煤炭工业智能化精选(九篇)

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第1篇：煤炭工业智能化范文

关键词：智慧煤矿；智能化开采技术；发展方向；经济效益

1.引言

智能煤矿和智能采矿技术的出现可以显著提高煤矿的开采效率，并解决采矿阶段的一些困难。实际上，智能煤矿和智能采矿技术是将各种先进技术结合起来，以实现智能，安全，高效的生产方式，这是我国煤矿发展的主要目标。此外，智能煤矿和智能采矿技术的发展可以有效地控制煤矿的生产阶段，识别和消除煤矿中可能存在的缺陷，从而减少了生产中断的可能性和煤炭资源的浪费获得良好的经济效益并确保安全。

2.智慧煤矿分析

智能煤矿是我国煤矿发展的新局面，也是我国硬煤健康稳定发展的基础。智能煤矿基本上结合了各种技术，以形成数据链路和数据中心的标准，完整而全面的感知系统以及强大的服务平台。具体内容在下面进行了分析和详细说明。（1）智能煤矿主要集成了物联网、计算机、大数据和人工智能技术等先进技术，可以使煤矿的变化更加智能化和自动化，从而提高煤矿的效率。（2）现阶段发展智能煤矿也符合我国的环境要求，有效地实现了环境友好的经营方式。此外，智能煤矿还根据实际采矿和生产条件创建了各种平台系统，例如：综合控制平台、地下煤矿定位和导航平台、矿井运输信息平台、视频监控和3D场景平台、灾难意识和报警平台、无人工作系统智能控制平台等；每个系统都是在线的。这可以为各种任务的开发提供相对有利的环境。

3.技术发展

智能采矿技术包括许多要素，例如：精确定位系统技术、现场识别技术（如图1）、数据分析技术、视频监视技术等。因此，在智能采矿技术的发展中需要进行各种研究，综合考虑塑造综合发展并获得良好的经济效益。(1)精准定位系统技术在煤矿开采过程中，进行精确的定位工作非常重要，以确保按照生产计划充分开发和实施安全开采。在煤矿中，由于煤矿环境复杂以及电磁信号的接收特性差，难以实现定位和导航。在精密定位系统技术的发展中，它主要是基于GIS定位系统来集成各种先进技术，例如：复杂磁场环境下的导航技术、本地定位和导航芯片技术、地下高速无线技术、精确的地下定位技术和地下障碍物的预防技术等可以使定位系统技术更加准确，确保各种煤矿开采作业的顺利开展，并取得良好的经济效益。(2)现场环境检测技术由于煤矿所在地相对复杂，湿度恒定，这将对煤矿的发展产生一定的影响，甚至造成安全事故。但是，在智能采矿技术的发展中，通过在现场环境检测技术中使用环境检测、振动检测等功能，可以将矿场的异常或危险点以及识别信息和数据快速加载到其中。因此，调度中心为提高煤矿企业的安全做出了贡献。此外，环保意识技术的发展需要考虑工程功能之间的关系，以确保技术的准确性，并鼓励将该技术应用于更具挑战性的采矿环境。(3)数据分析技术数据分析技术是智能采矿的关键部分，因为智能煤矿由不同的平台操作系统组成（如图2所示）。因此，对诸如实际操作平台和技术平台之类的数据和信息进行分析非常重要。在应用数据分析技术时，主要是使用传感器收集数据和信息以及确定数据分析的有用性。同时，利用此数据，可以有效地分析和提取煤矿开采的相关信息，并将其应用于煤矿开采，以确保煤矿开采的效率和实施智能煤矿开采模式。另外，通过使用数据分析技术，可以为相关人员执行各种任务，从而使工作相对方便，准确地了解采矿问题并及时解决，以确保各项任务的顺利进行。(4)视频监控技术尽管我国的煤炭开采业在发展过程中获得了技术和设备方面的大量资金支持，但由于某些因素，仍然存在一些会影响生产效率的问题。但是，由于使用了视频监控技术，指挥中心的闭路电视系统可用于实时监控煤层倾角的变化并随时分析其结果，从而可以发现事故，处理并解决，以减少事故数量。同时，视频监控技术的使用使了解煤矿的具体情况以及使用传感器进行实时研究成为可能。如果情况需要，可以使用手动干预来有效解决问题。确保并提高生产效率，以此带来良好的经济效益。

4.发展的主要方向

发展智能煤矿和智能采矿技术的主要目的是将各种技术形式融入其中，逐步完善智能化，自动化采矿方式，取得良好的经济效益和生产效率。以下是对智能煤矿和智能采矿技术发展方向的分析和解释。（1）实际上，在智能煤矿和智能采矿技术的发展中，已经根据煤层的地质条件和现状发展了相对较高的检测技术、分析技术和监测技术。根据煤矿开采情况，制定采矿计划，以确保所有任务顺利进行。同时，使用各种先进技术可以有效降低成本，查明危险区域和生产缺陷，并避免各种异常现象。（2）针对特定，复杂的生产现象，可以自动识别智能煤矿和智能采矿技术，可以有效地实施统一的远程控制操作，并可以加强不同国家的设备连接以提供情报。（3）使用智能煤矿和智能采矿技术还可以减少煤炭资源的大量消耗，实行环境友好的运营模式，并鼓励煤炭工业呈现健康，可持续发展的模式。此外，在发展智能煤矿和智能采矿技术方面，可以相应地调整工地条件，及时纠正异常现象，减少事故发生次数，确保安全生产方法的实施。

5.总结

本文简要介绍了智能煤矿的相关内容，并从不同的角度和方向分析和概述了智能煤矿和智能采矿技术的发展方向。以此证明智能煤矿和智能采矿技术是最重要的。采矿技术的实用性及其实际效果使该行业向环境无害和健康的方向发展，并取得了良好的经济效益。

参文文献

[1]王国法,杜毅博.智慧煤矿与智能化开采技术的发展方向[J].煤炭科学技术,2019,47(01):1-10.

[2]王国法,赵国瑞,任怀伟.智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析[J].煤炭学报,2019,44(01):34-41.

[3]王国法,刘峰,庞义辉,任怀伟,马英.煤矿智能化——煤炭工业高质量发展的核心技术支撑[J].煤炭学报,2019,44(02):349-357.

[4]王国法,刘峰,孟祥军,范京道,吴群英,任怀伟,庞义辉,徐亚军,赵国瑞,张德生,曹现刚,杜毅博,张金虎,陈洪月,马英,张坤.煤矿智能化(初级阶段)研究与实践[J].煤炭科学技术,2019,47(08):1-36.

[5]程建远,朱梦博,王云宏,岳辉,崔伟雄.煤炭智能精准开采工作面地质模型梯级构建及其关键技术[J].煤炭学报,2019,44(08):2285-2295.

第2篇：煤炭工业智能化范文

关键词：机电机械、矿山

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

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：

所谓的机电，是指结合其应用机械技术和电子技术于一体。而矿山机电，作为一门学科，它主要培养的是能从事煤矿机电设备设计选型、安装、运行、维护、检修以及管理工作的高级技术方面应用性的人才，这对于从事煤矿专业的而言，尤其是在矿山机电的系统以及设备造型设计、安装、调试、维修和管理方面而言，矿山的机电技术要求需要更高的水平。

同样，所谓的机械，其实是简单的装置，它是能够将能量、力从一个地方传递到另一个地方，同时能改变物体的形状结构创造出新的物件。在生活中，我们周围有数不清的不同种类的机械在为我们工作。而对于机械的日常的理解是机械装置，也就是各种机器与器械。不过矿山机械并不是一门学科，而是直接用于矿物开采和富选等作业的机械。这其中包括了采矿机械和选矿机械。其中，探矿机械的工作原理和结构与开采同类矿物所用的采矿机械大多都是相同或相似，从广义上来说，探矿的机械也属于矿山机械。另外，矿山作业中还应用大量的起重机、输送机、通风机和排水机械等也属于矿山机械。矿山机电是一个抽象的名词，它表示的是从事于机电设备有关联的人才的培养，而矿山机械则是一个具体的、形象的名字，它包括的类型非常居多。

下面，我们从矿山机电以及矿山机械两个方面来谈一下各自的技术。首先是矿山机电。

在现代科技的推动下，机电的发展可以说是突飞猛进，而且随着现代计算机技术的迅猛发展和广泛应用，在机电的领域又一次出现了新的名词，叫做机电一体化，机电一体化是集于机械、电子、光学、控制、计算机以及信息等多学科的交叉综合，同时它的发展和进步促进了相关技术的发展和进步。所以说目前机电一体化的技术获得了前所未有的发展，可谓是一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术以及伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，目前正向光机电一体化技术方向发展，而且应用范围愈来愈广。那么，对于矿山机电而言，机电一体化的进程也在发展以及进步中。因为对于矿山机电领域的人们而言，这个领域所涉猎的范围包括了像是矿山供电、矿山机械、采掘机械、电机学以及电机拖动，还有矿山机电设备控制、矿山电气安全、机电一体化设备、电力电子技术、电工基础、机械制图、流体力学以及流体机械、液压传动、金工实习、电子工艺训练、机械测绘、矿山机械设备调试及维修、矿山设备电气控制课程设计和电子技术课程设计等多方面的内容。正是这种多领域的培养，才能促进矿山机电化水平一体化的快速发展。

