矿用机电设备精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇矿用机电设备，期待它们能激发您的灵感。

篇1

1.矿用机电设备监察力度不够

煤矿井下作业具有开采环境复杂、工作强度大、专业性要求较高等特点，这个给监察工作增加了强度和难度。有些监察员来源于基层，安全意识淡薄，综合素质和专业水平不高，不能胜任监察工作的重任。部分监察工作开展过程中，没有对各个机电设备的性能参数进行检查，不能及时发现机电设备的安全隐患。另外，由于监察人员责任心不强，对于机电设备的小故障不加重视。

2.从业人员专业水平低

煤矿行业属于高危、艰苦行业，学习矿用机电设备的人较少，导致矿用机电专业人才欠缺，人才流失问题严重。现阶段很多煤矿企业从事煤矿机电管理的人员队伍文化程度低、专业素质水平低，也不注重学习，导致业务能力不足，遇到机电设备故障时不知道如何处理，无法满足现代化矿井的机电管理要求。

二、矿用机电管理问题解决措施

1.完善矿用机电设备管理制度

根据矿用机电设备管理需要，解决传统管理体制的问题，完善矿用机电设备管理体制。煤矿应制定矿用机电设备管理专用规章制度，对井下机电设备日常管理、定期检修、状态记录等方面进行约束，引导矿用机电设备管理工作向系统化、科学化、规范化的方向发展。安排专业人员进行机电设备管理，明确工作人员的责任和义务，实行机电设备管理责任制，切实将机电管理工作落到实处。

3.关闭落后矿井，淘汰落后设备

贯彻落实《国务院办公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的意见》，加快推进落后煤矿关闭退出工作，深入基层，监督指导落后矿井的关闭工作。加大机电设备的科技和资金投入，按照国家现行煤矿行业标准要求，淘汰一批老化、不符合要求的矿用机电设备，增强煤矿行业的科技含量。

3.加大监察工作力度

对矿用机电设备监察人员进行定期培训和警示教育，不断提高其综合素质和专业技术水平，增强责任感和使命感，转变监察人员的工作态度。严格按照国家规章制度对矿用机电设备进行监察，对存在的事故隐患进行治理，并追究相关人员责任，确保矿用机电设备管理工作能够有效、合理的开展。

4.提高人员素质和稳定性

人员素质是制约煤矿机电设备管理水平的根本因素，开展一系列针对矿用机电设备管理的专业培训，提高矿用机电设备管理人员职业素质和技能。实性物质和精神两方面的奖罚机制，提高矿用机电设备管理人员的待遇水平，并为其提供良好的发展空间，保证矿用机电设备管理人员的稳定性，避免人才流失。

三、结束语

篇2

【关键词】 煤矿 机电设备 监察 管理体制

一、前言

煤炭机电设备是井下主要的输配电、瓦斯抽放、排水救援和安全生产的主要设备，也是煤矿安全生产的动力来源。煤的产量直接决定煤矿企业的经济效益，机电设备的管理水平关系到煤矿井下的工作效率，对煤矿企业的经济效益有重大影响。煤矿机电设备良好管理不仅能保证煤矿安全生产工作的顺利开展，还能提高井下工作效率和企业经济效益。目前，国内一些煤矿企业对于矿用机电设备管理工作不重视，直接导致在安全生产过程中机电设备经常出现故障，影响井下安全生产工作的顺利进行。重视矿用机电设备管理工作，开展矿用机电设备管理方法的研究，加大矿用机电设备管理力度，对于保证井下安全生产、提高工作效率具有重要的意义。

二、矿用机电设备管理现状

2.1 矿用机电设备管理制度不完善

按照现行煤矿质量标准的要求，煤矿井下至少应该具有十几种安全管理制度，但部分企业热衷于提高产煤量，不重视井下机电设备的管理工作，机电设备管理制度陈旧，甚至没有专门的机电设备管理制度。矿用机电设备管理工作只限于形式工程，不能及时发现机电设备的安全隐患。

