自动化在采煤中的应用
自动化在采煤中的应用
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（**科技大学电气与控制工程学院自动化1202）
摘要:采煤自动化必将成为未来煤矿发展的方向。采煤自动化会进一步提高采煤效率，降低工人劳动，减少煤矿事故的发生自动化。在采煤自动化过程中综采机、液压支架、刮板输送机、转载机、皮带输送机等大型随着科学技术的发展，让更多的先进机械化设备投入到煤矿开采中。利用电气自动化技术，可以发挥机电一体化作用，对建设高效高产矿井，实现现代化煤矿具有重要作用。采煤自动化研究就是把各种采煤设备经过合理的安装和搭配，通过智能化控制实现破煤、装煤、运煤、顶板支护、采空区的处理等各种采煤项目的机械的合理选择与分配是实现采煤自动化的关键。在利用自动化工作面的过程中大大降低了劳动强度，提高了生产效率，值得推广使用。
关键词：采煤机；液压支架；桥式转载机；自动化生产
The application of the automation in coal mining
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(**** university of science and technology institute of electrical and control engineering automation)
Abstract: Coal will become the direction of the future development of coal mine automation. Mining automation will further improve the mining efficiency, reduce labor, reduce coal mine accidents automation. In automation in the process of fully mechanized coal winning machine, hydraulic support, scraper conveyor, reprint machine, belt conveyor, with the development of science and technology, more advanced mechanized equipment into coal mining. Using electrical automation technology, can play a role of electromechanical integration, the construction of high efficient mine high yield, achieve modernization plays an important role in coal mine. Mining automation research is to make all kinds of mining equipment with reasonable installation and collocation, through the intelligent control to realize coal, coal, coal, roof support, such as coal mining goaf treatment project of mechanical rational selection and distribution is the key to realize the automation of coal mining. In the process of using automated working face greatly reduces the labor intensity and improves the production efficiency, is worth promoting.
Keywords: coal mining machine;Hydraulic support;Bridge stage loader.Automated production
一、采煤自动化发展概况
采煤自动化开始于20世纪40年代。40年代采煤机的产生，使采煤工作面的破煤和装煤实现了机械化，但是耗能大、效率低。所以生产率很低。50年代滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机和单体液压支架的产生，从而采煤自动化的发展。但是由于当时采煤机上的滚筒是死滚筒，不能够实现调高，因而限制了采煤机的适用范围。60年代单摇臂滚筒采煤机的出现解决了采高调整问题扩大了采煤机的适用范围，使采煤机适应煤层厚度变化的能力得到了加强。[1]70年代双摇臂滚筒采煤机的出现、进一步解决了工作面开切口问题。液压支架和弯曲输送机技术的不断提高，把综采技术推向了一个新水平。80年代综采自动化采煤技术得到了进一步发展和提高，综采设备开始向大功率、高效率、性能完善方面发展。相继出现了750~1000ＫＷ的采煤机，功率为900~1000KW生产能力达1500t/h的刮板输送机和工作阻力达1500KN的强力液压支架等。
近年来，电牵引采煤机已发展成为国际主导机型，不但可控制调速机的直流电机而且以开发了多种类型的交流调频电牵引采煤机。伴随着采煤机的快速发展，支护设备、运输设备、掘进机械以及供电设备等
配套设备也取得了较快发展。多种类型的液压支架可以满足不同煤层开采的要求，大功率高强度高效率的运输机械也保证了采煤机效能的极大发挥。
今后采煤自动化的发展方向是：不断完善各类采煤设备，使之到达高产、高效、安全、经济。向遥控及自动控制发展，逐步过渡到无人工作面采煤，提高单机的可靠性，并使之系列化，标准化和通用化。研制厚、薄及机械煤层等难采煤层的机械化设备，解决端头技术，研制工作面巷道与工作面端部连接处的设备等，以进一步提高工作面产量和安全性。
二、自动化采煤的类型及配套设备
从采煤工作面自动化程度及配套设备能力的角度，采煤自动化类型可分为3大类普通机械化采煤（普采）、综合机械化采煤（综采）、高产高效综采。在这里主要介绍综合机械化采煤（综采）。
2.1、综合机械化采煤的主要设备及特点
刮板输送机是综合机械化采煤工作面的主要运输设备，除了运送煤之外，还可作为采煤机械的运行轨道、液压支架移动的支点，可以固定采煤机有链牵引的拉紧装置和无链牵引的齿轨，并有清理工作面浮煤，放置电缆、水管、乳化液胶管等功能。
综合机械化采煤的主要特点是总体结构为多电机横向布置，牵引方式为机载式变频调速销轨式无链牵引，采用双电缆供电，以计算机操作、控制并用中文显示运行状态、故障检测。具体特点有以下几方面：（1）主机架为整体或分体框架式铸焊结构，其强度大、刚性好，各部件的安装均可单独进行，部件间没有动力传递和连接，该机上所有切割反力、牵引力、采煤机的限位、导向作用力均由主机架承受。
（2）摇臂为悬挂铰接与主机架相连接，无回转轴承及齿轮啮合环节，摇臂功率大，输出轴转速低。
（3）牵引采用销排式无链牵引系统，牵引力大，工作平稳可靠，使采煤机能适应底板起伏较大的工作面。
（4）采用计算机控制，系统简单可靠，对运行状态随时检测显示，运行状态、检测内容全部中文显示，适应国内煤矿使用。
2.2综合机械化采煤主要工艺类型及使用条件
综合机械化采煤工艺主要有短壁综采、长壁综采、缓和长短壁综采3种类型，下面进行具体介绍：（1）短壁综采应用基于2个条件，即上、下端头的综采工作面快速作业达成和回采巷道机械化快速挖掘前进的达成。这种采煤工艺适用于缓倾斜中厚及厚煤层开采的中小型矿井，以及大型矿井回采块段小、不适宜布置长壁综采工作面开采的煤层。
（2）长壁综采是近10年巴兰布矿利用中国综采成套设备获得良好效益的采煤法，其工作面巷道布置仅有回风平巷、运输平巷和开切眼，通风系统完善良好。一般来说，加大综采工作面的长度，增加采煤机割一刀的煤量，相应地可减少工作面斜切进刀及端头作业等工序对生产的影响时间，就能获得较高的产量。确定综采工作面的合理长度，一般以工作面日产量最高或吨煤成本最低为标准，制约工作面长度的主要因素是工作面地质条件和刮板输送机的铺设长度。
（3）短长壁综采是回采煤柱的新式采煤法，是在已掘巷道巷柱式开发区内用综采成套设备设置长壁工作面。中国中小型煤矿由长壁综采取代巷柱式开采具有重要价值。