在矿山机电中，机电的一体化进程加快，同时，矿山机电一体化的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。矿山机电在技术上的发展，主要包括了：

1、智能化发展

智能化发展是21世纪矿山机电一体化技术的一个重要发展方向。其中在矿山作业中的人工智能在机电一体化建设者的研究日益更是得到重视。而这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，它是在控制理论的基础上，集合了包括人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学一级混沌动力学等许多新思想、新方法，模拟出来人类智能，以便使它具有判断推理、逻辑思维以及自主决策等能力。

2、模块化发展

我们所说的模块化是一项重要而艰巨的工程。因为在矿山作业中的机电一体化产品种类以及生产厂家繁多，所以从中研制和开发的具有标准机械接口、电气接口、动力接口以及环境接口的产品单元是一项既复杂又重要的事情。

3、网络化发展

20世纪90年代以来，计算机技术等新科技的突出成就是在网络技术。而网络技术的兴起和飞速发展不仅给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及日常生活都带来了巨大的变革。更何况是在大型的矿山发展中，同时，各种网络信息业将全球经济、生产连成一片，使得企业间的竞争也将全球化。矿山作业中的机电一体化新产品的研制与开发，只要使其中的功能独到，并且质量可靠，很快就会通过网络化走向全球的范围。由于网络的普及，并且其中远程控制的终端设备本身就是机电一体化的产品。因此，机电一体化产品无疑是朝着网络化方向发展。

4、微型化发展

微型化一词兴起于20世纪80年代末，它指的是机电一体化向更加微观的领域发展的趋势。而国外称其为微电子机械系统，泛指的是几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品，并且向微米、纳米级发展。不过微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，只能是在生物医疗、军事以及信息等方面。而作为煤矿技术，我们只能在其后的信息处理等方面采用微观技术，不过微机电一体化发展的瓶颈还是主要在于微机械技术，这在后期的机械技术发展中尤为重要。

5、绿色化发展

虽然我们说工业的发达会给人们生活带来了巨大变化。这一方面是物质丰富以及生活舒适；而另一方面则是资源减少以及生态环境受到严重污染。于是，全球的人们都在呼吁保护其环境资源，回归到自然。所以在机电一体化，尤其是在矿山机电的发展中，我们要更加提倡绿色产品，这使我们在矿山作业中，能够做到更环保，更绿色。绿色化是时代的一个趋势。而机电技术的绿色产品在其设计、制造、使用以及销毁的整个生命过程中，不仅要符合特定的环境保护和人类健康的要求，而且还要对生态环境无害或危害极少，做到资源利用率极高。所以说设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。

下面是矿山机械化技术发展。矿山机械主要包括，采矿机械、采掘机械、钻孔机械、采煤机械、石油钻采机械、选矿机械、烘干机械。而对于矿山机械化发展，首先要考虑的是人力以及人才的培养和运用。

煤炭，作为我国的能源支柱产业，使得煤炭工业在我国是很重要的能源工业，而且，我国在煤炭工业上的人力投入以及本投入也居世界之首，其中，我国在统配煤矿中，煤炭产量中的三分之二以上都是依靠综采机械化，因此我们在发展矿山机械化的同时，要充分的发挥煤矿大型机电设备的利用率以及效率，以便可以用少量的人力物力投入，来实现高产高效，从而能够实现煤炭工业的机械化、自动化和现代化。尤其是矿山作业的机械化。不过，从目前我国煤炭工业的整体技术水平看，我国仍是处于比较滞后的状态，尤其是技术改造和进步的要求。究其原因，是由于煤炭行业的劳动力结构严重不合理，而且职工数量多，其中的文化技术素质偏低。并且劳动者素质与目前的煤炭工业技术发展水平以及安全管理水平很不适应。所以说矿难事故的频繁发生，这与当前煤炭行业专业技能人员严重短缺是有着直接的关系。不过，值得肯定的是，随着国内外的煤炭、矿石价格高涨，我国矿山生产以及企业生产能力和机械化程度不断提高，尤其是那些煤矿机械化采煤以及综合机械化的采煤技术的应用使煤矿急需大量的煤矿机电高技能人才。因此，对于矿山生产而言，机械化水平需要更多的人才去支配。

此外，矿山机械还要有自动化的设备，这也是以后发展的一个趋势。所谓的自动化设备，是指自动化系统中的大型成套的设备，这又称自动化装置。而机器或是装置在无人干预的情况下会按照规定的程序或指令自动进行操作或是控制的过程。而自动化技术的运用还可以把人从繁重的体力劳动和部分脑力劳动以及那些恶劣、危险的工作环境中解放出来。同时在使用自动化设备时，我们矿山作业的操作人员以及设备维护人员需要更加加倍小心谨慎的对待机器，千万不要因为一时的疏忽而让机器设备受到损坏。

当然，矿山机械的自动化的设备在使用过程中难免会还是有一些故障产生，比如由于一些设备维护人员的疏忽，可能会使某些传感器的位置出现差错，像是没有到位，传感器故障以及灵敏度故障等。这就需要经常检查传感器的传感位置以及灵敏度，以便看是否会出现偏差及时调节，一旦传感器坏掉，就要立刻更换。另外，还由于自动化设备的震动，大部分的传感器会在长期使用后，出现位置松动的情况，因此我们在日常维护时要经常检查传感器的位置是否正确以及是否固定牢固。

第3篇：煤炭工业智能化范文

2015年5月19日，全国煤矿自动化开采技术现场会在陕西省黄陵县召开。国家安全监管总局副局长孙华山、国家煤矿安全监察局局长黄玉治出席会议并讲话。

煤矿企业实现机械化、自动化、信息化、智能化（“四化”）水平，落实减矿、减工作面、减产、减人（“四减”），是提高煤矿安全保障能力、实现安全生产的重要因素，推动了更多煤矿实现“零死亡”的目标，也推进了煤炭工业安全健康发展。

“四化”“四减”是必由之路

随着社会发展，各个行业、领域都酝酿着科技革命和产业变革。煤炭作为中国的主体能源也不例外，通过机械化、自动化、信息化、智能化建设，落实减矿、减工作面、减产、减人，达到新技术替代旧技术、技术密集型替代劳动密集型。

孙华山在参观黄陵矿业公司1号矿井后指出，黄陵矿业公司通过和中国煤科集团、西安煤机公司等科研院校和设备厂家的合作，成功研制了国产综采装备智能化无人开采技术与装备。这项技术和装备，解决了较薄煤层长期呆滞、资源浪费的问题，提高了安全生产水平和矿工工作环境，是煤炭工业开采技术的一次重大技术革命。

井下无人自动化、智能化开采，将工人从危险性较高的采煤工作面，转移到了危险性较低的顺槽监控中心，甚至是地面调度中心，从根本上保障了矿工的生命安全。同时，自动化、智能化工作面的作业人员可减至1人，两顺槽作业人员减至4人，每个综采工作面的每个生产班可减少12人，每年可节约人力成本500万～600万元。

孙华山指出，尽管我国煤矿机械化、自动化、信息化、智能化工作取得了一定成效，但是与国家的要求和国外先进产煤国家标准相比，仍有较大差距。我国的自动化、智能化无人开采技术还存在一些难题待突破，主要体现在复杂地质条件的影响。但是推进煤矿机械化、自动化、信息化、智能化，落实煤矿减矿、减工作面、减产、减人，是符合发展规律的，也是提高煤矿安全水平、促进煤矿安全发展的必由之路。

目前，已有黄陵矿业公司、神华集团、中煤集团、晋煤集团、同煤集团、国投新集公司等矿业公司的40多个工作面，实现了智能化、自动化无人开采。

全面提升煤矿安全生产

黄玉治要求，各煤矿企业通过这次经验交流会，相互学习、相互借鉴，共同向机械化、自动化、信息化、智能化迈进，实现煤矿“零死亡”目标。发展机械化、自动化、信息化、智能化可以降低矿工劳动强度、减少和消除职业病危害，也体现了以人为本的安全理念。