2.2 矿用机电设备老化

一些煤矿企业为了节省设备成本，在机电设备及其管理上投入资金过少，一些机电设备老、旧、带病运转，安全和保证设施不健全，与“煤矿安全规程”要求差距较大。比如一些企业仍然使用老绞车、老风扇和非阻燃胶带等，导致矿用机电设备运行效率低、安全系数下降，存在较多安全隐患。

2.3 矿用机电设备监察力度不够

煤矿井下作业具有开采环境复杂、工作强度大、专业性要求较高等特点，这个给监察工作增加了强度和难度。有些监察员来源于基层，安全意识淡薄，综合素质和专业水平不高，不能胜任监察工作的重任。部分监察工作开展过程中，没有对各个机电设备的性能参数进行检查，不能及时发现机电设备的安全隐患。另外，由于监察人员责任心不强，对于机电设备的小故障不加重视。

2.4 从业人员专业水平低

煤矿行业属于高危、艰苦行业，学习矿用机电设备的人较少，导致矿用机电专业人才欠缺，人才流失问题严重。现阶段很多煤矿企业从事煤矿机电管理的人员队伍文化程度低、专业素质水平低，也不注重学习，导致业务能力不足，遇到机电设备故障时不知道如何处理，无法满足现代化矿井的机电管理要求。

三、矿用机电管理问题解决措施

3.1 完善矿用机电设备管理制度

根据矿用机电设备管理需要，解决传统管理体制的问题，完善矿用机电设备管理体制。煤矿应制定矿用机电设备管理专用规章制度，对井下机电设备日常管理、定期检修、状态记录等方面进行约束，引导矿用机电设备管理工作向系统化、科学化、规范化的方向发展。安排专业人员进行机电设备管理，明确工作人员的责任和义务，实行机电设备管理责任制，切实将机电管理工作落到实处。

3.2 关闭落后矿井，淘汰落后设备

贯彻落实《国务院办公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的意见》，加快推进落后煤矿关闭退出工作，深入基层，监督指导落后矿井的关闭工作。加大机电设备的科技和资金投入，按照国家现行煤矿行业标准要求，淘汰一批老化、不符合要求的矿用机电设备，增强煤矿行业的科技含量。

3.3 加大监察工作力度

对矿用机电设备监察人员进行定期培训和警示教育，不断提高其综合素质和专业技术水平，增强责任感和使命感，转变监察人员的工作态度。严格按照国家规章制度对矿用机电设备进行监察，对存在的事故隐患进行治理，并追究相关人员责任，确保矿用机电设备管理工作能够有效、合理的开展。

3.4 提高人员素质和稳定性

人员素质是制约煤矿机电设备管理水平的根本因素，开展一系列针对矿用机电设备管理的专业培训，提高矿用机电设备管理人员职业素质和技能。实性物质和精神两方面的奖罚机制，提高矿用机电设备管理人员的待遇水平，并为其提供良好的发展空间，保证矿用机电设备管理人员的稳定性，避免人才流失。

四、结束语

根据上文分析，矿用机电设备管理工作暴露了很多问题，完善机电设备管理制度、淘汰落后矿井及落后设备、加大监察工作力度和加强从业人员专业技能培养是解决我国煤矿机电管理工作问题的有效措施。

参考文献

[1] 国家安全监管总局 国家煤矿安监局.关于进一步加强煤矿安全监管监察工作的通知.〔2012〕130号

篇3

关键词：煤矿；机电设备；安全；使用；维修

煤炭行业属于高危行业，煤矿井下生产作业环境又非常特殊，对矿用机电设备也提出了更高要求，不仅要具备可靠的使用性能，还必须具备完善的安全性能。为了有效降低机电设备运行事故的发生，需要从设备的安全准入，设备的安装与验收，在线设备的运行、维护、维修以及技术改造等方面强化管理，真正将煤矿机电设备管理形成了全面的监管监察流程。另一方面，加强煤矿机电设备安全使用的管理，提高机电设备的故障检测和维修技能，对煤矿机电设备运行具有十分重要的意义。

