我國選煤廠機電一體化現(xiàn)狀及發(fā)展方向

周濤 馮艷芳 潘月軍

摘 要：進入21世紀，我國的煤礦行業(yè)取得了突飛猛進的發(fā)展，尤其是機電一體化技術(shù)在煤礦行業(yè)中的應用，對于煤礦行業(yè)各個生產(chǎn)和加工系統(tǒng)的發(fā)展都具有非常重要的意義。同樣，選煤廠作為煤炭深加工中的重要系統(tǒng)，機電一體化技術(shù)的應用和發(fā)展對其也起著舉足輕重的作用。本文從機電一體化技術(shù)在選煤廠中應用的意義出發(fā)，分析我國選煤廠機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀，找出機電一體化技術(shù)在選煤生產(chǎn)應用中存在的問題，最后提出強化機電一體化技術(shù)在選煤廠應用的措施。

關鍵詞：選煤廠;機電一體化;發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展方向

傳統(tǒng)的機電一體化技術(shù)起源于機械制造行業(yè)當中，并在機械制造業(yè)中不斷發(fā)展進步。機電一體化技術(shù)是將計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)和光學技術(shù)等多種技術(shù)融合到傳統(tǒng)的機械技術(shù)當中，提高了傳統(tǒng)機械技術(shù)的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率。同樣，機電一體化技術(shù)在選煤廠中的應用，不僅提高了選煤廠的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)效益，而且保證了工人的身體健康，延長了工人的工作壽命。

1 機電一體化技術(shù)在選煤廠中應用的意義

選煤廠是將煤礦開采出來的原煤進行深加工的過程，其整個作業(yè)流程可以大致表述如下：運至選煤廠的原煤通過煤機均勻地送入原煤帶式輸送機，再由原煤帶式輸送機將原煤輸送至篩分破碎車間。在篩分破碎車間內(nèi)，原煤先經(jīng)過50mm直徑圓振動篩進行篩分，振動篩上面的物料經(jīng)手揀雜物及特大塊矸石后進入破碎機破碎后與篩下的原煤一同運至主廠房。進入主廠房內(nèi)原煤先分配至原煤緩沖倉內(nèi)，再通過鏈式給煤機輸送至分選機械，由分選機械將原煤分選出精煤、中煤、矸石三種產(chǎn)品。總體來說，機電一體化技術(shù)在選煤各個作業(yè)環(huán)節(jié)中的應用具有以下幾方面的優(yōu)勢。

（1）減少了煤粉等有害物質(zhì)對工人的身心傷害。選煤廠的原煤在運輸、篩分、破碎和分選的過程中會產(chǎn)生大量的粉塵，工人們在工作的過程中雖然采取了不少防范措施，但仍然會不可避免地吸入大量粉塵。一方面，這些粉塵會對工人的呼吸系統(tǒng)和肺部造成嚴重的傷害，另一方面，工人長期在惡劣的環(huán)境中工作，心理上也會造成嚴重的創(chuàng)傷。機電一體化技術(shù)的應用大幅減輕了工人的工作強度和工作量，不僅有效避免了上述問題的產(chǎn)生，而且降低工人在工作中受傷的概率，保證了工人身體健康的同時也延長工人們的工作壽命。

（2）提高選煤的工作效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。機電一體化有機地將計算機技術(shù)、電子技術(shù)和自動控制技術(shù)與選煤機械相結(jié)合，取代了以前的人力勞動和純機械化作業(yè)，對于提高選煤的工作效率和產(chǎn)品的質(zhì)量起到了巨大的推進作用，從而大大提高整個選煤廠的經(jīng)濟效益和社會效益。

（3）降低了工作中出現(xiàn)錯誤的概率。由于過去操作機器和機械都是通過人來實現(xiàn)的，受限于工人的技術(shù)水平和有限的精力，工作中會經(jīng)常出現(xiàn)各種錯誤，甚至發(fā)生生產(chǎn)事故。機電一體化技術(shù)的應用不僅提高了工作效率，而且提高了作業(yè)的精細程度，降低了工作中出現(xiàn)錯誤的概率。

2 我國選煤廠機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 浮選過程控制裝置

浮選過程控制裝置以PLC為核心進行數(shù)據(jù)采集和處理以及控制輸出。開關量的輸入和輸出均具有隔離裝置，模擬量信號輸入加裝隔離模塊，保證輸入、輸出的可靠性、穩(wěn)定性和實時性;浮選過程控制裝置緊密結(jié)合浮選工藝和特點，并融入智能專家系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的實用性和適應性;人機界面采用高性能觸摸屏，通過組態(tài)軟件實時、動態(tài)顯示浮選工藝流程、浮選工藝參數(shù)和藥劑參數(shù)、加藥PID調(diào)解棒圖、重要參數(shù)的實時曲線和歷史曲線。圖形界面實用、形象、美觀，參數(shù)調(diào)整方便。整個系統(tǒng)具有很強的實用性和高可靠性。