以学习自动化无人开采技术先进经验为契机，黄玉治强调，要进一步加强煤矿安全生产工作。黄玉治指出，要贯彻执行“1+4”工作法（“一个方向盘”和“四轮驱动”： “1”就是握紧一个“方向盘”， 坚定以人为本，生命至上，安全发展的工作方向。“4”就是坚持“四轮驱动”即：一是把煤矿安全“双七条”贯彻到底；二是打好50个重点县煤矿安全攻坚战；三是警示教育要生动有效；四是建立安监干部与矿长谈心对话工作机制），树立“零死亡”理念。虽然现在煤炭经济形势下行，但是各煤矿企业依然要保持清醒头脑，始终把安全工作放在首位，做到管理到位，投入到位。国家安全监管总局也会积极与国家发改委、国家能源局等部门配合，研究实施煤矿行业脱困的政策措施。

黄玉治指出，自煤矿隐患排查治理专项行动开展以来，效果较好，但重大事故仍时有发生，也暴露出个别地区和部分煤矿企业隐患排查不认真、不深入、不全面的问题。为了加强隐患排查治理工作，首先要对发生事故的煤矿重新排查治理隐患，并督促整改，不整改或整改不到位的企业不得恢复生产。其次要用好这次隐患排查专项行动的成果，在摸清煤矿底数的基础上，实行分类监管。最后，要建立长效机制，完善隐患排查治理主体责任和工作机制。

黄玉治强调，要继续做好瓦斯治理工作，借鉴陕西省铜川陈家山煤矿的优秀做法，推进瓦斯零超限目标管理。2015年6月，国家煤矿安全监察局将开展煤矿瓦斯专项检查，瓦斯治理达不到上述要求或存在重大隐患的，责令停产整顿。同时，还要做好煤矿水害防治工作。重点强化老空水防治、承压水防治，加强应急处置责任落实，加强“雨季三防”（防洪涝、防排水不畅、防雷电）工作。

安全培训作为资金投入少、见效快的安全投入之一，很适合现在煤矿经济下行的特殊时期。但是，一些地方和企业却对培训工作认识不高、重视不够。如果安全设施等投入已经不足，再放松安全培训，那将会给安全生产带来更大的压力。所以，黄玉治强调，必须要加强安全培训，煤矿从业人员必须经考试合格后，方能持证上岗。

2015年4月，国务院办公厅印发了《关于加强安全生产监管执法的通知》（以下简称《通知》）。黄玉治要求，煤矿安全监察部门要贯彻执行《通知》，严格执法标准，严禁违法违规生产建设，基础建设项目手续不全的矿井不得开工。近年来，一些大型煤矿企业兼并了大量小煤矿，所以要落实安全管理责任，被兼并整合的小矿井必须与大矿统一管理、统一标准，达到安全标准再生产。

智能化 自动化开采示范

此次全国煤矿自动化开采技术现场会的承办单位――黄陵矿业公司，做好了迎接科技革命、产业变革的准备，将机械化、自动化、信息化、智能化在煤矿领域推向新高度。

黄陵矿业公司董事长范京道介绍， 2014年5月，黄陵矿业公司在信息化建设和综采、大采高综采技术的基础上，在1号煤矿率先实现了地面远程操控采煤，也填补了我国煤矿综采智能化无人开采技术的空白。

范京道说，黄陵矿业智能化无人开采技术的成功，得益于工业化和信息化的融合、精细化管理的深入推进、员工素质提升工程的实施。智能化无人开采技术，顺应了经济新常态的要求和社会发展，使得生产方式由劳动密集型向技术密集型转变，发展方式由要素驱动向创新驱动转变。同时，也为黄陵矿业公司提高质量、保证安全、减少职业病危害，注入了强劲的动力。

神华集团通过对关键技术的联合攻关，成功开发出世界首套全断面煤巷快速自动化掘进系统及关键装备。神华集团中国节能减排公司总经理张广军介绍，这套系统集成全断面连续切割、智能导向、自动定位、无线遥控等技术于一体，首次将掘进、支护、运输、除尘融于一体，实现了高效、安全、快速掘进；在大断面长距离煤巷掘进中，首次采用长压短抽通风除尘方式和变频控制技术，保障了工作面的安全和空气清洁；实现了离机50m的可视化遥控作业，起到了安全保护、事前预警、实时显示、事后追踪的监控作用。

第4篇：煤炭工业智能化范文

关键词：煤矿掘进；自动化系统；模型；关键技术

我国煤矿工业已处在世界先进水平行列，所具备的矿井开采作业能力已达到日产万吨，装备千万吨。而目前存在的主要问题在于掘进技术满足不了综采作业的要求，造成“采”和“掘”的不平衡发展，从而阻碍了煤矿生产的发展。同时，煤矿开采生产环境差，部分安全措施不到位，具有较大的事故风险。对于煤矿掘进截割自动化技术的研究，有利于我国煤炭资源开采率的提高，并为其安全作业提供了技术和设备的保障。

1、煤巷掘进技术自动化控制分析

煤巷掘进技术自动化控制是个系统的整体的复杂的研究课题。以掘进煤巷为控制对象，输入煤壁，以煤巷和原煤为输出。同时由于割煤、运输、支护以及通风、排水、供电、勘探、管理、监测、定位等工序所产生的许多以不同方式存在的信号，如可测量可控制，又或可测量不可控制等方式。图1为煤炭掘进工作面系统图。

图1 煤巷掘进工作面系统图

2、煤矿掘进自动化技术适用范围分析

我国煤矿分部的实际情况，包括煤层贮存条件的复杂性、多样性，决定了以单巷掘进为主的巷道掘进方式。煤矿掘进自动化技术主要设备有悬臂式掘进机、转载机、可伸缩带式输送机(或刮板输送机)、单体锚杆钻机、通风除尘等。悬臂式掘进机主要作用包括割煤、采煤以及装煤，是这掘进自动化技术控制的关键。因此以悬臂式掘进机为主要研究内容，对于掘进自动化技术的推广有不可替代的作用。同时根据工作环境的要求，掘进支护一般采用锚杆锚网联合支护的方式，因此如何将掘进和支护进行正确的链接和配套也是一个重要的问题。因此可以按照工程结构将煤矿掘进工作面系统分为一定的控制分系统，从而确定掘进技术自动化系统的范围，如图2 所示。

图2 煤巷掘进技术自动化范围

3、掘进技术自动化

通过对煤巷掘进技术系统和自动化范围的分析，只有进行平行地、自动地掘进和支护作业，连续的原煤和材料运输作业，智能化的安全保障系统作业，才能实现掘进技术的自动化。从而使掘进技术系统稳定安全高效的运行，每个环节相互联系、配合、促进以及协调。

4、自动化技术分析

通过上述问题的分析可以知道，掘进技术自动化控制的实现要求不断地技术创新，主要包括以下几个关键技术的解决：

4.1、掘锚机组技术的自动化

煤矿巷道的掘进和支护是煤矿开采施工的关键环节，受作业环境及地质条件的限制，只有研究出适合我国煤矿开采实际情况的掘锚联合机组自动化技术，才能真正实现掘进技术自动化。使掘、装、运、支自动化平行作业，既能实现快速掘进割煤，同时又能进行顶板和煤帮的支护。

4.1.1、掘进机控制技术的自动化

掘进机是煤巷掘进技术自动化最重要组成部分，适合我国煤矿实际需要的掘进机自动控制技术是实现掘进作业自动化的关键。掘进机自动控制主要包括掘进机的自主定位、自动截割、自动纠偏等，通过集成机械、液压、电子等技术，实现掘进机控制技术的自动化。

4.1.2、锚杆支护技术的自动化

采煤机械化程度的提高和重型设备的应用、工作面产量的增加以及瓦斯涌出量的增大，对于回采巷道断面及其维护作业的要求也随之增大。大断面煤巷具有跨度较大，断面又多为矩形，两帮及顶板也多为煤层，且围岩强度低，受力复杂等特点，这些因素对于煤巷的稳定性有很大的影响。而大断面煤巷围岩变形量及破裂范围都较大，支护作业困难。因此对于大断面煤巷围岩稳定性原理及控制技术的研究，对于实现锚杆支护技术的自动化尤为重要，并为其提供准确的参考数据。根据支护参数和支护要求研制前配套锚杆钻臂自动控制系统，与掘进机结构合理配套，实现快速临时支护、锚杆锚索永久支护的自动化。

4.2、运输技术的自动化

当前煤壁的输入，煤巷及原煤的输出利用的是皮带集中控制系统。而为了适应煤矿掘进技术的自动化要求，煤巷的维护将消耗更多的支护材料，工作量也随之增大。通过对运输胶带的改善，利用底带进行材料的运输，从而实现掘进输入输出技术的自动化。

4.3、安全保障监控技术的自动化

环境和机械设备是煤巷掘进安全保障的两个主要内容，利用监控设备对环境因素，如煤尘、瓦斯、震动等进行监控；而对于机械设备工作状况的监控是通过设备自身装载的传感器来进行的。

4.4、信息传输技术的自动化

对于各种煤矿掘进信息（控制指令、设备情况、环境指标等）的传输应快速、精确、及时，而矿井自然环境差，地下情况复杂，利用支持PPPoE技术的网关，通过实时环网交换机将各种信息接入工业以太环网，实现信息传输自动化。

5、结语

综上所述，首先应综合分析掘进的煤巷，从而了解掘进作业自动化控制系统的组成，确定自动化控制参数。其次要确定掘进技术自动化控制的范围。最后根据掘进自动化技术控制要求，解决自动化控制所需关键技术的创新。

参考文献:

［1］方新秋，何杰，郭敏江，张斌. 煤矿无人工作面开采技术研究［J］. 科技导报，2008(9).