1 煤矿机电设备安全使用的要点

为了保证煤矿机电设备安全运用，应从以下几个方面做好工作：一要重点做好煤矿机电设备现场管理工作，针对机电设备的开关管理、设备完好程度的标准要求、皮带机保护和绞车使用的注意事项、井下安全设施的管理和维护、电缆吊挂标准以及技术资料的规范要求等进行了逐一细化，做到实实在在的严、细、实管理和强化落实。深入开展机电设备隐患排查治理活动。二要狠抓煤矿重点设备安全检测检验工作，规范煤矿重点设备的安全检测检验行为，提高安全检测检验工作质量。三要认真做好机电职工技能培训工作，切实提高机电职工的业务素质，保证矿井安全高效生产。四是要做好机电重大事故预防，不断完善《机电事故应急预案》，对机电事故采取分级管理和快速处置。同时针对重要机电设备，在24小时重点监测的基础上，提前做好临近寿命期设备的统计和摸排工作，对于能够延长服役时间的设备，统一列入重点监控范围，确保设备的高效运转；同时，针对影响主运输、通风、采掘等系统的重要备品备件，定期安排专人与区队核实型号及数量，保证设备出现故障时第一时间进行处置和恢复正常运行。

2 煤矿机电设备故障原因分析

2.1 煤矿机电设备故障类型

（1）退化型故障：主要是由机电设备部件出现老化、磨损、变质、剥落等导致的故障。（2）损坏型故障：主要是由断裂、开裂、点蚀、烧蚀、变形、拉伤、龟裂、压痕等导致的故障。（3）失调型故障：这类故障多因机电设备出现间隙过大或过小、压力过高或过低、行程失调、互相干涉等导致的。（4）松脱型故障：是机电设备部件脱落、松动、丢失等导致的。（5）性能衰退或功能失效型故障模式：一般是由于部分性能衰退、功能失效、过热等导致的故障。（6）堵塞与渗漏型故障：这类故障多因堵塞、漏水、漏气、渗油等导致。

2.2 故障原因分析及其步骤

2.2.1 在进行故障原因分析时，应不仅仅是查找到故障部位，分析故障的原因，对故障的性质进行判别，更重的是针对故障发生的机理，有针对性地采取相应措施，防止类似故障的重复发生。在分析故障后，确定故障发生的真正原因，通过从机电设备的设计、加工制造、安装、运行、使用保养等多方面采取科学措施，进一步提高机电设备运行的可靠性。

2.2.2 在对故障设备进行分析时，一般采用从故障现象，分析其产生的故障机理和原因，有的因为受到设备现场的限制，观察到的故障现象不是一定系统的。不同层次的产品结构，其故障有一定的相互关系。如离心泵不吸水，可能是泵本向轴部件或者轴套表面出现损坏等。也可能是因为离心泵填料过热造成的。

2.2.3 故障分析的过程，涉及的范围和学科比较广，可以说是一门综合性十分强的技术，涉及到系统分析、结构分析、测试分析等，这方面就涉及到断裂、疲劳、腐蚀、磨损等，综合而言，对煤矿机电设备的故障分析步骤如下：

（1）现场调查。这方面包括对故障发生的环境、时间、故障顺序等背景数据进行调查，对故障件的设计图样、验收报告、历史故障记录、维修记录、操作记录等进行收集和归纳，对故障件做初步的检查、鉴别等。

（2）对故障原因和故障机理进行分析、确认。这方面主要是对故障件进行性能试验、对出断裂的部位进行检查分析等，必要的情况下，要对故障设备进行强度、疲劳、断裂力学分析及计算等，从而可以确定故障的原因和故障机理，为下一步故障排除提供依据。