三、机械化采煤向自动化采煤
要完成机械化采煤向自动化采煤这一惊险的一跃，首先要对工作面设备进行重新分类从工作面整体自动化的角度，要把综采工作面的设备分为三大类：工作面控制中心、生产设备和辅助设备：其中生产设备包括“主要采煤设备、转载运输设备”；辅助设备包括“动力中心、泵站”等；控制中心是自动化工作面的中枢神经，包括工作面整体操作平台、主采机组机控制站、转载运输控制站、视频监测中心、通讯调度中心等。
3.1生产设备包括主要采煤设备、转载运输设备
主要采煤设备是整个综采工作面的核心设备，我们不妨把它称作“主采机组”这里把工作面的三机“采
煤机、运输机、和工作面支架”看成是一个大型设备。由于这三种设备结构上相互连接、动作上互相制衡、位置上相互重叠。故从自动控制的角度来看是不可分割的一个整体，应把它当成一台大型成套设备来看待，控制也应由一个控制中心统一指挥。尽管现在从生产和使用角度三者是由不同厂家生产和提供，而且各自有自己独立的动力系统和控制系统，但三者在采煤过程中是不可分割的。在目前以人工操作为主要工作方式的情况下（机械化采煤），每台设备的动作可单独操作，并且是各自生产厂家都对其进行自动化技术的改造，如智能采煤、电液控制系统和刮板机在线监测系统等。这些技术都是站在单体设备本身的角度，而没有从工作面整体运行的模式上来思考。工作面要想连续高效的在无人值守的情况下自动化工作，以上任何一个设备都不能独立完成。其中一项的自动化水平的提高不会对工作面整体工作有任何影响，只有把它们看作综采机组的一个部件，通过一个总控中心对每一个环节进行精确定位、协调控制，才能使整个工作面像一台机器一样连贯自如、配合默契的工作，才能达到无人值守的目的。其实“无人工作面”或“自动化工作面”应该说是一个有人操作的可以自动行走、自动割煤、自动支护、自动装煤、自动运煤的一台大型机器，而操作人员不在机器上，而是在顺槽的操作列车上。所谓“无人”只是整个机器的每个部件无人单独操作而已。
转载运输设备包括转载机、破碎机、皮带机和超前支护设备，是综采工作面的接续设备，主要完成煤炭的连续运输工作。因其与主采设备无直接连接，并可单独运动，所以可做为接续设备在控制中心与主采机组进行连锁控制，实现顺煤流起车、逆煤流留停车和紧急停车等功能。超前支护设备虽然也是靠液压进行行走控制，但控制过程和方式与工作面支架不尽相同，而且可以独立于工作面支架而单独行动。它的主要防护对象也是转载机和破碎机等，所以也把它做为转载运输设备的一部分来处理，转载运输设备与主采机组通过工作面控制中心进行连锁控制。
3.2 辅助设备
一般是指设备到车上的所有动力保障设备；辅助设备包括动力中心、泵站、清水站等。动力中心是为整个工作面所有设备提供电力，控制中心可通过网络对其任何一个动作进行控制，并可读取每一路线的所有电气参数及开关状态。泵站是液压支架的动力源，可通过控制中心进行集中控制，完成自动配液、软化处理、压力检测、水位控制、泵组开停及各种保护。
3.3 工作面控制中心
工作面控制中心是综采工作面由机械化向自动化过度的关键设备，包括工作面整体操作平台、主采机组机控制站、转载运输控制站、视频监测系统、通讯调度系统等。下文重点阐述。
四、工作面控制中心可由五大系统组成
4.1主采机组机控制站
主要是负责直接采煤设备的的控制，把采煤机、刮板机、工作面支架这三大组成部分当成一个整体设备进行控制。它可完成采煤工作的各采煤工艺的控制。取代智能采煤机中的智能化部分，如：记忆切割、煤岩分界识别等特殊功能。使采煤回归到原来的基本功能，主要完成牵引行走、割煤、喷雾和参数采集等功能。而计算量较大的智能控制功能，上交到主采机组控制站，由控制站结合运输机、支架的工作状况及具体位置，同时要结合当时的地质条件和瓦斯的变化情况进行协调控制。同时也取代了电液控制系统的部分高端控制要求：如。在主采机组控制站，可选择“远程”单体和“远程”自动操作，在“远程”单体模式下，用户可通过自动化集控计算机画面的手动控制按钮，实现支架控制系统的单架单功能控制、单步操作、手动成组操作，如支架立柱升、降；移架、推溜、侧护板伸；底调、平衡、支架小循环自动控制；成组支架降、移、升工作循环自动控制（成组自动控制，包括：成组自动推溜、成组自动降—移—升、成组自动支架前端辅助采煤机喷雾、成组自动移架喷雾）；在远程自动模式下，液压支架会跟随采煤机的运行而进行相应的移架、自动推溜操作、自动降---移---升、自动支架前端辅助采煤机喷雾。根据电液控制系统采集的工作面的各种参数，可在主采机组控制站的计算机上设置相关自动追机拉架、设定控制支架的推移步距、斜切进刀、调斜等工艺过程的参数调整和命令发布；在主采机控制中心的计算机上具有对支架控制系统的故障诊断、显示和报警功能。使电液控制系统回归到原始的执行机构的作用上，同时可保留一些
常规操作。支架电液控制系统有“就地”和“远程”控制，在“就地”模式下，可实现单台支架降、移、升工作，就地手动具有最高的优先权，就地手动时可以屏蔽掉远程控制命令。运输机的在线监测本来也是一个无实际应用作用的中间功能，也归入到主机控制中心。同时可对运输机进行自动调链和张紧的控制，还可引入变频驱动技术，实现自动力矩平衡控制。这样可使系统更加简单，同时监测到的数据还可直接用于主采机组的保护和控制。除上述主控功能外，主采机控制站还应具备视频采集控制和控制切换功能。使工作面的视频信号随采煤机的运动分屏地投射到控制中心，以便于操作人员观察现场情况。
4.2转载运输控制站
主要负责转载机、破碎机、皮带机和超前支护支架的连锁和协调控制。并在工作面控制中心的协调下跟随主采机组的推进自动移动。同时采集所有设备的工作参数和超前支护的顶板参数。
4.3视频监测系统
主要完成工作面设备及顺槽设备的主要监控工作。根据需要分屏地反映到工作面操作平台上，供操作人员分析使用。要完成综采设备由人工跟机控制到控制中心集中控制的转变，必须解决工作面的可视化问题。这里要解决的重点问题有视频的传输问题和摄像头的防尘问题。由于采煤机移动工作的特点，采用移动无线视频比较好。要使整个工作面达到无线网络全覆盖，然后在液压支架和采煤机上安装摄像头，并可根据采煤机的位置控制摄像头交替工作，自动跟踪采煤机行走，以保证最佳的视频效果。防尘也是必须解决的关键问题之一。
4.4工作面整体操作平台
在工作面无线覆盖的基础上，为工作面所有空间提供无线全覆盖的无线通讯系统。使工作人员在工作面及两个的顺槽的任何一个位置都能进行移动通讯，保证整个工作队伍的通讯联络。而工作面整体操作平台是整个综采工作面的所有设备进行集中控制的平台。它可控制整个综采工作面所有设备，同时负责与地面调度进行信息联络，地面调度中心可能过光纤网络监视工作面的所有设备工作状态和各种参数。同时可进行视频监视和电话指挥，必要时可在地面对设备进行人工干预，以便处理紧急事故。
五、自动化综采工作面的特点
按上述构架所建立的自动化综采工作面有以下特点：
5.1、打破了综采工作面以机械设备为主的工作模式。
目前所谓“自动化工作面”的研究均是在传统的“人工操作模式”下以某种机械设备为主进行扩展，其中一种方法是以电液控制系统为基础，采集采煤机的信息，以此扩展到工作面其他设备的控制；一种方法是以采煤机的智能化为基础再与电液控制控制系统相连进行自动控制。综采工作面是一个多设备、多系统相互融合和的复杂系统，设备与设备之间的动作相互交织，还要考虑地质条件变化等因素的影响。单一设备的控制系统从运算能力上其实是达不到的，只能是设备之间互相通信和联络，再通过各自的控制系统决策控制，这不仅影响了指令的执行时间，也容易出现逻辑错误。更何况机械设备厂家其技术特点都是以机械为主，自控的技术力量一般都不高，设备之间还存在相互竞争的因素，想达到协调一致的控制是不可能的。所以要想使整个工作面达到“自动化采煤”的目的，必须打破以机械设备为中心的“机械化采煤”的工作方式。
5.2、打破了以设备生产厂家为单元的独立控制思路。
要实现自动化采煤，必须达到多设备协调统一的控制，打破生产厂家的壁垒。这样既可以提高工作面的整体性，又可以降低对单体设备控制的技术要求。因为，对于单体设备来说，智能化水平再高，也无法解决工作面所有设备的协调工作，对工作面的自动化运行不会有任何影响。
5.3、确立了以自动化技术为主导的“主采机组”的整体控制方案。
由于综采工作面的复杂性，必须把工作面相互连接的所有设备看成一个大型的可行走的采煤机组。其中的采煤机、支架、刮板机不论设备的体积有多大、数量有多多、功能有多强都是主采机组的一个部件，任何一个动作都要在协调其他部件、同时考虑工作面环境变化的情况下执行.