2.2 重介質(zhì)選煤過程自動測控系統(tǒng)

重介質(zhì)選煤過程自動測控系統(tǒng)是我國選煤行業(yè)研究的重要課題之一，主要用于選煤廠重介質(zhì)選煤過程控制。近年來，該系統(tǒng)不斷升級、完善，進一步結(jié)合生產(chǎn)工藝，將重介質(zhì)選煤過程工藝參數(shù)的檢測、自動控制及數(shù)據(jù)統(tǒng)計與生產(chǎn)管理等功能集于一體，以IPC工控機為上位主機，以PLC為控制主機，工業(yè)總線實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，采用高性能檢測儀表執(zhí)行裝置，參數(shù)檢測及控制可靠性高;系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，配置靈活，可維護性強;采用緊密結(jié)合工藝的控制軟件計算法，極大提高了系統(tǒng)的適應性和可靠性;系統(tǒng)位于WINDOWS平臺上，人機界面直觀，操作方便。重介質(zhì)選煤過程自動測控系統(tǒng)具有技術(shù)先進、功能強大、適應性好、控制性能優(yōu)異和可靠高等優(yōu)點，現(xiàn)場應用效果良好。

2.3 選煤廠集中控制系統(tǒng)

選煤廠集中控制系統(tǒng)是實現(xiàn)整個選煤廠生產(chǎn)設備的聯(lián)鎖啟停控制 （電氣設備啟、停車預告，按流程自動聯(lián)鎖啟、停車控制，故障停車，緊急停車，斷點啟車，流程選擇，故障診斷等），狀態(tài)監(jiān)視（包括：皮帶監(jiān)測保護、煤倉煤位檢測、液位檢測、灰分檢測、流量檢測、壓力檢測、電源狀態(tài)、電機電流及溫度監(jiān)測保護等），信號監(jiān)控，動態(tài)流程顯示，數(shù)據(jù)顯示、記錄、處理等功能。選煤廠集中控制系統(tǒng)可有效地保證生產(chǎn)設備的正常運行，減少安全隱患，降低工人的勞動強度，加快啟、停車進程，縮短設備的空運轉(zhuǎn)時間，從而降低電能消耗及設備磨損，為選煤廠安全、高效生產(chǎn)奠定堅實的基礎。

3 機電一體化技術(shù)在選煤生產(chǎn)應用中存在的問題

3.1 機電管理隊伍整體素質(zhì)有待加強

機電一體化技術(shù)對于選煤產(chǎn)量的提升有目共睹，從當前選煤廠的實際生產(chǎn)狀況來看，雖然應用體系已經(jīng)十分成熟，但機電設備管理隊伍的整體素質(zhì)卻不怎么高，部分管理人員在工作中表現(xiàn)出較大的隨意性，管理制度無法透過管理人員得到落實，從而導致機電一體化管理目標無法實現(xiàn)。

3.2 沒有充分發(fā)揮機電管理部門的職能

為了確保機電一體化技術(shù)能夠在選煤生產(chǎn)中順利應用，切實提高選煤企業(yè)的綜合競爭力，很多選煤企業(yè)都設置了專門用來管理機電一體化設備的部門。但根據(jù)實際情況來看，很多管理部門都沒有發(fā)揮出應有的作用，絕大多數(shù)選煤企業(yè)和相關的管理人員都把重心放在了如何提高選煤產(chǎn)量上，忽略了對機電一體化設備的管理，導致機電一體化技術(shù)的實際應用技術(shù)過于薄弱，管理職能無法切實發(fā)揮等問題。

4 強化機電一體化技術(shù)在選煤廠應用的措施

4.1 提高機電管理人員的綜合素質(zhì)，關注制度的落實

機電設備的管理人員能夠直接或間接地影響到技術(shù)應用的效果，包括選煤的生產(chǎn)效率和設備的使用壽命等，因此管理人員在上崗前一定要進行嚴格的培訓，確保管理人員熟悉整個生產(chǎn)流程，全面了解設備的工作過程，以便于更好的展開管理工作。另外，還要對機電管理相關制度的落實情況進行實時跟蹤，發(fā)現(xiàn)有落實不到位的情況及時整改，避免后期造成更大的責任事故。