（3）结论分析。在对机电设备故障分析过程中，应对其分析过程中所取获取的相关信息（如调查记录、测试数据等）的全部资料进行归纳，从设计、材料、制造、使用、环境影响等多个方面进行归纳、分析和判断，从而得到一个明确、科学的结论报告，为下一步对机电设备运行、维修、经验交流提供依据。

3 煤矿主要机电设备故障诊断

3.1 主抽风机故障诊断

主抽风机是维持煤矿正常生的主要设备之一，对于保障煤矿工作人员身体健康和生产安全，有至关重要的影响。在主抽风机故障中，最常见的是电机故障。当电机出现温度升高，电流过大时，一般产生原因主要有：（1）冷却空气量供应不足，导致出现短路吸风或者流动空气温度升，导致风流过大。（2）联轴器连接不正，皮圈过紧，或间隙不匀。（3）过负荷或电源单相断电或者线路电压过高或过低。

（4）闸间短路及电机不清洁。（5）电动机容量与通风机容量不匹配。当风机出现接地或者跳闸，则多是因为电动机绝缘层损坏导致的。当风机出现冒火或短路，电刷跳动故障时，通常情况下，在集电环和电刷部位会发现有冒火的现象，在集电环间会有跨越电弧的产生。

产生的主要原因有：（1）电刷压力过低，截面太小，有污。（2）转子和启动电阻匹配不好。（3）集电环不圆，环上铜、石墨粉末太多等。通过对其故障分析，并进行相关的检测工作，可以提高故障诊断的准确性，提高设备维修效率。

3.2 提升机的故障诊断

提升机是煤矿生产系统中的重要机电设备之一，在生产过程中，对于原煤和矸石运输、设备运输、人员提升、材料运送等都具有P键的作用。提升机主要有三部分组成：控制系统、制动系统、系统。当提升机出现故障时，其对煤矿生产的影响范转较广。对于提升机的故障诊断，主要通过传感器状态对其过运行和控制系统进行故障分析，再通过控制系统的频谱进行分析，从而来判断故障部位是不是在控制系统。这方面主要先通过故障定位，然后通过传感器信息融合技术，提取和分析传感器中的有效信息，来提高提升机故障诊断的效率。

4 结束语

为了保证煤矿生产的安全运行，就必须重视煤矿机电设备的安全使用和故障维修工作，通过规范设备使用操作，强化日常设备维护，科学合理的维修才能保证煤矿机电设备能够处于良好的运行状态。相关机电技术人员也要正确认识故障维修的重要性，对故障发生的机理全面把握，在机电设备发生故障后，应从结构设计、材料选择、制造加工、装配调整、使用保养等方面分析和改进，防止相同的故障重复发生。

参考文献

[1]季广成.煤矿机电设备操作规范的执行流程[J].煤矿生产，2010（8）. [2]靳树轩.煤矿机电设备故障诊断技术探讨[J].能源与节能，2015（01）.

篇4

【关键词】矿山机电设备；安全使用

1.采煤机的安全使用

采煤机是在综合机械化采煤工艺过程中完成落煤和装煤工序的主要设备。目前，综采工作面使用的采煤机械主要有滚筒式采煤机和刨煤机，其中滚筒式采煤机应用较多。

1.1滚筒式采煤机的种类及组成

滚筒式采煤机具有调高方便，功率大，装煤效果好，自开缺口等特点，因此使用于各种硬度，煤层厚度为0.65～4.5m的缓倾斜煤层。滚筒式采煤机按照工作机构可分为机械牵引采煤机，液压牵引采煤机，电牵引采煤机等三种。目前国内使用较多的液压牵引采煤机和变频调速电牵引采煤机。

截割部。

截割部是采煤机实现落煤，装煤的主要部件，截割部主要由截割部壳体，截割电机，齿轮减速装置，滚筒等组成，截割部内设有冷却系统和喷雾装置。

螺旋滚筒主要由轮榖，螺旋叶片，端盘，截齿等组成，滚筒全部为焊接结构，叶片焊在轮毂上，成螺旋状，在螺旋叶片和端盘的外径圆上，焊接有齿座，截齿固定在齿座上，叶片上设压力水孔道，分别与每个齿座上的喷嘴相通，用以喷雾降尘。