5.4、通过无线网络全覆盖，使工作面的视频监视功能得到加强，同时也解决了语音通话的
问题。
更重要的是在特殊情况下可以在工作面可视的距离内任何一点进行遥控操作。无线网络还可以作为数据和控制信号的备用通道，使我们的控制系统的传输达到双通道互为备用，大大提高系统可靠性。
六、自动化经济效益以及工作经验
6.1经济效益
自动化工作面的成功应用，是采煤技术革新的一次巨大变化，带来可观的经济效益。
第一，节省人力，降低劳动强度。人工操作时，工作面正常作业人员至少需要11人（2名煤机司机，8名支架工，1名班长），而且每个人的劳动量都很大。而使用跟机自动控制，仅需3人（1名支架工，1名煤机司机，1名班长），这些人只是监护设备运行，不需要做任何操作，所有动作自动完成。
支架工采煤机司机班长工作量邻架操作8 2 1 繁琐操作成组自动控制 3 2 1 简单操作跟机自动化 1 1 1 监护
表1、跟机自动化工作面人数对比情况
第二，简化了操作工序，提高了系统自动化程度。所有动作系统自动完成，无需人员干涉，让采煤这个复杂的工序变得简单易行。
第三，保护设备，延长设备使用寿命。首先，控制器使用频率大大降低了。邻架控制拉一台支架平均需要切换10次按键，且都是按dead键，要持续按十几秒钟，这对控制器的损害很大。采用自动控制，无需按控制器，延长了控制器的使用寿命。其次，延长电磁先导阀的寿命。邻架控制由于频繁切换按键，电磁先导阀动作断断续续，跳动厉害，没有规律，而成组自动控制，由程序自动驱动先导阀，先导阀的动作平稳有序，损坏率大大降低。再次，采煤机遥控器的使用频率大大降低，减少材料配件的损耗。
第四，保障作业场所的人员安全。自动化的应用，将大批现场操作人员从工作面恶劣的工作环境中撤离出来，大大降低了工作面人身事故率，保障了职工的生命安全。
第五，提高了生产效率。减少了人员主观因素导致的反复开停车耽误时间，使得整个采煤过程连续进行，实现综采面的高产高效。
6.2自动化工作面的应用经验
电液控制系统的自动化功能先进一流，但在复杂地质条件下推广应用有一定困难。为了在淮南矿区实现自动化工作面，我们摸索出一套适合这种特殊地质条件下的自动化工艺和管理经验。
第一，在工作面两端头屏蔽自动化功能。我们把机头机尾各十架屏蔽在自动化范围之外，在此范围的支架由人工来操作，采煤机的续刀、打三角煤也有人工来操作。通过人为干涉，一方面可以调整自动动作的误差，一方面简化了自动化工艺，使得自动工艺更准确，更符合我们的要求。
第二，在端头设置警戒，自动动作区域严禁人员入内。人是施工现场最不稳定的因素，将人从工作面完全撤离出来，避免了人身事故，就是一个最大的保障。
第三，指定专人负责技术参数的设置与修改。自动化的关键就是参数。自动控制的本身就是依据参数执行相应的控制，所以对参数的管理很重要，必须由专人负责。系统密码必须严格保密，严禁对外泄露，对关键参数的修改必须提前三天公布。
第四，在不同条件下使用不同自动化工艺。如在工作面过低或超高情况下不宜使用成组自动化，在阴阳立柱较多时不宜使用跟机自动化，在顶板破碎严重时不宜使用成组自动化，在遇断层或特殊构造是慎用自动化等。
第五，加强人员培训，提高职工整体业务水平和素质。对职工进行专门培训，培养出一批能驾驭现代化设备的操作工。保证教一个精一个，宁缺毋滥，经考核合格，颁发证书，持证上岗。
第六，加强设备的检修力度。自动化的应用，提高了对设备的要求，尤其对各种传感器、电磁阀、通讯线路，这些平常容易忽视的地方，必须保证准确可靠，反应数据真实。
七、自动化工作面能达到的效果
7.1实现四级监控，三级控制
1．可在地面调度室监控工作面所有设备的工作过程、工作状态和相关数据。通过视频观擦采煤机行走、割煤、摇臂调高卧底的动作过程；观察液压支架的升---降---移的工作过程、转载运输设备、超前支护设备的工作和移动过程。并可进行语音通话，实施语言指挥；在特殊紧急情况下，还可以直接干预停机。 2．可在顺槽设备列车上（工作面控制中心）进行“远程自动控制”和“远程手动控制”。“远程自动控制”就是在工作面条件允许的情况下实现全自动采煤，采煤机可实现记忆切割，根据示范刀切割数据进行自动巡航、调高、卧底、加速和减速；实现斜切进刀、磨三角等功能。支架可以实现跟机拉架、调斜、成组拉架等动作。“远程手动控制”就是在工作面地质条件不好的情况下，在控制中心的计算机上通过视频观察对单体设备进行点动控制。
3．在远程操作出现问题是，工作人员还可以拿手持遥控器在可视范围内进行人工操作。
4．除了上述自动化的工作之外，采煤机和支架还保留各自的本机操作功能，在特殊情况需要人员现场处理时，工人可在机器旁进行单机、单功能操作。
7.2电气自动化技术能够提高采煤生产效率
目前，采煤生产中的自动化系统已经非常智能，例如出现了采煤机自动运行控制系统，采煤机的工矿在线监测、传输和显示系统，故障预报及诊断、专家诊断系统，综采工作面装备远程监控系统和采装备液压支架等。采煤机的远程监控和综采装备液压支架可以通过自动化系统达成，例如采煤机根据变化的煤层达成自动割煤及根据煤层的软硬对采煤速度进行自动调节，对各受力点的状态和动态监测综采液压系统压力进行检验并完善，对支架推移输送机的拉移自动进行调节，面对问题能够非常智能的做出正确的判断等。此外，在煤矿项目的调研、选型工作方面，自动化技术应用可以提高其工作效率和技术精度。
7.3 电气自动化技术的应用能够释放煤矿劳动力
近年来，随着计算机技术的进步，计算机技术大量运用于煤炭自动化技术当中，煤矿工人的体力劳动大大减轻。电气自动化的核心装置是计算机，而计算机有非常强的存贮和运算能力，且功耗和体积较小，非常适合于工作空间不大的煤矿电气自动化产品，从而使煤炭行业的自动化程度不断提高。相应地出现了一批高科技水平的煤炭机电设备，如具有通信功能的煤矿电气自动化产品等。如今的煤矿电气自动化设备能够判断周围环境的状态，能够让设备保持最优的状态并对环境自动适应，同时能及时准确地对采集的参数进行分析，然后诊断故障，再对这些诊断结果进行分析，以此预测以后工作过程中的故障。在比较恶劣的工作环境下矿用传感器也能进行信号的测量，并且具备自我调节、自诊断、自校正以及状态识别等功能。
八、结语
自动化对煤矿企业的生产具有至关重要的作用，在煤炭资源如此稀缺的今天，企业需要不断创新技术，为我国煤矿开采事业的发展保驾护航，增强煤炭企业可持续发展和整体竞争力。
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智能化(自动化)采煤工作面介绍(百度文库上传)
智能化(自动化)采煤工作面介绍 智能化采煤工作面自动化系统主要由液压支架电液控制系统、智能集成供液系统、综采自动化控制系统等组成，可提高煤矿综采自动化水平，改善煤矿开采安全条件，降低煤矿工人的劳动强度、提高生产效率。 一、液压支架电液控制系统 液压支架电液控制系统是对液压支架实施多功能、高效率、自动化控制的成套设备，能够有效提高液压支架的动作速度，减轻工人的劳动强度，确保生产安全。可接入煤矿信息化系统，实现井上下综采设备信息的实时共享和分析，为用户的科学生产管理和决策提供有力保障。 电液控换向阀：是电磁换向阀和液控换向阀的组合，具有200L/min、320L/min、500L/min等多种规格，通过电信号控制乳化液流向的电液转换装置。
控制器：由微处理器、存储器、型式多样的输入输出接口、通信接口等硬件和系统程序、应用程序等软件组成。通过存储并运行程序，指挥液压支架的所有动作，并监测支架的关键姿态和数据。 传感器：感知支架各种姿态和参数，变换成为电信号传递给控制器，以满足支架信息的处理、存储、显示和控制等要求。 二、智能集成供液系统 智能集成供液系统为煤矿用户提供一套完整的综采工作面支架液压系统供液方案，集泵站、电磁卸载、智能控制、变频控制、乳化液自动配比、多级过滤及系统运行状态记录与上传为一体，为综采工作面提供恒压、清洁、配比稳定的
高质量乳化液，是煤矿综采工作面高产、高效、节能环保、长时间稳定工作的值得信赖的后备保障系统。 自动配液站：能够实现乳化液的自动配比和工作面乳化液浓度的自动调节，具有动态调节，浓度配比及调整精确的优点。该系统通过对CONFLOW混合器吸油部分增加电控节流阀来实现配液浓度的调节，控制机构调节精确、具有电气保护系统和机械保护结构，使用最稳定的原装进口机械式的混合器与自动化控制系统相结合，且以最经济可靠的方式实现乳化液配比的自动调节与工作面乳化液系统的浓度调节。 乳化液泵：该产品工作压力40MPa，公称流量630L/min，采用电控、液控双卸荷冗余系统设计且可实现自动切换；三支撑、中分人字齿传动系统，优化曲轴受力状态和提高负载能力；高耐磨陶瓷柱塞及进口盘根密封，摩擦力小、寿命高；模块化设计，便于维修，具有稳定可靠、寿命持久、高效节能及维护方便等优点。
