，也能够提高煤矿企业管理水平及效率，为企业安全生产做出了不可磨灭的贡献。希望通过本次研究能够丰富现有研究内容，为煤炭企业自动化技术应用指明方向，推动煤矿企业进一步发展以满足国民经济建设所需。

参考文献

[1]候海军.试论煤矿机电设备自动化技术的应用[J].电子技术与软件工程，2014，01：246.

[2]侯睿.浅谈自动化技术在煤矿机电设备方面的应用[J].煤，2013，08：58-59.

[3]汪慧琴.煤矿机电设备的应用与管理[J].科技致富向导，2009，02：87.

（作者单位：山东煤矿机电装备安全检测中心）

作者：王彦飞 牛新

煤矿综采机电设备论文 篇3：

煤矿机电设备安全现状、存在问题及对策分析

摘要：煤矿机电设备管理作为煤矿企业的一项重要工作，一直起到举足轻重的作用。当今煤矿的机电设备管理，必须要从基础方面抓起，以提高煤矿机电设备安全管理为中心，以经济杠杆为措施，认认真真的把煤矿机电安全管理工作做好，消灭煤矿机电安全事故的隐患，确保矿井机电系统安全、可靠、高效，为煤矿企业带来更大的经济与社会效益。基于此，本文主要从煤矿机电设备安全现状入手，对煤矿机电设备安全管理存在的问题进行详细的分析，并提出一些安全管理措施，旨在提高煤矿机电设备安全管理水平。

关键词：煤矿；机电设备；安全现状；问题；对策

引言

煤矿机电设备的安全运行对于煤矿企业来说有着非常大的影响，如果矿井通风设备出现故障后，就会造成矿井通风系统无法正常运行，从而使得矿井通风情况较差，很容易造成大量有害氣体聚集，从而对煤矿工人的生命安全带来威胁，因此正确的识别这些潜在的安全问题，加强对煤矿机电设备运行过程中的现代化安全管理，对于有效的推动我国煤矿机电设备的安全运行有着重要意义。

一、煤矿机电设备安全现状

（一）、重视生产轻视安全，安全隐患多

为了追求效益，煤炭企业常把生产任务摆在首位，而忽视了机电设备安全问题，这就带来了很多设备超负荷运行而得不到有效维护；有些设备到了设计寿命仍在超期服役；一些应该被淘汰的老旧设备没被淘汰，甚至国家明令淘汰的设备还在使用；性能降低的安全监测系统得不到及时有效的维护和更换。这些问题都给煤矿安全生产带来了隐患，致使事故频发。

（二）、煤矿机电设备装备水平参差不齐，设备安全技术水平也各不相同

现役的老矿和改扩建矿井采用的多是老式设备，技术落后，无法满足安全生产的要求。现代化煤矿采用的是较为先进的综采设备，机电一体化设备的安全技术水平较高，在一定程度上能满足安全生产的需求。大型和超大型煤矿普遍采用的是国外先进的综采设备，装备水平很高，很多设备都安装了先进的检测装置，其安全技术水平也很高，能满足安全生产的需求。乡镇中、小型矿井采用的是原始的生产方式，装备水平很差，设备的安全技术水平也很低。从整体上看，我国煤矿装备水平和安全技术水平与发达国家有很大的差距，但较以往有了很大的提高。

（三）、煤矿机电设备维修技术有一定的进步

从整体上看，大部分煤矿机电设备采用的是被动维修技术，新型的大型及特大型煤矿的机电设备很多都装备了先进的微机监测系统，逐步引入了故障诊断与状态监测技术。运用可靠性维修理论和故障监测及诊断技术的主动维修技术，也在一些煤矿得到应用，但目前应用范围不是太广。这项技术将会有很大的发展潜力，可以提高维修技术水平和维修质量，提高煤矿安全生产水平。

二、煤矿机电设备安全存在的问题

（一）、机电设备操作人员专业技术不过关

考虑到当前煤矿的现状，很多矿井机电设备管理人员普遍存在文化水平较低，专业技术不高的情况，这些人普遍不具备系统的设备管理理论和经验。矿领导一心只顾抓生产，有时为了超额完成任务，甚至忽略机电设备的管理维护。机电部门的职工更是未接受机电专门技术培训而上岗，理论知识和实践经验都无从下手、严重缺乏。为了偷懒省事，带电作业的现象经常发生。