第5篇：煤炭工业智能化范文

关键词 国产煤矿机械；现状；技术；趋势

中图分类号 F426 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)101-0212-01

我国作为煤炭能源大国，煤炭已成为稳定国民经济发展的重要基础，在煤炭事业不断发展的同时，对煤矿机械的研发与使用提出了更多要求。以当前国内煤矿机械研发与使用情况来看，在提高煤炭生产率、控制生产成本方面起到积极作用，进一步稳定了煤炭供应的基础，但是也要意识到，由于我国煤炭机械设备的起步晚、基础薄弱，因此与国际化发展水平相比仍存在一定差距，这是今后努力的方向

1 国产煤矿机械的发展状况概述

近年来，我国煤炭工业飞速发展起来，煤矿机械的研发工作也取得一定成果。但是随着经济发展速度的进一步加快以及煤炭资源需求量的大幅增加，国产煤矿机械使用中暴露了诸多问题与缺陷：

1.1 生产效率难以提高

当前，我国煤炭产量位居世界前列，但是在经济高速发展的背景下，各个行业的能源消耗量增加，煤炭作为重要的化工原料与能源，其供应量每年以10%以上的速度增长。因此，很多煤矿设备长期处于超负荷运转状态，给安全生产带来极大威胁；虽然我国大多煤矿实现了机械化生产，但是国产煤矿机械的单位产量相对滞后，煤矿机械生产能力令人堪忧，极大制约了我国煤炭生产效率的提高。

1.2 机械设备的体积过大

以当前大多煤矿使用的国产机械设备来看，普遍具有体积大、重量大的特征，在生产作业过程中表现出种种不便。例如，单体液压支柱的单根重量达到60 kg-80 kg，一个工人很难独自处理，加大了人工操作的繁琐性；还有一些采煤机、液压支架等，重量更是达到数吨级。笨重的设备不但不便于运输、移动，也对灵活运转带来阻碍，在一定程度上影响了煤矿的生产能力。另外，国产煤矿机械设备的耗能大、环境污染严重、使用寿命短，也是值得关注的问题。

1.3 机械的智能化水平滞后

在当前计算机技术飞速发展的背景下，人类已经进入到信息化时代，并且计算机技术广泛应用于各个行业中，取得一定进展和成效，带动了相关产业的智能化发展水平。通过应用智能化设备，可将工作人员从繁琐的操作中解脱出来，既可提高工作效率，也可控制生产成本与管理成本，更好地满足现代化生产要求。但是以煤炭企业的机械化生产作业来看，现代化程度远远不足，很多国产的煤炭机械设备仍保留在传统的机械控制模式，没能实现数字化、智能化操控，对煤炭作业的生产效率产生制约作用；不利于煤炭行业的健康、持续性发展，也增大了煤矿事故的可能性。

2 国产煤矿机械的发展趋势展望

2.1 采取主动预防性维护策略

一直以来，在我国煤矿生产作业中，往往机械设备发生故障之后才采取维修或保养措施，缺乏预知性，与现代设备高效、稳定运行的发展需求不一致。如果采取主动预防维护策略，虽然表面上增加了一定的人工和成本，但是可以及时掌握设备运行的工况，避免由于设备严重故障而造成长时间停工，也可节约设备大修的成本。

通过预知性维修策略，可对设备的材料磨损、性能下降等问题做到及早发现、及早解决，客观判断设备可能发生失效的部位和失效程度，精准确定故障隐患点。例如，在油液中的含铅量、振动噪声、动平衡、运行温度等都可实时掌握，并通过采取主动维护的方法，将运行参数控制在允许的范围内，避免零部件失效或者设备窝工现象，延长设备的使用效率与寿命。

2.2 融入机电液一体化技术

在国产煤矿机械中，实现机电液一体化技术发展，可有效增强设备的智能化、自动化程度，必将成为煤矿机械的未来发展方向。作为一门新兴技术，机电液一体化奠定在信息理论、控制理论及系统理论的前提下，实现了机械设备、液压系统与电子新兴技术的有机融合，确保系统始终处于高效、稳定的最佳运行状态，促进电气元器件的集成应用，机械设备能够根据工况进行自感应、自调整，支持无人化操作，节约人力与时间。

2.3 智能化与集成化发展

当前，随着社会的发展与科技的进步，各行业已进入现代化、高速化、智能化发展阶段，对于煤矿产业也是如此。国产煤矿机械应紧跟时展潮流，通过智能化发展改善煤炭生产能力，确保煤矿生产的安全性。采用机电集成驱动技术，实现电动机、执行机构和高速机械的高密度集成，可确保设备的尺寸适当、结构紧凑、便于运输和操作，同时也可降低制造成本。在煤矿生产作业中运用机电集成驱动技术，提高机械系统的适应性和灵活性，通过新技术、新材料，保障功能性、可靠性，支持煤矿产业的高效率发展。

2.4 实时工况监控技术

通过设备运行中发出的振动信号，结合时域特征或者频域特征等变化规律，对机器运行状况进行分析，及时发现可能存在的异常，监测设备运行状况。通过故障自诊断系统、工况在线监测系统等，可实现人机对话、记忆功能与自动报警、自动控制；在机械设备的系统和液压系统中提取样本，通过铁谱分析技术，对油样中形成的磨削进行研究，以此正确判断机械零部件磨损情况，分析运行性能；通过磁粉技术或者超声技术，对机器零部件是否存在裂纹、损伤等实行检测；通过无损检测技术，对机械设备的电流、电压以及电气绝缘、稳定、湿度、液位等实施监测，以便及时发现异常，有针对性地采取解决措施。

由上可见，我国煤矿机械设备的发展面临诸多机遇和挑战，今后还有更多改进与发展的空间，应继续展开研发工作，积极运用高新技术和原材料，增加机械设备的投入水平，推动国产煤矿机械设备的科学化、技术化发展，更具现实意义和应用价值。

参考文献

[1]万文继.浅谈煤矿机械的发展、管理与安全生产[J].中国科技博览,2010,24.

[2]刘君羽.国产煤矿机械步步为营打造国际一流水平[J].山西煤炭,2010,1.

[3]桑伟东.煤矿机械维修现状与发展趋势[J].城市建设理论研究(电子版),2012,11.

[4]尉朝闻,田方.提高国产采煤机可靠性的措施和途径[J].煤矿机械,2007,6.

第6篇：煤炭工业智能化范文

【关键词】 机电一体化技术 煤矿机械 应用

机电一体化技术为一种复合型技术，由信息技术、计算机控制技术、电子技术及机械技术结合而成；机电一体化的主功能以机械技术作为支撑，动力功能以电子技术与计算机控制技术作为支撑，机电一体化将软件、电子设备以及机械装置等以有机的方式结合在一起[1]。目前，此技术正朝集成化、智能化及绿色化的方向发展。将机电一体化技术运用于煤矿机械当中，能够使煤矿生产实力得到有效提升，并可以为煤炭工业的优化奠定基础。本文针对机电一体化技术在煤矿机械当中的应用问题进行了研究。

1 将机电一体化技术应用于煤矿机械当中的作用

第一，将机电一体化技术应用于煤矿机械当中，能够提高煤矿产业的生产效率。在运行煤矿机械时，引进机电一体化，将能够改善煤矿机械生产产品的方式；尤其是将自动处理技术运用于机械当中，将能够显著提高生产效率。第二，能够保障劳动及操作安全。如采用传统方式来开采煤矿，其工作环境恶劣，安装机械的环境也不佳；在经过长时间运作后，所用到的机械很有可能会发生安全方面的故障，对劳动安全造成不良影响[2]。但如果将机电一体化技术应用于煤矿机械当中，将能够使矿工工作的压力及负担得以减轻，并能够有效减少发生事故的概率，从而保障了劳动安全。第三，能够增加煤矿企业的效益及矿工收入。将机电一体化技术应用于煤矿机械当中，将能够大幅度提升煤炭产量，因而使企业效益得到增加，当企业效益增加之后，也能够增加矿工收入；当煤矿企业获得一定程度的发展之后，必然能够为有关行业的发展起到带动作用，从而有利于发展区域经济。