采煤机-基本操作
（一）采煤机的使用与发展 阶段名称出现时间主要特征 第一代采煤 机19世纪50年代 初期 前期为链式工作机构，后来发展到滚筒式，固 定滚筒，效率低。 第二代采煤 机19世纪60年代 初期 单摇臂滚筒采煤机的出现，解决了采高调整问 题，适应煤层厚度变化的能力。 第三代采煤 机1964年双摇臂滚筒采煤机，解决了工作面自开切口问题，显示了综合机械化采煤的优越性。由链牵引到无链牵引。 第四代采煤 机1976年 电牵引、变频调速、自动化控制 滚筒式采煤机是采煤工作面的主要设备，完成落煤和装煤两项工序。在历史的发展中，大致可分为四个阶段：
（一）采煤机的使用与发展 （1）直流电牵引采煤机 1976年前西德研制成世界上第一台直流（他激）电牵引采煤机—EDW-150-2L型采煤机。 1976年美国久益公司研制出1LS直流（串激）电牵引采煤机。 1996年生产的6LS5采煤机其装机功率为1530kW。 1984年英国生产了第一台ELECTRA 550直流（复激）电牵引采煤机。1997年生产了ELECTRA3000。ELECTRA系列直流电牵引采煤机已在我国、美国、英国、澳大利亚等国使用。 1990年鸡西煤矿机械厂生产4台MG463WD直流电牵引采煤机； 1994年西安煤矿机械厂同德国艾柯夫公司合作生产MXA300/680直流电牵引采煤机； 太原矿山机械厂从英国安德森公司引进技术合作ELECTRA1000电牵引采煤机。 （一）采煤机的使用与发展 （2）交流电牵引采煤机 1986年日本三井三池制作所研制世界第一台MCLE400—DR6868交流电牵引采煤机，后相继研制出DR101101、DR102102交流电牵引采煤机； 德国研制的EDW380/400L、SL500交流电牵引采煤机； 英国研制的ELECTRA750、EL600交流电牵引采煤机； 俄罗斯研制的K882交流电牵引采煤机； 法国研制的Panda-E交流电牵引采煤机。 我国从1990年起相继研制出MG344PWD、MG300/680WD和 MG375/830WD等交流电牵引采煤机。
膜技术在分离二氧化碳中的应用
膜技术在分离二氧化碳中的应用 1.前言 在环保、工业生产等方面的要求，工业上脱除二氧化碳一直是重要的工艺。从工业废气中脱除二氧化碳，可以减少燃烧废气对大气的污染；在天然气净化过程，脱除二氧化碳等酸性气体，可以提高天然气热值，同时减少输送管道的腐蚀。 工业上脱除二氧化碳工艺主要有化学吸收法、物理吸收法、吸附法和膜法。化学吸收法是工业上脱除二氧化碳最成熟的工艺，常用的吸收剂一般是有机胺类的水溶液。化学吸收法适用于处理气体中二氧化碳含量很低的情况，但化学吸收法中吸收剂再生需要消耗大量的外界供热，同时常用的胺类吸收剂存在设备腐蚀问题，针对化学吸收法存在的缺陷，膜技术具有装置简单紧凑、能耗低、操作方便、占地面积少等优点，研究人员已在积极研究用膜技术脱除CO2。 2.膜分离CO2技术 对于能够有效分离捕集CO2的膜材料，它需要具备以下几个特点，即：1)高CO2渗透性；2)高选择性；3)热稳定性和化学稳定性；4)抗塑化；5)抗老化；6)材料价格便宜；7)材料易加工。目前仅有少数膜材料其选择性很高，而且通常高选择性膜材料其渗透性低。目前研究CO2分离的膜材料主要为聚酰亚胺膜、载体促进传递膜、混合基质膜、碳分子筛膜、PEO （聚环氧乙烷）膜和中空纤维膜。 2.1聚酰亚胺膜 聚酰亚胺膜是研究最广泛的膜材料，因为其具有优异的化学和热稳定性、高CO2渗透性、便于成膜。一些聚酰亚胺特别是耦合六氟二酐(6FDA)基团的聚酰亚胺具有高的CO2溶解性和选择性。这主要是因为-CF3基团增加了分子链的刚度，增大链段转动的空间位阻，降低分子链间堆积密度，从而有利于提高气体的渗透性。许多研究者已经进行增强聚酰亚胺膜的渗透性和选择性方面的研究,尤其关注通过改变聚酰亚胺结构来增强扩散系数的研究。图1为聚酰亚胺膜与其他膜材料分离CO2/CH4的性能比较，可以看出一般膜材料的选择性高时其渗透性低，聚酰亚胺膜的分离性能远胜于其他膜材料。另一种引起相当多研究的聚酰亚胺是商业聚酰亚胺，Matrimid5218。Matrimid通过溴化改性，能够显著增加CO2和N2的渗透性，而只稍微降低CO2/N2的选择性。 图1.聚酰亚胺膜与其他膜材料对CO2/CH4分离性能比较
浅谈发电厂电气自动化系统监控技术发展趋势
浅谈发电厂电气自动化系统监控技术发展趋势 发表时间：2019-11-07T15:56:28.483Z 来源：《基层建设》2019年第23期作者：辛子健张慧康[导读] 摘要：电力能源已经成为社会生活不可或缺的能源，通过分析电气自动化监控系统的设计理念，讨论自动化监控系统在发电厂的实际应用，展望自动化监控系统的未来发展，希望以此提升电子控制的自动化与智能化水平，并且加快电气自动化控制的发展速度，实现精准控制与监控，并且通过分析现有技术水平与数据合理性，为相关人员起到参考性价值。 中国联合工程有限公司浙江杭州 310000摘要：电力能源已经成为社会生活不可或缺的能源，通过分析电气自动化监控系统的设计理念，讨论自动化监控系统在发电厂的实际应用，展望自动化监控系统的未来发展，希望以此提升电子控制的自动化与智能化水平，并且加快电气自动化控制的发展速度，实现精准控制与监控，并且通过分析现有技术水平与数据合理性，为相关人员起到参考性价值。 关键词：发电厂；电气自动化系统监控技术；发展趋势厂用电设备在布设方式和数量方面具有特殊性，该类设备主要安装在配电室和电动机控制中心，运行管理的信息数据量比较多，并且检修维护的复杂性也比较高。相比于热工系统来说，电气设备操作频率比较低，部分设备处于正常运行状态时，操作间隔时间比较长。电气设备保护自动装备对于可靠性要求比较高，操作速度比较快，需要在极短时间内完成保护动作。对于电气设备的构造来说，操作结构复杂性高，连锁机构比较简便。对于控制方式来说，厂用电设备的设备监控需要与分布式控制系统相连接。通过分析上述特点能够看出，在建设电气控制系统时，系统结构和联网方式能够确保系统运行可靠性。不仅能够实现正常的运行操作，还能够实现出事故状态和异常运行状态下的数据状态，提供应急处理措施和操作指导，确保电气系统在安全状况下工作。 1、电气自动化系统监控技术的设计理念 1.1集中化监控方式 通过集中化监控能够有效维护设备运行与检测效果，该项功能对于监控的要求比较低，能够高效完成系统设置。然而因集中控制功能需要借助处理器实现，监控对象的增加或减少都会使主机设备电缆量增加，相应加大成本投资。当电缆线长度比较长时，也会对系统运行可靠性造成影响。所以必须合理设计设备接线，以此维护线路的安全运行。 1.2远程监控方式 远程监控能够明显降低费用成本，还能够减少材料、设备与电缆的数量，提升监控灵活度，还有助于降低设备成本。实时监控总线通信设备，能够确保电气自动化系统的运行稳定性，还有助于降低运行成本。 1.3现场电缆总线的监控处理方法 针对互联网技术来说，通过电缆总线就可以实现电气自动化系统控制，确保整个运行过程的智能化，还能够促进电气自动化设备的发展，降低网络系统控制能耗。在控制现场系统总线时，必须确保系统设计的准确性，基于不同功能采用相应的监控方法，确保系统监控问题的处理高效性。此外，电气自动化系统监控技术还能够对现场总线实施设备数据隔离，连接到监控系统线路中，以此降低电气控制的自动化管理成本。针对独立设备来说，需要利用网络实现合理化连接，以此确保网络监控的灵活性，还有助于提升系统可靠性，避免设备拒动。所以电气自动化系统监控技术的未来发展就是以现场总线监控方式为主。 2、电厂中电气自动化监控技术的具体应用分析 在电厂运行过程中，电气自动化监控系统的应用覆盖范围比较大，基础应用主要包括以下方面：第一，数据采集与处理应用。电气自动化监控系统能够实现现场测试与控制功能，能够对设备运行数据信息进行采集，还能够有效监测设备运行状态、实际运行状态以及变位信号等，还能够对数据合理性进行校验，实施数据预处理，还能够对数据库内容进行实时更新。 