截齿是直接破碎煤力的刀具，它在滚筒截煤过程中起着重要的作用直接影响着采煤机的工作状况，能量消耗和生产率。目前使用的截齿主要有刀型和镐型两种型式。刀型截齿主要由齿尖和刀柄组成。刀柄为扁形，是沿滚筒半径不值得，所以又称径向截齿，刀型截齿适用于截割各种硬度的煤层，包括截割坚硬煤层，带夹矸煤层和粘性煤层。镐型截齿，其齿柄为圆柱形，因为截齿基本是按滚筒 切向布置的，所以又称切向截齿，镐型截齿适用于脆性及裂隙多的煤层。

1.2采煤机电气系统的安全操作

（1）采煤机电气见检修人员必须经过专门培训，经考试合格，取得上岗后方可上岗作业。

（2）采煤机无冷却水严禁开动采煤机。

（3）严禁带负荷拉开采煤机隔离开关。

（4）周期性检测采煤机电动机的绝缘装置。

（5）采煤机断电后，必须待变频器电容放电结束后再进行检修，检修前必须进行验电，放电工作，防止发生触电事故。

（6）采煤机电缆弯曲处应加防护装置。

（7）采煤机闭锁输送装置必须完好有效，严禁甩掉不用。

（8）采煤机各种保护装置必须完好，严禁甩掉不用。

2.刮板运输机械的安全使用

2.1刮板输送机的种类及组成

刮板输送机的类型很多，按其移动方式分：拆卸式和自移式（可弯曲）刮板输送机，按溜槽的布置方式分为：重叠式、并列式和斜置式；按牵引链条数分：中单链、边双链、中双链和三链刮板输送机；按溜槽的结构方式分：敞底式和封底式；按传动方式分：电力传动和液压传动刮板输送机；按牵引链的结构分：板式套筒链、可拆模锻链和焊接圆环链刮板 输送机等。各种类型的刮板输送机，随其运输能力和结构特点而适用于不同的工作条件。刮板输送机可用于煤层倾角不超过25°的工作面，但配合采煤机组采煤的刮板输送机，倾角一般较小，煤层倾角较大时要采取防滑措施。

2.2刮板输送机的安全使用要求

《煤矿安全规程》的规定 采煤工作面刮板输送机必须安设能发出停止和起动信号的装置，发出信号的距 离不得超过。

刮板输送机的液力偶合器，必须按所传递的功率大小，注入规定量的难燃液，并 经常检查有无漏失。易熔合金塞和易爆片必须符合标准，并设专人检查，清除塞内污物。严禁用不符合标准的物品代替。