2 机电一体化技术在煤矿机械当中的运用分析

2.1 采煤机当中的运用

目前机电一体化技术于采煤机械当中已经得到了较好的运用，其中，典型的运用为电牵引式采煤机。如果对液压牵引式的采煤机械与电牵引式的采煤机械进行相互比较，可以发现，电牵引式的机械具有以下优点。第一，其牵引特性良好，能够为机械提供前进牵引力，帮助其将移动时所遇到的阻力克服，还能够在机械下滑的情况下，开始发电制动，并反馈电能。第二，如煤层出现了大倾角，则可以预防机械继续下滑；因为电牵引式机械所设定的动力矩比额定转矩更大，所以在煤层出现倾角时电牵引式机械可以有效防滑。第三，机械的稳定性较好，且具有较长的使用寿命。液压牵引与电牵引有着很大的区别，电牵引式机械在运行的过程中，一般只会损伤到整流子及电刷，对于其他的元件则无明显的磨损作用，因此可以保障可靠的工作，产生故障的几率也较低，维修任务较轻。第四，反应较为灵敏，具有良好的动态特征。因为电控系统可以对各类参数进行调整，从而避免了超载运行的状况。第五，结构较为简单，但效率更高。因为电牵引式机械所具有的传动结构较为简单、其重量也较轻；将电能变为机械能的效率较高。在我国，电牵引式机械已于二十多年前就开始了开发研制，到目前该技术已逐步趋于成熟，推动了煤炭机械的技术革新。

2.2 提升机当中的运用

目前，自动化及一体化水平较高的煤矿机械设备为提升机，一些直流或交流式的提升机已经实现了全数字化，其中以内装提升机最为典型。此类提升机将驱动与滚筒合为一体，从而简化了机械本身的结构，并实现了自动控制、机械设备、计算机及电子技术的整合运用。当提升机实现数字化之后，其可靠程度得以大大增强；此外，将总线方式运用于其中，能够使安装电器的过程得以简化；配置的硬件也较为简单，且可以实现相互兼容。在第九个五年计划当中，国产自动化及数字化提升机已经变成煤矿机械的首选。我国研制的提升机由双CPU组成核心部分ASCS，能够保证提升机具有准确可靠的性能。

2.3 支护设备当中的运用

在采煤工作当中，运用支护设备是必须的，目前广泛运用的支护机械为液压支架。将机电一体化技术运用于支护设备当中，可将液压支架发展为电液控制；电液控制实现了液压控制与计算机控制技术的有机整合，对支架进行优化，使之成为自动移架或双向邻架，以预防支架及顶板出现较强的冲击载荷；电液控制还能够自动对支架工作的情况进行检测。

2.4 带式输送机当中的运用

用于输送的煤矿机械应具有输送量大、输送距离远、效率高及运行可靠的特点；因此，带式传输机被广泛运用于煤矿的运输工作。近些年，煤矿机械的研究重点在于如何实现机电一体化技术与输送机械的整合。在这一个方面，推广应用CST装置将是一个较好的完善方法。CST装置是一种软启动及可控制的装置，其实现了电子技术与机械技术的一体化，能够为长距离运输金属矿及煤矿提供一种优良的皮带运输方式；CST装置能够在运输惯性较大的荷载时，实现平滑起动，一台CST装置就能够实现运输机的驱动，也可将几台CST装置用于运输机械的驱动，因此，应用CST装置能够使长距离及大运量两项驱动难题得到有效解决。

3 机电一体化技术在煤矿机械当中运用的未来趋势分析

将机电一体化技术应用于煤矿机械当中，对煤矿机械进行完善及改进，能够实现煤矿机械的信息化控制、程序化控制及智能化控制，从而方便于操作。目前，我国煤矿机电的一体化运用已经取得了进步，但是如果同发达国家比较，我国目前的应用水平尚处于落后阶段，还需要不断深入研究。笔者认为在未来，运用的趋势为加快研发核心装置，增强煤矿机械产品在通信方面的能力，开发及应用能够自动监测机械运行状态及设备工况的微机系统，以及运用煤矿机器人。

4 结语

当今社会，电子技术、自动化控制技术及软件技术等飞速发展，煤矿机械的智能化、自动化及数字化水平均得到了质的提升。将机电一体化技术应用于运输、开采及挖掘煤矿的设备当中，将能够使煤矿生产实力得到有效提升，从而为煤炭工业的优化提供必要条件。

参考文献：

第7篇：煤炭工业智能化范文

数字化技术的有效应用,使计算机辅助设计功能有了新的跨越,不仅可以缩短整个设计流程的周期,甚至可以减少模型转换的偏差,能够帮助煤炭企业供电系统的工业设计师,充分利用数字化技术的优势,进一步消除煤炭企业供电系统工业设计过程中有关设计交流的障碍,最大程度降低距离和时间因素的限制,更加方便了设计师之间的交流与工作协作,有利于他们从设计到生产等各方面对设计方案进行整体的探索研究,从而减少各个环节间可能出现的误差和矛盾,最大限度地加快各个设计阶段的设计进度、提高设计质量,并且可以大大节约各个阶段的人力、物力、财力的投入。使得煤炭企业科技领域的协同运作更为顺畅。有效运用数字化技术进行煤炭企业供电系统工业设计方面的技术创新,此外采用计算机辅助设计系统还可以生成许多用传统的方法难于实现的特殊效果,进一步充分利用计算机网络和互联网资源的优势,使设计组工作人员可根据实际情况与不同设计组之间的专家进行实时交流,无论何时何地都可以对产品进行深入研究协同设计,并且能够在国际一流设计水平的参照下进行正确的评价及及时沟通。这样就可以给设计师们提供更大的设计空间与设计自由度,使设计师的想象力以及创作欲望可以毫无拘束地自由发挥。数字化技术的广泛运用,更加有利于进行集体智慧的创造和高水平严要求的设计,减少了传统设计进程中的障碍,降低了设计成本。构建完善的数字化系统,将煤炭企业供电系统工业设计的初期规划和一切方案设计包括末期的视觉传达设计等过程,数字化技术为煤炭企业供电系统的工业设计师提供了大量简单易用、功能强大的建模工具,大大减少了对设计师个人美术技能的要求。通过相关技术处理有机地结合起来,有效地促进各环节之间的相互借鉴和衔接,使可利用的信息更加准确,而且使各个阶段的设计成果能够为下一个环节的研究设计提供科学有力的借鉴依据,把煤炭企业供电系统设计师的方案直接转化为图纸,更加有利于生产与施工作业的高效运行。

2煤炭企业供电系统工业设计理念的时代要求与发展目标

随着时代的发展,由于计算机及其网络技术的普及,使得煤炭企业供电系统的工业设计者在观念上实现了彻底的更新,加之计算机对人们的日常生活习惯产生深远的影响,客观上在潜意识中改变着每一个人的观念,因为计算机及其网络技术给人们的生产生活带来前所未有的方便,导致人们对客观世界的认识和交流在很大程度上依赖于以网络为信息中介的现代化交流方式上,煤炭企业供电系统的工业设计师理应与时俱进,更新传统意义的设计理念,既是时代的要求,又是发展的需要。根据客观现实的需要,进一步更新设计理念,让数字化技术对煤炭企业的工业设计发挥重要影响,为煤炭企业供电系统的现代化发展扫除障碍,开辟新的智能化、科学化发展新天地。时展的客观环境对煤炭企业供电系统工业设计理念提出了新的要求,首先是以环境保护为中心主旨的绿色环保策略受到高度重视,一切科技发展的先导是环境保护,绿色经济模式,再不可能把煤炭企业的快速经济发展凌驾于环境保护意识之上进行无限制的高耗能污染设计,以资源循环利用降低污染为宗旨发展媒体企业经济。进入数字化技术时代,在煤炭企业供电系统设计上除了关心设计的质量和效益,更主要趋向于设计的环保型理念,在设计过程中更加体现数字化时代科技发展的人文关怀精神。如今的时代以绿色环保为主的设计理念不仅在煤炭企业施工设计中必须高度重视,而且数字化技术在很大程度上更加有利于绿色环保理念的实施,有利于实现可持续发展理念与绿色环保理念的结合,高度重视经济发展对人文生态的影响。为了更好地实现环境保护工作,煤炭企业供电系统的工业设计方案要体现绿色环保理念,避免煤炭资源的低水平开采,要实施科学高效运作,保障节能降耗,避免以环境污染为代价的经济发展模式重蹈覆辙,强化能源与原材料的有效利用价值,减少建设和使用过程中对环境的污染,在总体布局以不影响当地生态环境建设为根本保障,尽可能实现减少对生态环境最大程度的破坏。在煤炭企业实现数字化技术的改造与创新,在机械设计方面尽可能满足时展的要求,符合大众消费者对产品设计和服务方式及质量的个性化需求,尽可能体现设计方面的人文化与智能化发展趋势,与此同时,煤炭企业供电系统的工业设计师们也将在传统技术方案的基础上,逐步向设计工作的个性化方向发展,有利于最大程度满足市场需求。随着经济与科技的创新发展,数字化技术对煤炭企业供电系统工业设计方面的影响越来越大,工业设计师的个性化意识与时展所要求的理念更加贴近于市场的选择,在某种程度更加有利于产品性能或者设计方式的改革创新,为个性化、市场化产品提供广阔的市场发展前景,同时也为煤炭企业供电系统的工业设计师们提供了进一步展示才华的机会,追求时代潮流与个性化发展是现代科技领域为煤炭企业供电系统的工业设计师们提出的更高要求,尤其是波及各行各业的环境保护意识和节能降耗标准,几乎成为现代企业对工业设计者的时代考验,如果在这一方面不能过关或者做的更好,就会自然被数字化时代所抛弃。