第二，画面显示。该系统能够通过模拟画面功能，显示出一次设备和系统的运行状态，并且实施显示出系统实际电流和电压、断路器状态、隔离开关状态等，形成系统运行趋势图，能够有效作用于系统管理与操作中。 第三，运行监视功能和报警功能。通过阴极射线管显示屏，能够实时显示出开关站运行信息、操作步骤和设备参数。一般情况下，电气自动化监控系统能够通过显示终端，显示出各类信息，还能够生成报告画面，当模拟出现超限问题时，能够及时打印相关信息数据，以此发挥出报警效果。 第四，电气元器件：由于电子元器件可靠性会直接影响自动化控制设备的可靠性，因此必须按照自动化控制设备的工作环境选择适宜的元器件。在电子元器件选择时需要考虑标准要求，如果该电子元器件缺乏标准要求，就必须确保替换品数量，在世界生产应用期间随时更换损坏的元器件。由于环境因素对电气自动化控制设备的运行影响比较大，因此必须确保电子元器件的散热性能。若电气自动化控制设备运行功率比较大，则应当注重提升电子元器件的散热性能。所以合理选择电子元器件可以有效提升电气自动化控制设备可靠性。 3、电气自动化监控系统未来发展趋势 3.1OPC过程控制技术 该项技术属于工业化测试标准，能够有效处理自动化系统，合理控制系统方法标准、数据接口等。在计算机技术快速发展过程中，网络技术开发力度不断加大，计算机已经成为各行业领域应用的重要设备。计算机服务器结构，互联网技术，都能够促进电气自动化的发展，还能够关联到计算机系统中，从根本上提升电力产业的发展速度。企业管理层可以利用系统对企业财务、人力资源等数据进行监测控制，以此确保现场施工的合理性。在组建视频技术和开发虚拟技术时，需要应用到自动化产品。在软件技术快速发展中，通过应用通信化技术和信息软件技术，能够确保电气自动化建设的合理性。 3.2变换器系统的发展 在电气自动化设备不断升级更新中，也应当注重变换器更新工作。针对常用晶闸管来说，直流变化器属于一种重要的整流方式。利用PWM变换器更新电气自动化系统，有助于提升功率因数，降低高谐波的电网管理复杂性问题，还能够处理电动机低频区域的转矩动脉问题。然而变换器电压和电流的谐波分量会作用于转矩动脉中，从而导致电机组出现振动噪声。此时为了确保逆变器的工作效率，需要加大高开关频率的限制，避免电气自动化电压损伤问题出现。对于零谐振器来说，通过电气零电压力和电流能够对开关状态进行控制，避免开关过度损耗，降低逆变器运行成本，确保其始终处于安全稳定运行状态。 3.3调速控制的发展
钻式采煤机的螺旋钻结构与核心技术
钻式采煤机的螺旋钻结构与 核心技术 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
钻式采煤机的螺旋钻结构与核心技术 一、螺旋钻机组的组成及其工作原理 （1）机组的组成 机组的组成如图3-3所示。机组由主机、钻机动力设备、通风系统、钻头和移动装置等组成。 1-螺旋钻机组主机 2-托架 3-操作台 4-液压系统 5-动力装置 6-CYB-350AB型控制站 7-矿用接线开关APSH.1型 8-采用BMCH-4.5型风机的通风系统 9-钻具 图3-3 百狮-2型螺旋钻采煤机组总装图 （2）机组工作原理 螺旋钻采煤机组传递扭矩给和钻压给螺旋钻从钻采条带里的煤，并完成采煤过程的送钻和退钻。螺旋钻由一个左旋一个右旋的两节钻杆和它们中间的风管组成。钻头的切割部分是一个执行机构，它由三个钻头组成。右边的螺旋钻通过减速箱传扭矩给中间钻头。如图3-6 通过风管不间断地向工作面通风，并用ATZ-1型瓦斯测量器测控。通过放置在风管边的软管向执行机构的喷头供水，保证降尘。两个单独的传动装置带动钻杆组的旋转。 为锁紧和开启钻杆的连接，需把钻杆连接用的带有凸轮的离合器调整到适合的位置，用有旋转传动装备的翻转机构来对正。 用固定在传动架上的传动装置沿导向进行液压推进，机器下面有滑板，滑板支撑在底板上，利用滑板在巷道内移动机器。定向机构保证机器的传动架沿着煤层角度进行钻进。
机组对巷道壁的水平侧推力是用液压缸来保证的。机组机械化接钻杆和撤钻杆时有一个找正装置，用它来找准定位需要钻进或撤出的在钻采带里的钻杆和风管。钻杆的安装、拆卸、储存是由安装在巷道的单轨吊完成的。 机组采下来的煤是靠放置在巷道里的刮板运输机运出的。螺旋钻机、操作台和动力装置连接在一起，沿巷道一起移动 图3-6 二、螺旋钻构造 如图3-4所示，螺旋钻具是由一些很容易组装、拆卸的构件组成。钻具为两组螺旋钻杆和通风管，它们都与螺旋钻机连接。在前右螺旋钻杆和通风管之间由减速箱连接，在前左螺旋钻杆上安装了用刚性拉杆与减速箱壳体相连的轴承座。减速箱和轴承座装在下有弹簧的滑板上。在右螺旋钻杆的轴承座前面及减速箱的输出轴上装有3个钻头，钻头轴之间的距离为640mm，两则的钻头按煤层厚度采用不同直径的625mm,725mm或825mm钻头。在各种条件下，中间钻头的直径是625mm，但它的结构随着两侧钻头的直径不同而改变。所有钻头有通用的连结节，以保证把钻头安装在减速箱和轴承座的输出轴上。
采煤机自动化割煤操作说明
采煤机自动化割煤操作说明 模式切换： 自动（F2+确认）、手动（F2+返回） 界面路径： 记忆数据页面：主页—通信状态页-自动化（上下翻页查看记忆采高和卧底数值） 参数设置界面：主页—通信状态页-自动化—记忆割煤配置 参数含义： 每支架脉冲：79.25（影响煤机定位，不可修改） 自动化割煤机头支架号：75（机头割透停机点，10倍输入） 自动化割煤机尾支架号：1386（机尾停机点，10倍输入） 左侧三角煤支架号：331（与支架折返点设置一致，10倍输入） 右侧三角煤支架号：1221（与支架折返点设置一致，10倍输入） 三角煤进窝设定高度值：1400（机头/尾斜进刀前滚筒抬高值） 煤机Y尺寸：1600（煤机自身属性，不可修改，用于计算采高） 摇臂长度：2900（煤机自身属性，不可修改，用于计算采高） 滚筒直径：2200（煤机自身属性，不可修改，用于计算采高） 参数修改方法： 当前工步：主页单击当前工步数，弹出的键盘窗口输入实际工步，点击“√”完成修改。煤机位置：主页单击煤机位置，在弹出的键盘窗口输入实际煤机位置，点击“√”后再单击确认按钮完成修改。 其他配置参数：在记忆割煤配置页面点击需要修改的参数，弹出键盘窗口输入修改值，点击“√”完成修改。 工步说明： 第一步：机头到机尾区间，根据记忆采高卧底调整左右滚筒高度。 第二步：机尾极限位置，停牵引、滚筒换向、自动返刀，反向牵引。 第三步：机尾极限位置到机尾三角煤折返点，煤机进煤窝，根据设定高度值调整前滚筒（左滚筒）高度。 第四步：机尾三角煤折返点，停牵引、滚筒换向、自动返刀，反向牵引。 第五步：机尾三角煤折返点到机尾极限位置，根据记忆采高卧底调整左右滚筒高度。 第六步：机尾极限位置，停牵引、滚筒换向、自动返刀，反向牵引。 第七步：机尾到机头区间，根据记忆采高卧底调整左右滚筒高度。 第八步：机头极限位置，停牵引、滚筒换向、自动返刀，反向牵引。 第九步：机头极限位置到机头三角煤折返点，煤机进煤窝，根据设定高度值调整前滚筒（右滚筒）高度。 第十步：机头三角煤折返点，停牵引、滚筒换向、自动返刀，反向牵引。 第十一步：机头三角煤折返点到机头极限位置，根据记忆采高卧底调整左右滚筒高度。 第十二步：机头极限位置，停牵引、滚筒换向、自动返刀，反向牵引。 简单故障： 1、煤机在机头割不透就停机 原因：工作面存在单向偏移或者沿推进方向不直会导致无法割透。 处理：适当减小参数“自动化割煤机头支架号”值，可以在下一次割透停机，参数不能调太小，保证滚筒不能碰到转载机。 2、煤机开启自动化后停泵电机
采煤机现状及其发展趋势