刮板输送机严禁乘人。用刮板输送机运送物料时，必须有防止顶人和顶倒支架 的安全措施。

移动刮板输送机的液压装置，必须完整可靠。移动刮板辖送机时，必须有防止冒 顶、顶伤人员和损坏设备的安全措施。

必须打牢刮板输送机的机头、机尾锚固支柱。

3.掘进机的安全使用

为了保证井下掘进机安全使用，制定安全技术措施如下：（1）掘进机司机必须经过专门的培训，考试合格后方可持证上岗；（2）使用掘进机掘进应遵守《煤矿安全规程》第七十一条的规定并坚持正确使用掘进机上所有的安全闭锁和保护装置，不得擅自改动或甩掉不用，不得随意调整液压系统，雾化系统各部位的压力；（3）掘进机司机开机前，应对掘进机进行检查：（4）开机前必须提前3分钟发出报警信号后，方可开机，启动顺序：打开水源、液压泵胶带转载机、刮板输送机、载割部。（5）切割时，先横向扫底，然后在巷道中、下部进刀、横向顺时针分 层切割，最后刷帮、打顶、使巷道成型，这种方法可使上部煤层 本身自重自行脱落和垮落，有利于切割速度和掘进机的使用寿命；（6）掘进半煤岩巷时，应先截割岩石，即按先软后硬的程序，如果岩 石硬度大于掘进机切割能力时，应停止使用掘进机，采用炮掘；（7）根据煤岩的软硬程度，掌握好机械的掘进速度，避免发生截割电 机过载或刮板输送机过载等现象，切割时应放下铲板。如果落煤量大而造成过载时，司机必须停机，先将掘进机退出，然后再重新进入，进行处理。（8）掘进机司机工作时要精神集中，开机要平稳，看好方向，并听从 观山人员指挥。前进时将铲板落下，后腿时将铲板抬起。发现有冒 顶预兆或危机人员安全情况时，应立即停机，切断电源，进行处理；（9）掘进机切割期间，应设专人清理跑道和拖拉电缆，以防掉道和挤 压电缆；（10）掘进机切割成型后，应将掘进机退到安全地点，截头落地，并将装载铲板放在底板上，按操作顺序停机后，关闭水门，吊挂好电 缆和水管（11）掘进机司机切割时不得擅自离开工作岗位，不得委托无证人员开机；（12）在有淋水的巷道且底板较软时，应使用道木或废旧坑木将掘进机垫起，以防卧机；（13）在掘进机停止工作、检修及交接班时，必须断开机器上的隔离开关；（14）司机必须严格执行现场交接班制度，填写交接班记录，对机器运转情况及存在的问题向接班司机交代清楚；（15）掘进机维修及保养要求如下：

1）坚持执行掘进机的维修及保养制度，严格按照《煤矿安全操作规程》规定执行。

2）对掘进机的检修要包机定人，实行计划检修与强检修相结合的办法。

3）每天对掘进机的要害部位指定专人检查，易松动部位要及时检查紧固。

4）按照注油六定（定人、定机、定时、定量、定质、定位）进行管理，定期更换截割头减速箱齿轮油。

【参考文献】

[1]韩文君，成惠萍，陈思远.浅析综采工作面刮板运输机常见故障原因及预防措施[J].科技资讯，2011（30）.

[2]杨晓梅.刮板输送机的结构及常见故障[J].科技资讯，2007（12）.

[3]赵志琴.综采工作面刮板输送机的使用与维修[J].科技致富向导，2011（12）.

[4]马玉良.煤矿井下刮板输送机常见事故发生的原因及预防措施[J].科技信息，2011（01）.

[5]金海玉.浅谈刮板输送机结构与液压耦合器[J].科技风，2008（08）.

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【关键词】变频技术；煤矿机电设备；应用；展望

随着时代的进步和科学技术、计算机信息技术以及电子技术的发展，我国煤矿机电设备的技术化水平也越来越高。我国是一个煤矿资源非常丰富的国家，煤矿业是我国经济发展的重要支柱，但是由于煤矿开采的规模不断扩大，煤矿开采技术比较传统落后，在煤矿生产过程中，煤矿用电量的不断增加和严重的电量浪费、低生产效率与高生产耗能的矛盾日益突出。变频技术在煤矿机电设备中的应用在节约能源、提高生产效率方面发挥了关键的作用，使煤矿业进入了一个新的发展阶段。

1、变频技术在多种煤矿机电设备中的应用

1.1变频技术在提升机中的应用

提升机作为煤矿开采的重要设备，其主要作用是输送作业人员和和矿料，对煤矿的安全生产和人员的人身安全都起着重要的作用。但是提升机具有一定的缺陷，比如启停频繁，速度变化复杂等，传统的调速设备大多是通过调节电阻的大小来来调节提升机电机的转动速度，设备在调速的过程中容易发热，电阻的消耗量比较大，调速的精确度也不高，使提升机在实际工作中存在着很大的安全隐患。变频技术在提升机中的应用能够安全的解决传统设备带来的弊端，使提升机在工作过程中保持平稳的状态，从而确保矿料和人员安全达到目的地。变频技术还能实现数学信息化的控制和对提升机的远程控制，增加调速的精确性，减少能量的消耗，降低机电的维修成本和建设电路的成本，从根本上提高了设备的安全性。