3结束语

第8篇：煤炭工业智能化范文

一、煤炭在我国能源结构中的重要作用

煤炭是我国的主要能源，是国民经济和社会发展不可缺少的物资基础。我国煤炭资源丰富，煤炭资源分布面积约60多万平方公里，占国土面积的6%。根据第三次全国煤炭资源预测与评价，全国煤炭资源总量5.57万亿吨，煤炭资源潜力巨大，煤炭资源总量居世界第一。已查明资源中精查资源量仅占25%，详查资源仅占17%。探明储量达到10202亿吨。其中可开采储量1891亿吨，占18%，人均占有量仅145吨，低于世界平均水平。国务院制订的《能源中长期发展规划纲要（2004-2020）》（草案）指出“要大力调整优化能源结构，坚持以煤炭为主体，电力为中心，油气和新能源全面发展的战略”。鉴于我国“多煤、贫油、少气（天然气）”的特点，在今后一段相当长的时间内，能源结构仍然以煤炭为主，煤炭在一次能源消耗中占70%左右。2004年煤炭占我国一次能源生产的70%以上，在我国能源结构上占主要地位，有举足轻重的作用。

根据我国全面建设小康社会的需求，煤炭消费的趋势将有明显上升。在煤炭消费用户的构成中，电力、冶金、建材、化工4个行业煤炭消费量占煤炭消费总量从1990年的50%提高到2004年的84%，其中电力占51.8%，冶金11.64%，年占27%提高到2004年的51%，将近增长一倍。

二、我国煤炭工业发展现状

进入21世纪，我国煤炭工业快速发展，2000年全国产煤9.9亿吨，2001年产煤11.04亿吨，2002年13.8亿吨，2003年16.67亿吨。2004年全国产煤19.56亿吨，占全国一次性能源生产总量的74.3%，当年煤炭销售量为18.91亿吨，占全国一次性能源消费总量的65%，生产力水平显著提高，产业结构调整取得重大进展。一些企业开始跨地区、跨行业的产业联合，煤、电、化、路、港、航产业链开始形成，形成了一批在国内领先、在国际上具有一定竞争力的大集团，如神华集团、山西焦煤集团、兖州矿业集团等。我国煤炭产量急剧上升，得到了全世界的关注。

煤炭是我国能源安全的基石。煤炭工业是我国重要的基础产业，我国的煤炭产量已是世界第一位，是煤炭生产大国，现在我国煤炭工业已具备了设计、施工、装备及管理千万吨露天煤矿和大中型矿井的能力。现代化综采设备、综掘设备和大型高效露天剥、采、运、支成套设备在大中型煤矿大量使用。同时，我国煤炭开采技术装备总体水平低，煤炭生产技术装备是机械化、部分机械化和手工作业并存的多层次结构。技术和装备水平低。全国煤矿非机械化采煤60%。大中型国有重点煤矿装备水平较先进，但设备老化程度较大；小型矿井生产技术装备水平极低，煤矿生产工艺落后，作业人员过多、效率低。保障煤炭供应是国家加强煤炭工业宏观调控的重点之一，挖掘煤炭生产潜力，加快大型煤炭基地建设，是重要措施。为此，只有大幅提高大中型煤矿产量，才能在保障煤炭稳定供应的前提条件下，遏制小煤矿发展和淘汰小煤矿，完成煤炭生产结构优化调整。1998年12月以来，国家对煤炭产业结构进行了重大调整，关闭了五万多处小煤矿，淘汰了一批落后的生产能力，通过宏观调控，煤炭生产形势好转，供求关系趋于平衡。目前我国煤炭生产企业2.5万多家，其中规模以上的企业约占60%左右，2005年计划关闭2000多家小煤矿。

三、我国煤炭工业存在的问题和与国际先进产煤国家的差距

1、我国煤炭企业规模小、产业集中度低我国煤炭企业的突出特点是，规模小、效率低、安全状况不好，产业集中度低。据煤炭行业统计数据分析，2002年国有重点煤矿占52%，国有地方煤矿占18%，乡镇煤矿占30%。按井型划分，大型矿井占32%，中型矿井占18%，小型矿井（含乡镇煤矿）占48%。2004年，全国约有煤矿2.5万处，95%以上的小煤矿，矿井年产能力不足3万吨的矿井约占40%，煤炭产业的集中度只有15%，远远低于世界主要产煤国家的水平。国际先进的产煤国家，煤炭产业规模集中化，世界排名前10名的大公司，依靠核心竞争力，做强做大，提高了全球煤炭产业的集中化程度。2003年10大煤炭公司的煤炭产量约占全球产量的18.81%，有5家公司的煤炭产量超过1亿吨，其中排名第一的皮博迪公司达到1.83亿吨，力拓公司达到1.43亿吨，美国前4家企业的煤炭产量占本国煤炭总量的46.9%。

2、我国煤炭装备落后，机械化、自动化程度低、缺少大型成套设备.我国煤矿生产基础薄弱、国有煤矿连续紧张生产的矿井占总数的近50%，矿井主要生产设备严重老化，超期服役的占30-40%，部分乡镇煤矿设备简陋、生产条件差，有的根本没有机械设备，仅为人工开采，不符合有关煤炭法规要求，当前我国资源破坏和浪费严重。部分煤炭企业存在着“采厚弃薄”、“吃肥丢瘦”等浪费资源现象，全国煤矿平均资源回收率为30-35%左右，资源富集地区的小型矿井资源会回收率只有10-15%。据煤炭行业统计数据分析，2002年我国国有重点煤矿采煤机械化程度为77.78%，综合采煤机械化为62.98%，掘进机械化程度为81.15%，综合掘井机械化程度为15.03%，地方国有煤矿机械化程度更低。当前全国采煤机械化程度仅为42%，除国有大中型煤矿采掘机械化程度达到75%之外，大多数煤矿生产技术水平低，装备差、效率低。特别是乡镇煤矿，基本上是非机械化开采。2004年乡镇煤矿产量占我国煤炭总产量的39%。对不适宜用放顶采煤的5.5米以上煤层，要采用一次采全高是最合理有效的采煤方法，但目前国内没有相适应的高产高效的综采成套设备。而国外美国久益（JOY）公司、德国德伯特（DBT）公司和德国艾克夫（Eickhoff）公司，都具有成熟的高煤层一次采全高的高产、高效综采成套设备。神华集团引进的成套设备年产突破1085万吨，工作面长度突破300米，最长的工作面已超过400米，工作面总装机功率已超过5000kw。而

国际先进的产煤国家，煤炭生产呈现出大功率重型化、自动化、集约化、按照环保的特点。国外先进的采煤设备向大功率、重型化发展，设备储备系数大、运行可靠性高。DBT（德国德伯特）、JOY（美国久谊）和Eickhoof（德国艾克夫）等采矿设备公司都制造出具有自动化功能的产品。美国联邦2号矿在工作面实现了跟机自动移架。澳大利亚Batana煤矿实现了自动割煤和跟机自动移架。特别是信息技术在煤矿生产中得到广泛应用，先进煤矿广泛采集工作面设备运行参数和环境安全检测信息，在工作面集中显现并通过以太网传输到地面计算机，实现远程运输和故障诊断。运输系统、供电系统和通风系统均无人值守。实行集中远程操作、视频监视，辅助有专人巡视。井巷布置集约化，生产系统和环节少、实现了生产高度集中。通常是一矿、一井、一面生产。有些先进的长壁工作面每班只需6人，其中采煤机司机2人，维修工1人，机头集中操作工1人，另外2人替换休息。高度重视工作环境的改善和人体安全防护。实现计算机监测安全信息，监测探头遍布整个矿井。液压支架具有跟机自动喷雾和移架自动喷雾功能；采煤机上方安装导风板，减少煤尘进入人行空间。采煤机运行的下风侧几乎无人作业。