国内外采煤机现状及发展趋势 随着科技的发展，技术的创新，煤炭生产进入高产、高效、安全和可靠的现代化发展阶段。从此，综合机械化采煤设备成为各国地下开采煤矿的发展方向。自70年代以来，综合机械化采煤设备朝着大功率、遥控、遥测方向发展，其性能日臻完善，生产率和可靠性进一步提高。工矿自动检测、故障诊断以及计算机数据处理和数显等先进的监控技术已经在采煤机上的到应用。，开发高产高效矿井综合配套技术是我国煤炭科技发展的主攻方向，根据世界采煤机发展潮流和煤炭科技前沿最新消息，我国采煤机应在以下方面进行攻关研究，尽快赶上世界水平。为了满足高产高效矿井发展的需要，增产减员，增产减面，实行合理化集中生产，拟研制截割功率2X500KW~2X600KW，总装机功率1200KW~1500KW以上，截深0.8m～1.0m的高效电牵引采煤机；电机横向布置，框架式结构，无底托架，交流变频调速，供电电压3300V以上；强力型无链牵引系统，具有高牵引速度和牵引力；配用机载增压水泵和吸尘滚筒，操作方便，控制、保护齐全，性能良好。衡量一个国家的采煤机的技术水平，首先应对其机械设备的先进行、品种、质量、可靠性、适应程度以及寿命等加以分析。我国是一个发展中国家，改革开放以来，采煤机得到了很大的发展，但生产的质量、寿命、高新技术的应用、科学管理等与世界煤炭工业发达国家相比，还存在较大的差距，国外采煤机有关部件的设计寿命是：齿轮12500h，轴承20000h～30000h，电机绝缘寿命4400h，滚筒可产煤300万吨。综合工作面采煤机一般都装有自动控制、诊断、数据
传输、无线电遥控装置，不仅操作方便，而且能通过诊断装置预先发现故障并及时排除。我国采煤机的齿轮、轴承、滚筒、电机等主要部件的设计寿命均低于国外水平。采煤机大部分不具有监控、诊断保护功能，不能预报诊断故障，不能保证采煤机经常处于正常状态。我国要求采煤机出150万吨～200万吨煤而不大修，实际上与要求还有距离。为了满足高产高效综采工作面快速割煤提高生产力的需要，克服液压牵引的繁杂，电牵引采煤机是采煤机发展的一个趋势。 1．采煤机的发展史 20世纪40年代初，英国和前苏联相继研制出了链式采煤机，这种采煤机是通过截链截落煤，在截链上安装有被称为截齿的专用截煤工具，其工作效率低。同时德国研制出了用刨削方式落煤的刨煤机。 50年代初，英国和德国相继研制出了滚筒式采煤机，在这种采煤机上安装有截煤滚筒，这是一种圆筒形部件，其上安装有截齿，用截煤滚筒实现落煤和装煤。这种采煤机与可弯曲输送机配套，奠定了煤炭开采机械化的基础。这种采煤机的主要缺点有二点：其一是截煤滚筒的高度不能在使用中调整，对煤层厚度及其变化适应性差；其二是截煤滚筒的装煤效果不佳，限制了采煤机生产率的提高。 进入60年代，英国、德国、法国和前苏联先后对采煤机的截割滚筒做出革命性改进。其一是截煤滚筒可以在使用中调整其高度，完全解决对煤层赋存条件的适应性；其二是把圆筒形截割滚筒改进成螺旋叶片式截煤滚筒，即螺旋滚筒，极大地提高了装煤效果。这两项关
综采工作面智能化技术与装备的发展
综采工作面智能化技术与装备的发展 发表时间：2019-08-07T13:02:17.437Z 来源：《防护工程》2019年9期作者：马超俊 [导读] 探究综采工作面智能化技术的发展前景，希望能为我国煤矿开采工作的未来发展有所启示。 新疆焦煤(集团)有限责任公司新疆乌鲁木齐市 83000 摘要：结合我国当前综采工作面的生产活动来看，其工作内容十分复杂并且作业环境较为恶劣，在我国科学技术水平不断提高的今天，我国产业结构不断优化升级，智能化技术的应用，促使我国煤矿开采工作质量与工作效率在不断提高。本文主要内容通过论述当前我国综采工作面智能化技术与装备的现状，探究综采工作面智能化技术的发展前景，希望能为我国煤矿开采工作的未来发展有所启示。 关键词：综采工作面；智能化技术；装备 前言:在我国不断调整产业结构的背景下，各行各业在运行发展过程中都面临着较大的变革，其中煤矿开采行业在开展生产活动时，无论是技术还是装备都朝向智能化方向发展，智能化技术的应用有效提高了综采工作面的安全性，并且对生产活动的质量与效率都有不同程度的积极影响，由此可知，综采工作面智能化技术与设备的发展对煤矿开采活动的重要性。 1.当前我国综采工作面智能化技术与装备存在的主要问题 1.1缺乏统一的通信平台 虽然当前我国综采工作面的高速以太网络以及建成并且投入使用，但是通常情况下该网络只是用来传输数据量较大的视频信息，并且在网络中缺乏统一的协议标准，导致综采工作面中的各个信息系统最终不能实现共享。 1.2综采工作面存在有上窜下滑的问题 综采工作面在开展生产活动时，往往会有对煤层地质环境的变化，而导致刮板输送机在运行过程中工作面出现整体向上或者向下的窜动现象，导致转载机与刮板机之间的距离极易产生变化，最终造成安全出口不够、拉煤不畅等现象，甚至会直接导致综采工作面存在安全隐患[1]。 1.3工作面还不能实现自动找直 当前我国综采工作面在开展生产活动时，精准的找直技术仍旧处于研究探索阶段没有攻克，结合我国综采工作面的实际情况来看，LASC与导航技术的相结合实现了水平控制与自动找直功能，但是有关精度方面还是不能够达到自动化的要求。 2.综采工作面智能化技术的应用 众所周知，综采工作面的生产活动内容较为复杂，在实现综采智能化的过程中主要以井下控制功能为主要核心内容，最终在生产活动中实现三机自动控制，进而实现智能化的采煤工艺。当前，在我国综采工作面中，其智能化技术的关键技术为自动取直技术，此技术在应用过程中能够使工作面在不断推进的过程中始终保持直线，并且促使巷道方向与工作面的推进方向能够始终保持正交关系，最终使综采工作面在进行生产活动时，刮板输送机等装备能够始终保持良好的受力状态。在推进综采工作面的过程中，利用地理信息系统能够准确获取采煤机的位置与运动参数，然后进行导航。在以上内容的基础上，采用截隔模型开展数据信息的传输工作，最终促使支架电液控制系统能够实现三级联动控制[2]。当前我国在综采工作面开展生产活动时，使用的导航设备与定位设备为陀螺仪与加速度计，但是如果长时间使用这类型设备，误差将会不断累积，因此经常需要对其校正，常见的矫正方法为闭合路径算法，运用此算法最终实现误差补偿工作，促使综采工作面能够始终保持两百五十米的长度，并且要将测量误差与取值误差分别控制在二十米与五十米的范围内。 在开展采煤工作时，是否能够将隔离区有效控制在顶底板边界内，直接关乎着采煤生产活动的采出率大小。在综采工作面逐渐朝向智能化方向发展的过程中，如果采用自动导航技术，在最初阶段只能实现三维定位，直到后期最终才能够利用煤岩界面的识别技术对煤层动态开展实时测量工作。相关人员针对测量结果对滚筒的高度进行适当的调整，促使工作面的水平高度能够被有效控制。但是结合目前我国调控设备高度的方法来看，仍旧采用的是记忆割煤技术，此技术会在煤层走向发生较大变化时出现误差。 为了促使综采工作面能够连续开展生产活动，在生产过程中需要采用能够连续生产的保障技术。例如在采运工作中，需要利用平衡控制技术来对煤流量进行实时监测，随后将监测结果传输至控制中心，在控制中心内部将会完成参数比较工作，根据比较结果会对隔煤速度进行控制与调整[3]。 3.综采工作面智能化装备的应用 结合我国当前综采工作面智能化设备的应用情况来看，在生产活动中采用的液压支架依旧采用的是电液控制系统，此系统通常不能够与传感器与控制器相结合，如果采用智能液压支架，那么便能得到一体化的产品，提高支架的自动化程度。简单来说，就是在开展生产活动时，在控制中心设置能够远程操作的支架台，然后利用操作台的主界面对综采工作面进行全面监控，最终实现支架远程控制工作。应用此设备的最终目的是为了达到三平两直的目标。 在综采工作面设备智能化的过程中，还包含有智能采煤机设备。该设备能够在应用过程中结合工艺要求设定不同的工种模式，并且实现支架与输送机两者之间的联动控制。目前在煤炭输送方面，经常采用的智能设备为智能刮板输送机设备，该设备能够自动检测输送机输送煤炭时的直线度，使输送设备能够始终保持一定的平整度[4]。 在信息通信方面，综采工作面在开展生产活动时，已经能够利用自动化软件平台与信息系统实现数据通信。结合我国当前综采生产活动的实际情况来看，诸多单位已经建立了以台网为主干的传输平台，并且还能利用光纤与电力载波开展通信工作。在井下生产活动中，还能够利用无线实现数据信息的传输。在对综采工作面整体进行检测控制时，需要结合自身实际情况，采用多功能组件式软件，促使系统能够实现智能化运行。除此之外，采煤单位通过应用采煤训练模拟系统还能够有效完成综采过程的模拟活动，进而能够利用模拟活动对相关施工人员进行安全技术培训，以便促进综采工作能够顺利开展。 4.综采自动化综合技术与装备的发展前景 4.1自动化发展 近年来，在我国光电技术不断发展的过程中，促使综采工作面的智能化装备与智能化技术都得到了全面发展。在综采工作面的放煤阶
《电力设备》滚筒采煤机自动化与智能化控制技术发展及应用