1.2变频技术在流体负荷设备中的应用

（1）在风机中的应用

风机在煤矿开采中非常重要的作用，在矿井开采中，风机需要一直保持运行的状态，能为开采人员提供良好的呼吸条件。随着煤矿开采深度的增加，风机所需要的电力也不断增加，可以说，风机的功率是随着开采深度的变化而变化的，这就需要根据需要来调节风机的耗电。变频技术可以通过对风机的控制，降低风机的负荷和电能损耗，使风机在运行工作中的运行速度降低，这对降低风机的维修成本、增加风机的寿命具有积极的作用。

（2）在抽水泵中的应用

变频技术在泵中的使用能使泵的运作更加灵活，降低设备的机械冲击。比如变频器在抽水泵中的应用，能有效的控制抽水泵启停和增减速的稳定性，保证矿井下液位的稳定，还能降低抽水泵转动的时间，大大减少泵的功率和能量的消耗，在一定程度上延长了设备的使用寿命，提高了煤矿的生产质量。

1.3变频技术在皮带机中的应用

皮带机在煤矿开采中的作用是传送矿料，它比提升机的承重量更大，这就决定了皮带机的摩擦力和功率的消耗也更大，它的运作需要更大的启动电流。传统的皮带机装置启动方法是通过液力耦合器来实现的，在运作过程中，电流需求量非常大，发电机的温度过高，这样会导致电路中的电压急剧变化，使得皮带过早出现老化、断裂的现象，降低皮带机的使用寿命，这种发电机还容易造成汽油的浪费，加大环境污染。在皮带机中融入变频技术，通过对皮带机进行优化，不仅可以节约电能，提高皮带机的工作效率，降低皮带机的损耗，节约维修成本，还能增加皮带机在启动和运行过程中的稳定性，为皮带机的正常运行和煤矿开采工作的安全进行提供了条件。

2、变频技术在多种煤矿机电设备中应用的展望

变频技术主要有以下几点优势：第一，与传统的设备相比，变频技术在多种煤矿机电设备中的应用可以降低机械设备造成的损耗，机械设备在运作的过程中不会造成磨损，能延长设备的使用寿命，降低设备的维修成本。第二，变频技术的使用实现了发电机的异步调速，使发电机的转速可以随意变动，并且发电机能在转速随意变动的过程中保持运行的安全和稳定。第三，变频技术可根据设备的需要和煤矿开采的实际需要调节电能，能大大降低设备的耗电量。

当今，变频技术在煤矿机电设备中的应用越来越广泛，我国也正在进行相关技术的推广和开发，许多新技术还未真正投入使用，加上我国对能源的利用率提出了新的要求，煤矿产业结构也在不断发生变化，由此看来，变频技术在煤矿机电设备中的发展空间是非常巨大的。一直以来，煤矿生产的安全问题在社会各界受到了极大的关注，控制煤矿安全、保证作业人员的安全是煤矿企业面临的重要任务。变频技术在煤矿开采中的应用优势可以说是无可比拟的，这种技术能在一定程度上对风机进行智能调节，在减小瓦斯爆炸几率、保障煤矿开采人员的安全方面具有不可替代的作用，变频技术还能节约企业的成本，深受煤矿企业的喜爱，这为未来变频技术的广泛应用奠定了坚实的基础。

变频技术在未来广阔的发展前景还表现在：煤矿开采环境非常特殊，对技术专业化的要求非常高，而变频技术的专业化符合煤矿开采的需求，比如变频器在风机中的应用；煤矿机电设备的种类很多，变频技术的推广面比较广，比如可优化变频技术，更好的解决各种设备之间的匹配问题；目前，变频技术对煤矿机电设备的改造具有重大的作用，加上机电设备数量多，我国的煤矿资源丰富，对变频技术的需求量非常大；我国的电子信息技术发展迅速，在煤矿机电设备和矿业结构的改造中，必然会运用网络化管理对变频技术进行控制，控制方式的多样化能使变频技术得到更好的更新。