3、煤矿安全生产事故多我国煤矿安全生产方面，重大瓦斯事故多发，煤矿事故的总死亡人数达到了高峰，2004年我国生产约20亿吨煤，事故死亡约六千人，这几年煤炭产量大幅度增长，煤矿百万吨死亡率还是下降的。由1994年的5.59人下降到2004年3.08人，美国生产约10亿吨煤死27-31人，百万吨死亡率约为0.039；波兰百万吨死亡率为0.09；南非百万吨死亡率为0.13；俄罗斯百万吨死亡率为0.34。我国百万吨死亡率是美国的约100倍，俄罗斯的约10倍，印度的约12倍，大大超过煤炭先进生产国家。据有关专家讲，矿井安全检测仪表，安全设备均在设计中作了考虑，多数事故都是矿井管理问题，真正因设备问题而发生事故较少。先进产煤国家依靠大型、强力综采技术装备已经完成从普通综采机械化向矿井高效集约化和自动化生产的过渡。高产高效煤矿的建设不仅提高煤炭生产效率，实现煤矿集约化生产，并为煤矿生产过程中的安全监测、监控创造条件，从而有效的预防和控制煤矿安全生产事故。先进产煤国家安全生产上十分重视，不仅有健全的安全生产法规体系，还有严细的生产安全措施，严格的煤矿生产准入制度，而且实现了计算机监测安全信息，监测探头遍布整个矿井，保证了安全生产。

四、煤炭工业发展对矿山机械设备的需求

1、我国煤炭工业发展趋势

据煤炭行业发展规划相关内容，“十一五”期间，我国将新建煤矿3亿吨左右，其中投产2亿吨。国家将在“十一五”期间，对煤炭行业的工业结构进行调整，大力整合、改造、关闭小煤矿，同时适度加快大型煤炭基地的建设，开工一批现代化大型煤矿、置换落后的生产能力。“十一五”期间煤炭行业现代企业制度要进一步得到完善，大型煤炭企业集团基本形成，到2010年要形成5-6个亿吨级生产能力的特大型企业集团，5-6个5000万吨级生产能力的大型企业，产量将占全国煤炭总产量的60%左右。通过新建和老矿井技术改造，全国将建成300处高产高效矿井，高产高效的矿井产量将占全国总产量的50%左右。“十一五”期间，国家将建设神东、晋北、晋东、蒙东（东北）、云贵、河南、鲁西、晋中、两淮、黄陇（华亭）、翼中、宁东、陕北等13个大型煤炭基地，这些基地的储量，占全国储量的70%以上，作为煤炭供应规划和建设的核心。初步预测全国煤炭需求量：2010年为25-27亿吨、2020年为30-32亿吨，均占能源需求量的60%以上。据相关部分统计，2004年国有重点煤矿原煤产量9.22亿吨，超过其核定生产能力50%以上，煤炭生产能力严重不足。经测算，到2020年，新建和在建的国有煤矿的生产能力约为7.1亿吨。如果届时中国小煤矿的产量仍保持目前的6亿吨，按需求预测的高端方案，未来20年中国需新增煤矿产能17亿吨，年均8500万吨；按需求预测的低端方案，未来20年中国需新增煤矿产能13亿吨，年均6500万吨。2、对矿山机械设备的需求

“十一五”期间，煤炭工业的生产技术水平将明显提高。国家将建成140个高效安全现代化矿井，国家将加大对煤矿建设项目的支持力度，已先后有17个煤炭建设项目，由国家开发银行出具贷款承诺，还将100多个高档普采工作面升为综采工作面，100多个普采工作面升为高档普采工作面。这样，中国大型煤矿采掘机械化程度将达到95%。中型煤矿的机械化程度将达到80%以上；大型煤矿国内先进水平装备率达到20%，国际先进水平装备率达到6%，中型煤矿国内先进水平装备率达到10%，小型煤矿机械化、半机械化程度达30%以上。据此分析，煤炭需求的急剧增长，上述煤矿采掘机械化指标还会有所突破，这为煤矿装备的发展提供了广阔的市场前景。

（1）井下综采重点设备

我国煤炭开采90%以上的井工开采的，井工开采占煤炭开采的主导地位。为迅速提高我国综合装备水平，要以科学发展观为指导，采取跨越式发展模式。在“十一五”期间应以日产2.5-3万吨（年产1000万吨左右）的综采成套设备国产化为突破口，全国实现综采成套设备国产化，推动我国矿山机械工业的发展。

预计从2004年到2020年，每年新增综采工作面成套设备为30套、普采工作面成套设备50套，每年设备更新量约为现有的基数的六分之一。粗略估算，2010年采煤成套设备年需求量将达到500台套左右。高产高效综采技术的核心是井下工作面综合机械化采煤输送设备，主要有采煤机、刮板输送机、液压支架和带式输送机。急需开发研究的电牵引采煤机：装机总功率为2000kw左右，供电电压为3.3KV、采高范围为5-6m，生产能力达3000t/h左右。

重型刮板输送机：输送能力3000-5000t/h，铺设长度250-400m，链速1.4m/s，装机功率3×700或2×1000kw，供电电压为3.3

。

液压支架：最大工作阻力12000KN，立柱最大缸径ф480mm，支护高度6m，架间距1.75-2m，支架降移升时间8-12s，采用电液控制系统。

大型带式输送机：装机功率1500-4000KN，电压3.3KV，带宽≥1.4m，带速≥5m/s，运量≥5000t/h，距离50000m以上，托辊寿命5万小时以上，减速器寿命7万小时以上。

（2）井下综掘设备

我国目前综掘机械化程度比较低，仅为12.81%，远远跟不上综采机械化的发展，其中掘进机虽有较大的发展，但整体技术水平仍比国际先进水平有较大差距。

需研究开发先进的掘进机：其截割功率300kw以上，截割断面最大可达42m2，经济截割硬度达f12，可靠性要求，齿轮寿命在20000h以上，轴承寿命在30000h以上，力争整机掘进10000米无故障。

同时要结合我国国情和煤矿实际工矿，开发研制集切割、装运、行走、锚杆支护、机载、除尘等功能为一体的掘锚联合装备机组，可大大提高掘进速度。

（3）全自动刨媒设备

我国薄煤层储量约占总储量的21%左右，但是由于煤层薄，作业空间小，工作条件恶劣，薄煤层高产高效开采技术一直是我国煤炭工业研究探讨的重要难题。刨煤机作为一种“浅截深、多循环”的采煤设备，是实现薄煤层高产高效的有效途径。提高薄煤层机械化水平加快薄煤层资源的开采进度，不仅可以充分利用有限的资源，提高矿井整体生产能力，同时，也有利于保障煤矿的安全生产。开发研制大功能、高强度、高效率、紧凑型的全自动刨煤成套设备势在必行。全自动刨煤成套设备（采高0.6-1.8m），主要包括刨煤机、配套刮板输送机、薄煤层液压支架、顺槽转载机、破碎机等产品。我国目前主要从德国DBT进口主机——刨煤机及配套刮板输送机，由北京煤炭机械厂配套薄煤层液压支架，张家口煤矿机械有限公司配套转载机和破碎机。到目前已进口六套（铁法2套、晋城、西山、阳泉、大同各1套）。开发研制的全自动刨煤成套设备：其生产能力1000吨/小时，铺设长度250-300米，适应煤层厚度0.8-2米，适应煤质硬度F≤3.5，适应煤层倾角≤25度，功率2×400kw（刨头部分）、刨煤方式为双速混合式，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、下链牵引，牵引链38毫米D级，刨煤机采用智能控制系统，能自动监视故障性质和位置。

（4）矿井提升设备

目前我国约90%的原煤是靠井工开采的，矿井提升设备是井工开采的咽喉设备，它不仅关系到矿井的产煤量，而且直接影响到人身和整个矿井的安全。我国煤炭产量到2020年将达20-32亿吨，估计每年需新增大型、特大型矿井提升机约30台套，考虑到更新改造，综合估算在“十一五”期间平均年需各类提升机150-180台套，其中大型和特大型约占20%，中小型约占80%，每年新增提升机产值5.4亿元左右。开发研制适用于年产1000万吨的特大型矿井提升设备，其规格为6×4、7×4多绳提升机、最大拖动功率单机为6000KW、双机为2×4000KW、最大提升速度14×16米/秒，整机使用寿命为25年。