滚筒采煤机自动化与智能化控制技术发展及应用 宋小鹏 陕煤集团神南产业发展有限公司, 陕西神木 719300 摘要：针对滚筒采煤机实现自动化与智能化控制所面临的关键技术难题，介绍了其机载控制计算机、截割高度与行走控制、远程通信与监控、设备间协同自动化控制、故障诊断与早期预警等技术的现状;对比分析了国内采煤机自动化技术与国外先进技术之间的主要差距;最后指出了采煤机自动化智能化技术的进一步发展方向。 关键词：滚筒采煤机；自动化；智能化；发展；应用 1前言 我国资源储备量较多，加大了煤矿开采工作的压力。利用功率高、安全性强的开采设备时，需要结合具体操作环境和情况决定。而如今研发难度高、智能化程度低、工作效率不高等已成为煤层开采过程中亟待解决的问题。应用相关先进技术，实现高效、安全、高效益的工作与开采，促进滚筒采煤机自动化与智能化发展势在必行。 2自动化采煤机的概念及其特征 国内早期研究自动化采煤机主要是为解决薄煤层采高低、设备维护困难等。随着采煤机的品种不断丰富，设计水平的不断提高，针对国内矿井复杂的地质条件，以综合利用矿山资源为原则，以能源的可持续发展依据，自动化采煤机的定义，就是在保证工作面设备和人员安全的情况下，利用有线或无线通讯方式，远程监控采煤机，并监视、监测其工况，利用采煤机的煤岩识别技术、自主定位技术、自动截割技术、工作面视频技术以及高速双向通讯技术等自动完成采煤生产流程，实现综采工作面采煤过程自动化。在整个采煤过程中工艺智能化、实现采煤机操作的少人或无人化。监控系统监控设备出现异常时，指挥维护人员出现在工作面维护采煤机，从而确保整个煤矿高产高效和安全生产。 3自动化采煤机 3.1自动化采煤机系统框架
极薄煤层螺旋钻机采煤方法
极薄煤层螺旋钻机采煤方法 第一节巷道布置 一、采区设计、采区巷道布置概况 七层煤一采区采用单翼布置，在采区西部布置采区轨道上山及采区运输机上山，两条上山均沿七层煤掘进。 采区上山上部连接－150米中央石门，作为采区部回风巷。 二、工作面运输巷 在上部车场以下４０米处掘进１７０１运输巷。在运输巷中布置螺旋钻采煤工作面，巷道净宽４４００㎜，净高３８００㎜，断面１４35㎡；采用锚网支护，的用的锚杆为全螺纹钢等强锚杆。锚杆规格为：杆径１８㎜，杆体长度２２００㎜。锚杆间、排距为８００㎜*８００㎜，采用两支ＭＳＫ２８/５０型树脂锚固剂加长锚固。１７
０１钻采工作面一切采煤活动将在该巷道完成。 三、采区煤仓 采区运输上山上部设七层煤一采区煤仓，煤仓为立式煤仓，直径６米，净高７.6米。容量为１９０t。煤仓采用锚网喷支护，喷浆厚度２００㎜，所用锚杆为全螺纹钢等强锚杆。锚杆规格为：杆径１８㎜，杆体长度２２００㎜。锚杆间、排距间６００㎜*６００㎜，采用两支ＭＳＫ２８/５０型树脂锚固剂加长锚固。煤仓下部接－１５０米中央石门，采用石门装车方式。 附图三：１７０１工作面位置及巷道布置图
附图一：1701工作面煤层综合柱状图
第二节采煤工艺 一、采煤工艺 １７０１钻采工作面采用前进式独头钻采采煤法。采用乌克兰新型ＢＳＨＫ－２ＤＭ型螺旋钻机钻采，它是三轴螺旋钻式薄煤层采煤机。该机先在巷道下帮沿煤层倾向向进行钻采，钻采完后再退回调头在巷道上帮沿煤层向上进行钻采。 二．落煤方法 螺旋钻采煤机布置在运输巷中，沿煤层倾钻采，钻头割煤，螺旋钻杆掏煤，煤直接落在运输巷的刮板输送机上运出。该机一次采宽1.905米，三轴联动钻杆1.54米一节，钻机钻采一节钻杆深度或遇断层时，退出钻杆，螺旋钻机整体前移，预留0.5米煤柱后开始下一循环钻采。 附图四：螺旋钻机采煤示意图。
煤矿综采工作面自动化技术的发展趋势
煤矿综采工作面自动化技术的发展趋势 发表时间：2019-09-11T15:01:01.483Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：惠源渊[导读] 摘要：我国煤炭行业自上世纪六七十年代开始实现自动化生产市场以来，大部分煤矿生产过程都实现了机电一体化，实现了煤矿综合开采的自动化管理和控制。 国家能源集团神东煤炭集团榆家梁煤矿陕西榆林 719000摘要：我国煤炭行业自上世纪六七十年代开始实现自动化生产市场以来，大部分煤矿生产过程都实现了机电一体化，实现了煤矿综合开采的自动化管理和控制。自动化技术的实现和应用不仅可以实时监控和管理井下作业情况，还可以通过网络计算机实现煤矿的整体调度和作业，从而进一步促进煤矿行业的可持续发展。 关键词：煤矿综采工作面；自动化技术；的发展趋势 1综采工作面自动控制系统 1.1综采工作面自动化控制系统的概念 综合开采面临的自动控制系统主要是指设备层的使用，监控中心层和地面层在煤炭开采过程中实现实时动态分析煤矿，然后提出合理的创新措施，确保煤矿的安全与稳定工作。操作。一层主要是指周边建设的煤矿综合控制中心。煤矿综合控制中心包括OPC网络平台、监控系统及设备、视频设备及相关服务器，实现了煤矿综合控制中心的稳定运行。监测中心层主要是指巷道及其平台设施的监测中心。监测中心层是设备层和地面层的中转站，有利于监测信息的科学处理，从而保证了设备层和地面层监测技术的清晰和准确。同时，它也是保证自动控制系统运行的关键。设备层主要是指采煤机控制系统、供电系统、运输机系统。设备层是实现煤矿开采工作的基础。因此，应结合采煤作业进度和施工方案，对设备层进行改进，以保证采煤施工。进度的需要，反过来又促进了煤矿项目的稳定运行。 1.2综采工作面自动化控制系统功能 为了实现综采工作面自动控制系统的稳定运行，需要加强对综采工作面相关影响因素的分析，确保综采工作面自动控制系统的科学工作。例如，为了实现液压支架的自动处理机器，有必要结合远程监控平台的液压支架和安排地下控制设备的液压支架工作面，确保监控屏幕的清晰性和有效性，以促进远程操作的控制管理平台的液压支架。例如，在工作面刮板处理中，采用ZQS127-Z运输机对主机进行监控，实现对工作面的动态监控。对于采煤机设备，应结合远程控制技术，实现采煤机进行记忆切割和加工工作。为了实现煤矿采煤机记忆水平，控制中心应集成和控制，和采煤机的实时监控和控制应设置通过监测设备的形式，和自动控制系统的全面挖掘面临应该操作。应严格要求图片的清晰度和完整性。例如，监控设备在采煤机中使用CAN或RS485接口，实现一体化采煤自动化控制系统远程监控接口的连接，从而满足其传输需求。综采工作面自动控制系统的稳定运行和对数据信息的处理要求极其严格和科学。要结合相关设备运行，完善数据信息模块建设，综合运用数据仓库管理数据信息。同时加强数据的反馈和上传。 2 我国煤矿自动化的发展现状 目前，在中国的煤矿企业全面采矿的脸，自动化技术的引入主要是反映在自动化系统中的应用，结合自动控制等先进技术，传感器和计算机，同时依靠系统本身的自动化技术。该自动控制系统能有效地实现对井下采煤设备的直接控制，包括皮带机和输送机在内的转运部件在控制中心的指导下与主采煤机实现同步推进。通过自动化系统的视频监控部分，对工作面不同设备进行实时监控，确保工作面开采的安全稳定。在地下作业无线网络覆盖的情况下，通信调度部分不仅是整个工作面的控制平台，而且是地下工作面与地面控制中心之间的通信，可以达到地面调度的目的。无人自动化工作面技术是世界上一项新兴的技术。采矿的基本理论和设备正在逐步向智能化发展。 3煤矿综采工作面自动化技术 设备自动化水平大幅提高。经过多年的发展，单机自动化得到了很大的提高，基本实现了工作面主要设备的单机自动化功能。煤矿机械控制技术、液压支架电液控制技术、运输系统控制技术、大流量综合供液技术、单机可靠性保证技术、设备健康自诊断技术。独立设备及自动化主要包括采煤机记忆切割、运输机自动控制、液压支架及机械自动化。鉴于目前煤炭开采的自动化水平，主要集中在自动化系统的使用上。然而，应该指出的是，自动化系统的改进和优化不能简单地由自动化技术来支持，还需要各种辅助手段，例如计算机和传感器的使用。系统组件包括以下方面。 （1）主拣选单元的控制部分。主要控制部分包括采煤机、支架、铲运机等。它的作用是直接控制采煤过程，防止各种技术问题的发生。（2）复制运输管制科。该零件包括皮带机、支架等。目的是维护系统指令，配合控制系统进行相关参数保护。（3）视频监控。视频监控部分主要是方便工作人员进行现场调度和管理。（4）通信调度部分主要适用于无线网络已经普及的地区，实现了地面控制中心与地下工作面之间的有效通信。对挖掘过程的状态和信息进行反馈。（5）综合控制元件。