4.2 充分發(fā)揮部門的管理職能，采取有效的管理措施

要徹底發(fā)揮機電一體化技術(shù)應有的生產(chǎn)效果，不僅要確保該技術(shù)能夠在生產(chǎn)過程中得到科學合理的運用，還需要建立行之有效的設備管理機制，充分發(fā)揮出機電設備管理部門的作用，對所有涉及到機電一體化技術(shù)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行統(tǒng)一管理，嚴格規(guī)范設備的操作及使用流程，這樣才能完全發(fā)揮出機電一體化技術(shù)的能力，確保煤礦生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。通常情況下，機電管理部門為了發(fā)揮出應有的管理效力，應從4個方面著手：第一，要結(jié)合選煤廠的實際上需求合理安排設備工作時間，超負荷的工作會對設備造成嚴重損壞;第二，對于易損壞的部件要提前進行報備并做好庫存，以便于能夠及時更換;第三，機電一體化設備出現(xiàn)故障后要追查問題根源，避免下次發(fā)生;第四，對于已發(fā)現(xiàn)的違規(guī)操作要嚴肅處理，以儆效尤。

5 選煤廠推進機電一體化技術(shù)的發(fā)展方向分析

5.1 智能化和數(shù)據(jù)化

智能化是我國機電一體化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢和必然方向，因此通過在選煤廠應用機電一體化技術(shù)也必將會推進選煤廠向智能化和數(shù)字化的方向發(fā)展。通過采用這種智能化、數(shù)據(jù)化的技術(shù)，能夠使得機電一體化得到充分應用，并且減少在進行洗煤流程中的一些重復性的工作，從而實現(xiàn)每場技術(shù)的變革，機電一體化作為智能化和數(shù)字化的技術(shù)不斷走向成熟。數(shù)字化技術(shù)是以微控制器以及接口技術(shù)為基礎，依托計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對機械設備的操作與控制。隨著這兩項技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)也必將更為成熟和先進，有朝一日人機合一的界面也必將實現(xiàn)，機械設備將同時具備操作、診斷和修復的功能。

5.2 綠色環(huán)保

采用機電一體化技術(shù)，不僅能夠推進選煤廠工作效率提升，而且能夠打破傳統(tǒng)的粗放式的破壞式的發(fā)展模式，節(jié)約資源和能源，使得我國煤炭行業(yè)出現(xiàn)長遠的發(fā)展，并且向綠色化方向轉(zhuǎn)變。鑒于我國的煤礦資源已經(jīng)越來越減少的現(xiàn)狀，在進行加工利用的過程當中，必須要節(jié)約有效的能源，才能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。而且在進行機電一體化應用的同時，可以將黑色的煤炭轉(zhuǎn)化為綠色的產(chǎn)品，從而推進煤礦行業(yè)的科學可持續(xù)發(fā)展。另外在對應對霧霾以及變廢為寶方面也必須要借助于機電一體化，才能夠使得資源得到充分有效利用，在實現(xiàn)金山銀山的同時，能夠真正的實現(xiàn)綠水青山。

6 總結(jié)

通過在選煤廠中運用機電一體化技術(shù)，能夠提高工作效率，及時的規(guī)避一些錯誤的判斷。而且也能夠推動精細化生產(chǎn)，提高了工作的效率，減少了人為的投入，避免工作人員長期工作造成的身心傷害，因此可以在選煤廠中運用機電一體化技術(shù)主要涉及到自動測控系統(tǒng)、浮選過程中的控制裝置以及集中控制系統(tǒng)，通過采用機電一體化技術(shù)能夠使得我國的選煤廠向綠色化、可持續(xù)化以及智能化好數(shù)字化的方向發(fā)展。

參考文獻：

[1]機電一體化在煤礦生產(chǎn)中的應用[J]. 韓志和. ?科技與企業(yè). 2013（21）

[2]我國煤礦機電一體化技術(shù)應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 鄧鵬. ?科技與創(chuàng)新. 2018（15）

[3]煤礦機電一體化技術(shù)應用研究[J]. 袁明吉. ?內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟. 2016（09）

[4]關于采煤設備機電一體化發(fā)展分析及應用探討[J]. 鄭忠寧. ?科技展望. 2016（23）

[5]淺談機電一體化在采礦中的應用[J]. 段慧俊. ?中國新通信. 2018（01）

[6]淺談礦井機電設備安全技術(shù)的管理[J]. 鄭開捷. ?中國新通信. 2018（04）

[7]煤礦機電一體化技術(shù)應用研究[J]. 趙鵬. ?能源與節(jié)能. 2018（06）

[8]談采礦過程中機電一體化的應用與發(fā)展體會[J]. 朱子敬. ?科技創(chuàng)新導報. 2017（13）

作者簡介：

周濤（1985-），男，漢族，內(nèi)蒙古鄂爾多斯市，本科，助理工程師，研究方向：選煤機電設備的維修及質(zhì)量控制研究。