采用恒力矩、恒减速液压控制系统：采用计算机数字控制自动化运行，提升速度及容器位置的监控全由电气自动检测、反馈、调整。实现提升机的全自动化监控运行。

（5）露天矿井开采成套设备

露天开采占我国煤炭总开采量的10%左右。露天开采与井工开采相比具有煤炭资源利用率高，开采成本低，作业现场和工作人员更加安全等优点。所以，发展露天开采更有其井工开采无法相比的作用和意义。大型露天矿设备从设计、制造到使用的技术性强，世界各国都争相把最先进的技术成果用在大型露天矿设备上，因此发展大型露天矿设备可以带动机械、电气、液压、信息等行业的发展，推动和促进我国民族工业的发展。当前世界露天矿开采特点是：高度集中化开采与集约化经营；开采工艺的多样化；企业管理的计算机化与智能矿山；合理充分利用资源，重建生态环境保持可持续发展等几个方面。在我国大型煤炭基地建设总体规划方案中，神东、晋北、蒙东（东北）、云贵、黄陇（华亭）、陕西等基地都建有大型露天煤矿，仅霍林河、伊敏河、胜利、平朔哈尔乌苏2000万t采选项目中16-45m3矿用挖掘机市场需求量就可达30-50亿元；哈尔乌、武家塔、马家塔采选项目等需大型拉铲15-20亿元，又比如对半连续开采工艺设备仅蒙东要建7个5000万t级煤炭基地，建设一批保证胜利一二三号、百音花、伊敏河、宝日希勒一号和二号等超过千瓦吨级大型露天煤矿，加上神府、哈尔乌苏和原有五大露天煤矿的改建及二、三期扩建，移动式、半移动式破碎站需求量在40-60台（套）之间，要求移动式（半移动式）破碎站的生产能力达到每小时2000-4000吨（碎煤），最高达到每小时6000吨（碎岩）。在上述煤矿建设中对矿用卡车的需求量，估计，“十一五”期间需100t级矿用车在250辆左右。当前需要开发研制斗容28m3、45m3的大型机械式正铲，斗容70m3、90m3、100m3臂长约为100m的大型拉铲，降低电能消耗17%，减少机械零部件应力载荷约30%，提高零部件使用寿命，使平均无故障时间达到国际先进水平。开发研制斗轮挖掘机，争取与国外合作制造3600m3大型斗轮挖掘机，达到国际先进水平。开发研制移动式、半移动式大型破碎站，其生产能力4000-6000-8000t/h，破碎物料强度≤150Mpa，给料粒度1500×1500×1500-2500×2500×2500mm，排料粒度≤350mm，立机形式新型双齿辊破碎机（中心距1500-1800mm，辊长2500-4000mm，功率2×300-2×500KW）。开发研制带宽2m的大型带式输送机，功率3×1400KW，运输量12000t/h，半固定式单机长8820m，移置式单机长5270m，在-45℃低温下能正常运行。争取与国外合作，开发研制载重170-360t的大型电动轮自卸车，并达到国际同类产品的先进水平。

（6）煤炭洗选加工设备煤炭清洁洗选加工技术是资源综合利用的基础，是提高煤炭热效率的有效途径，也是保障国民经济可持续发展和环境保护的需要，煤炭洗选加工业在政策扶持、

科技进步、市场拉动、投资增加和环保要求的推动下，呈现出快速发展、总体推进、扩量提质、增效降污的可喜局面，原煤入洗比例不断提高。到2004年末，全国共有年入洗3万吨及以上的选煤厂2000余座，设计能力7.5亿吨以上，原煤入洗量为5亿吨左右。2005年，全国原煤入洗能力将突破8亿吨，入洗量将达到6亿吨，入洗比例达40%，根据煤炭工业规划，到2010年原煤入洗率达50%，原煤入洗量提高到11亿吨，炼焦煤全部入洗，动力煤入洗率达到40%以上。据此计算，每年将新增8000-10000万吨原煤入洗，按400万吨规模洗选煤厂计算，每年将新增25座大型洗选煤厂，加上现有洗选煤厂的技术改造每年约需洗选煤设备250套左右，洗选煤设备的发展潜力很大。为适应煤洗选加工的要求，应开发研制单机处理能力为1000-2000m3/h的新型浮选机，其主要参数能够实现自动控制。开发研制筛子面积≥28m3的高可靠性大型直线振动筛。开发研制入料粒度25-400mm、处理能力为300-400T/h的高效液压动筛淘汰机。开发研制筛篮直径≥1.4米，处理能力≥300T/h的大型卧式振动离心脱水机和400m2高效精煤压滤机、处理能力≥35T/h的沉降式离心脱水机等高效脱水设备。开发研究并解决300-400万吨/年的大型选煤厂的集中控制和智能化管理技术与装备，实现选煤的全过程的主要工艺参数，煤炭灰分、水分、发热量、悬浮液密度、入料浓度、流量、旋流器入口压力、跳汰机床层厚度、松散度、浮选加药量、耙工浓缩机溢流水的浊度、皮带输送机的煤流量等指标的在线检测、实现跳淘机、浮选机、重介旋流器、压滤机等主要分选设备单机自动化控制系统和选煤厂全厂的综合自动化控制系统。

第9篇：煤炭工业智能化范文

关键词:煤矿 机电一体化 应用

1 概述

煤矿机电一体化产品是把各项高新技术融于一体的高科技产品,其主要技术包括:微电子、计算机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等,这些都是科技高速发展的热门技术。在煤矿企业中,开始利用机电一体化技术对煤炭系统进行改造旧设备和开发新产品,并取得了巨大的成功,这让人们清楚地意识到,机电一体化技术和产品的发展是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。

2 煤矿机电一体化技术产品的应用

2.1 矿井运输提升产品的应用 在煤矿生产中,因为现代化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,那么随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为核心。在英国和意大利等国家,高性能、高可靠性的磁阻电机在煤矿提升系统中也得以应用。还有德国自主研发的内装式交——交变频调速提升机,它采用机电一体化技术把电机和滚筒做成一体,这样的融合技术不论在机械结构设计方面还是在电气控制系统方面在世界上都处于领先地位。

在我国,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化,采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外,计算机控制系统发展也非常迅速,它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能,如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障,可能在某些方面没有面面俱到,在使用上还不能满足一些功能,但是从发展的角度看问题,这的确是一个很好的开始。目前,我国直径在两米以上的提升机有1700多台,其中90%为交流提升机,并且均是采用转差功率消耗型的转子串电阻调速,电控系统部分绝大多数仍采用继电器——接触器系统,只有一小部分采用可控制编程器。直流提升机多数为发电机拖动,虽有部分可控硅供电系统,也均为模拟量控制。而PLC可编程控制器使用比较简单,程序设计起来也比较容易,不需要一些复杂的输入输出接口装置,抵抗外界的干扰能力也很强,因此,它能在环境比较恶劣的情况下进行长时间工作。

2.2 综合机械化采煤 1970年,我国自主设计制造装配了第一套综合机械化采煤工作面,并在大同矿务局进行试验使用,一直试验使用到80年代后期,这项技术的使用标志着我国的煤矿综合机械化采煤有了重大的突破性发展,推动了煤矿自动化的发展进程,同样,采煤机也由液压牵引开始转向电牵引;液压支架的控制系统也逐渐向计算机化发展,以计算机为核心,采用电液控制,移架自动化得以实现。另外,对工作面刮板运输机也进行了微机监控装置的配置,实现计算机自动化控制。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用,使设备动作趋于协调,且安全性、可靠性大为提高,操作性能更加完善,为煤炭企业带来了更高的经济效益。 [:请记住我站域名/]

2.3 矿井安全生产监控系统 从多数煤矿使用监控系统的效果来看,还存在一些问题,但是主要问题是传感器的不足,并且使用过程中,其稳定性相对较差,使用寿命不足,一些研究所和使用单位在这方面进行了大量的研究,对一些关键技术也实施多次再设计改进措施,但仍然没有得到预期的效果,因此这些在实际现场应用率不是很高。在国外,由于计算机网络软硬件技术发展很快,运行速度和质量也在不断提高,传输介质由同轴电缆发展到光缆,信息媒体由字符发展到声像,煤矿的安全监控系统有了很大的发展,他们的机电一体化技术在监控系统上的应用已有了非常高的水平。我国煤矿安全生产监控系统是煤炭行业内部机电一体化技术推广应用最快的产品,一些高校、科研所和企业正在研究和生产煤矿安全生产监控系统。

3 对我国煤矿机电一体化技术的思考

在20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。

应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度;以计算机为机电一体化的核心装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠;对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量准确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿现代化,达到煤矿自动化生产。

4 结束语