综合控制部分是生产过程的协调集体管理，与地面控制中心保持及时联系。 此外，现代社会对煤炭的需求不断增加，煤矿行业的生产规模也在不断扩大。自动化控制水平已成为影响煤矿综合开采工作的主要因素。虽然有检测管理方法的许多方面，包括分散控制、集中控制等方面，对整个控制系统，除了确保输送机等设备的正常使用，也需要及时了解是否会有各种类型的问题综合矿业表面。最大限度地保证了煤矿综采工作面安全生产。 4个煤矿综采工作面自动化的发展趋势 4.1自动化方向高度集成化。 综采工作面技术含量高，简单的自动化技术已不能满足煤炭开采的日常需要。我国的综合矿山自动化技术是通过传感器实现作业的高度集成和工作面信息的采集。利用Internet传输系统实现对井下采场设备的远程控制，有效地将信息传输到控制平台，从而实现对设备的自动控制。采煤机的自动控制可以实现设备的控制通过自主定位和自主导航的操作，完成自动控制设备的工作状态，并自动设备的出现，为工作面综合实现了自动化技术的发展。它促进了设备向智能化、规模化发展。 4.2加强煤矿企业监测技术的开发。 随着科学技术的发展，计算机监控模式的安全性和可靠性得到了很大的提高。传统的监控模式已不能满足当前生产的需要。煤矿应加强使用计算机监控，集中监控和分布式监控的计算机监控。减少设备故障对系统的影响。网络通信系统是自动化系统的基础。建立自动化、现代化的综合矿山设备需要通过网络通信系统。分层分布监控结构加快了控制过程的实现。如果其中一个部分失败，则不会影响另一个部分的策略运行。灵活性和可靠性更高。
电厂水处理对于膜技术的运用分析
电厂水处理对于膜技术的运用分析 发表时间：2016-09-01T15:07:24.533Z 来源：《基层建设》2015年8期作者：皮洪章[导读] 本文主要介绍了膜技术在电厂水处理中的原理和应用，通过对膜技术进行简单分析并对膜技术的发展前景进行了合理分析。 广州市华跃电力工程设计有限公司 摘要：本文主要介绍了膜技术在电厂水处理中的原理和应用，通过对膜技术进行简单分析并对膜技术的发展前景进行了合理分析。对膜技术在锅炉补给水系统改造过程中起到的作用进行简单试验，希望对膜技术在电厂水处理的推广应用方面可以起到积极作用。 引言 在电厂的水处理领域，膜技术属于新兴的水处理技术，存在很大的发展前途。美国官方文件也曾对膜技术的前景进行了概述，认为膜技术会在20世纪改变整个工业面貌，并且对膜技术广泛的应用进行了高度赞扬[1]。以此可见膜技术已经成为人们关注的重点，其发展前景不容小觑。同时，膜技术已经在世界的各个领域表现出奇，被研究人员和使用人员所公认。 1 问题的提出 在我国经济转型的重要阶段，节能减排作为主要的手段和长远目标收到重视。上世纪60年代初步开始建立火力发电厂，经过了几十年的市场验证和技术发展，火力发电厂的装机容量从最初的12MW增长到了1435MW，化学水处理的设备也经过了三个阶段的改革。但是，水处理的本质原理依旧没有变化，主要采用的还是离子交换法。工业化的社会进程和快速的科技发展对水处理的要求越来越高，而地表水随着工业的发展收到了越来越严重的污染，工业用水的水质也收到了严重影响。火力发电厂的锅炉补给水必须保证极低的杂质量，但是，电厂所处的水流若到枯水季节时，基本会出现Ⅲ类以上水体供应不充足的情况，对发电系统的影响致命。同时，恶劣的原水会对电厂系统除盐系统的树脂和热力系统的给水、蒸汽带来巨大影响。每年枯水季节来临时，除盐系统的离子交换器的交换周期会发生改变，制水量会发生急剧下降[2]。一些重型燃机-汽轮机联合循环机组会对进入汽轮机的高压蒸汽品质严格要求，且不同型号的机组要求的标准不同。原水系统若不能保证水质良好，则会对后续的工作产生连锁反应。因此，膜技术在电厂水处理领域的应用需要得到重视。 2 原理介绍 随着科学实验的进行，膜技术在一些实验中已经得到了广泛应用，水处理方法在其实验中属于最常见的一种方法，通常是电除盐、纳滤、渗透、微滤和超滤等技术。我国对膜技术的应用时间并不长，上世纪70年代到80年代膜技术刚出现的时候，技术人员并未对其产生足够的重视，所以当时的膜技术并没有得到广泛应用。可是随着膜技术优点逐渐显露，人们开始慢慢意识到其可观的发展前景和使用价值，并开始对膜技术进行研究和使用。膜技术的特点主要为：使用时不需要酸碱物质的协助，水性能良好且稳定。现在的工业中，反透技术得到了广泛应用，尤其在我国的工业应用中。以下为几种常见的膜技术应用：（1）反渗透膜技术：反透技术主要应用一种高分子薄膜，在外压力的作用下，将溶液中的水进行分解，达到分离的目的。（2）超滤膜技术：该技术主要的驱动力为压差，超滤膜的高精度性能可以使不同分子量的物质通过膜技术进行分级，主要包括对大分子物质和胶体物质的分离与浓缩。其运行中费用较低，能耗低、膜选择性高等有点使其收到生物技术、医药、食品等领域的广泛应用。（3）微滤膜技术：该技术主要的推动力为静压差，其吸附量少、膜孔径大小一致、过滤速度快等特点使其在制药行业、食品、生物技术发酵中得到广泛应用。（4）渗透蒸发膜技术：该技术的主要驱动力为压力，通过液体内溶解度和扩散系数的不同，使用蒸发和渗透的手段进行分离，相比其他膜处理技术，渗透蒸发单独使用的成本较高经济性不强，一般与其他应用技术配合使用。 3 膜技术在电厂水处理方面的发展 在电厂水处理中，膜技术得到广泛应用，并且采用最先进的工艺流程，通常是流程为预处理、反渗透、EDI电除盐[3]。随着膜技术的不断发展，微膜处理和超滤处理的作用效果也有着突破性的进展。与微滤和超滤的压力驱动不同，反透膜的分离原理为机械截留，其分离的应用范围一般为分离胶体、病毒和大分子物质。通过相关实验和有关资料总结可以证明，经过反渗透的处理，水质较为清澈，污染性小[4]。渗透膜接触的杂质较多，为保证渗透膜的寿命，有效提高水处理质量，渗透膜应得到经常性的清理。因此，对于渗透膜的清理频率可以设定为每个月多次。还可以通过提高预处理水水质大幅延长反渗透膜的使用时间，降低膜的维护和更换的频率和成本。 4 膜技术在电厂水处理中的发展前景 由上述研究，可以认为膜技术在电厂水处理方面作用明显，膜技术对水高质量的处理能够对电厂锅炉补给水提高高质量的水质保证。资料表明，在1993年巴黎的郊区建成了纳滤净水厂，通过对地表水进行传统的水处理，通过与三级纳滤技术结合，能够有效取出水内含的杀虫剂和THAs前体，使水质量达到洁净标准[4]。使用膜技术对污水进行处理，得到可以饮用的高质量水的实例当属美国丹佛市的膜技术水处理厂的技术水平最优，对污水的处理做到了有效去污并溶解固体的效果。膜技术处理还可对放射性废水进行处理，从上世纪60年代初期，就有运用膜技术对放射性水进行处理的资料，最初的使用方法是电渗析技术，后期的发展中又出现了反渗透和超滤等技术，并且，这些技术在国外的很多工程中应用广泛。膜技术在处理含锌废水处理领域也有很高的成就，对于含锌废水的处理，效果明显，并得到了有效地应用。由于资源的破坏和水资源的过量使用，在水资源匮乏的今天，如何高效的利用水资源成为了人们关注的重点，膜技术的应用对水资源的运用达到了高效，并且对水资源的破坏降到了最低水平[5]。水资源的匮乏也使废水资源受到了广泛认可，通过废水进行水处理也成了研究重点。膜技术在水处理方面的综合化、全面化的水平将作为提高废水处理能力的主要手段，以此可增加水的再利用，扩大了电厂用水的供应渠道，扩大了电厂对水摄取范围。对特殊时期电厂水资源匮乏提供解决的方案，有效提高电厂的经济效益、社会效益和环境效益，也符合国家有关水资源应用的政策。上述实例可以对膜技术的作用合理阐释，证明膜处理技术能够对水质进行高质量的处理，在电厂处理水方面可以得以应用，膜处理能够有效提高电厂的生产能力，解决电厂水资源匮乏问题，从根本上解决冷却水不足对电厂造成的困扰。 5 结语 膜技术在我国电厂中的推广主要的限制因素便是投资费用的严重不足。随着科技的不断发展，各类材料的制造流程变得简单，材料利用率的提高也带来了材料价格的降低，反渗透新材料的制造成本和研究成本也随之下降[6]。并且，反渗透技术在我国的应用愈发广泛，其运行经验不断得到积累，以致反渗透产品的运行费用和投资成本逐年减少。在水资源日益减少，资源匮乏现象逐年严重。在可持续发展思想的领导下，我们应该着手于资源的再利用和可持续利用，把提升环保意识作为工厂的发展思想。因此，在我国电厂水处理领域，膜技术必将得到广泛应用，为创造社会价值和经济价值提供贡献。