（二）、煤矿机电设备更新速度落后

当前我国可用于煤矿开采的机电设备已经逐渐实现了自动化、智能化，但是当前我国很多煤矿都没有采用最新的机电设备来开展工作，其主要原因就是受到了企业资金规模、管理体制等多方面的影响，很多煤矿企业存在认识误区后，对机电设备的资金投入较少，基本上就是维持在可以保证生产的基础上，这种情况下就会造成机电设备的性能以及运行能力发生明显下降，很多煤矿甚至低价购入淘汰的设备来开展生产过程，造成了机电设备没有办法正常运行，更不能够提高整个煤矿的生产效益水平。

（三）、机电设备管理制度不够严格

落实设备从选型、购置、验收、试验、安装、维护、修理直到报废的全过程管理在某些环节还不到位。虽然建立有相关制度，但仍有重生产轻机电的思想，缺乏对相关制度的落实和考核，导致机电管理缺乏有效性。

三、提高煤矿机电设备安全的措施

（一）、提高操作人员的专业水平

在做好机电设备安全管理工作的众多因素中，发挥好专业技术人才的作用最为重要。在机电设备的管理中，可以考虑建立一支专业的技术人才队伍，从而充分发挥好先进设备的优势。同时为了保证人才队伍在煤矿的稳定，对于表现优秀的技术人员，要加强物质与精神鼓励，并定期专门培训，提高其技术水平。从而使机电维护与管理人员掌握操作规程，熟练掌握设备性能、原理，能够准确快速地判断和处理故障。

（二）、加大机电设备的更新改造

加大对机电设备的资金投入，不断提升设备的运行效能，随着我国科学技术的发展，在机电设备改造过程中，需要充分的利用自动化监控技术、遥控技术等，加大资金投入，加大技术投入，这样才能够保证机电设备的安全运行，才能够保证煤矿开采过程中的安全效率，通过及时的对对煤矿机电设备进行更新改造， 有效的提高了整个煤矿机电设备运行过程中的安全效率，真正的实现煤矿机电设备的现代化安全管理工作开展。

（三）、加强机电设备管理，提高机电设备管理水平

提高机电管理水平可从以下几个方面着手：1）重视机电质量标准化建设。设置专门的机构来抓机电质量标准化建设。制定中长期目标，做到有规划、有措施、有落实。2）完善机电技术管理。切实做好基础管理，做到基础管理的规范化和精细化；加强对设备的现场管理，提高设备的安装、运行和检修质量。3）通过培训提高机电技术管理队伍整体素质。加大投入资金力度，采用现代教育技术和远程教育技术，对技术人员和监察人员进行培训，使培训形式多样化，调动学员的学习积极性，提高学员的理论水平和实践能力，并且促进两者的有机结合。4）加强机电安全监察力度，促进整改排除隐患。对煤矿使用的机电设备实行划片包干，落实责任制。加大对机电监察人员的考核力度，提高其责任心。

（四）、完善设备管理检修制度

对机电设备实施全过程综合管理，由机电管理部门专业负责机电设备的计划、选型、购置、租赁、维简大修、报废、退租及闲置设备的调剂等工作。机电设备必须经验收方可入库，并办理编号、上账、入库验收单据等手续。机电设备在使用过程中，使用单位必须明确专人负责日常维护、检修，定期检查，包机到人，定期检测，发现问题，及时处理，保证机电设备的正常运行和使用。机电设备损坏或达到使用年限，经专业部门鉴定，认为不可修复或无修复价值的，按照相关规定予以报废，并办理报废手续。

结束语

总之，随着我国科学技术的不断发展和进步，煤矿机电设备在安全发展和更新改造建设过程中，其自动化程度不断提升，这种情况下为了更好的提升整个煤矿生产过程的安全性能和有效性能，必须要重视对煤矿机电设备的现代化安全管理工作开展，只有这样才能够不断促进我国煤矿产业的可持续发展。

参考文献

[1] 徐卫红，唐道武. 矿山机械安全技术的现状与对策[J]. 中国安全科学学报，2006（7）：106.

[2] 王艳伟. 减少和控制煤矿机电安全事故的措施探析[J]. 科技与企业，2013（11）：56.

[3] 王忠江，赵明星. 煤矿机电安全生产的精细化管理[J]. 科技资讯，2011（17）：42.

作者：赵永