3、结语

综上所述，随着经济、技术的发展，变频技术在煤矿机电设备中的应用越来越广泛，变频技术以其无可比拟的优势在煤矿业中占有着重要的地位，从变频技术的应用现状来看，其在煤矿开采业中的发展前景是非常广泛的，未来，变频技术必然成为煤矿机电设备发展的主要趋势，煤矿企业应注重在应用现有的变频技术的基础上，跟随着时代的发展对技术进行更新，并努力研究、开发与时代和煤矿机电设备相匹配的新变频技术。

参考文献

[1]冯书升.煤矿机电设备中变频技术的应用[J].电源技术应用，2013，11（2）：162.

篇6

【关键词】煤矿；机电设备；故障检测

随着现代科学技术以及工业自动化水平的不断发展提高，工业机械生产中的故障问题对于工业生产设备与机械装置系统的影响作用也越来越大。尤其是煤矿的机电设备运行生产中，一旦机电设备发生故障问题，不仅对于整个煤矿机电设备系统的正常生产运行造成一定的影响，而且可能会导致煤矿安全生产事故的发生，对于煤矿企业的利益以及社会影响的危害作用都十分明显。故障检测诊断技术是一种以计算机应用技术和信号传输处理技术、传感器技术等多种科学技术为支撑的故障问题检测诊断综合技术手段，它在实际故障问题的检测诊断中，通过对于机电设备信号的检测以及故障问题的判断、故障预测、故障隔离等方式，对于机械设备运行中出现的故障问题进行及早检测、及早诊断以及及早预防，有利于进行故障问题影响的避免控制、减少机电设备运行事故的发生。

1.故障检测诊断技术的特点

随着现代化的维修理论、工艺理论、基础学科理论和检查技术的发展，故障检测诊断技术也不断得以完善。它最主要有以下几方面的特点：

1.1技术的复合性

机电设备的诊断和维修，涉及到了动力学、摩擦学、物理学等多种学科领域，并包含了自动化应用、机械制造、液压机器应用等多方面知识体系，因此故障诊断技术是一门综合性的学科，在实际应用中需要经验丰富，而且知识面广。

1.2明确的目的性

故障检测诊断技术具有明确的目的性，就是及时发现设备运行过程中的故障，并运用相关的技术，对故障进行准确的定位与分析，进而制定出相应合理的维修方案，以确保生产的安全与顺利。

1.3实践性与理论并重

故障检测诊断技术，不仅具有广泛的理论基础，而且能切实应用于生产实践当中，在诊断和处理结果出来后，能迅速完成由理论向实践的转化。

2.煤矿矿井提升机设备故障检测与诊断

矿井提升机是煤矿机电设备的重要组成部分，是进行煤矿矿井生产与运输实现的主要设备之一，在煤矿的矿井开采生产中主要负责进行开采煤炭资源提升以及矸石运出、矿井作业应用材料、施工人员升降、设备运送等操作实现。因此，在煤矿的开采生产过程中，矿井提升机设备的运行情况，不仅对于矿井开采生产作业的正常进行有着很大的影响，而且对于煤矿的安全生产也有着很大的影响和作用。

2.1矿井提升机的常见故障问题

矿井提升机的生产运行过程中，比较常见的故障类型主要有两种，一种被称为硬故障，一种被称为是软故障问题。其中，硬故障问题主要是指矿井提升机提升运行过程中，由于一些特定参数超限造成的故障问题现象，通常情况下，矿井提升机运行中出现的这类故障问题主要是由提升机的保护装置进行维护解决。而矿井提升机运行过程中出现的软故障问题则需要在对于矿井提升机的运行工况参数的检测下，并经过对于相关检测数据的分析诊断而得出的故障问题情况。通常情况下，矿井提升机中的软故障问题是硬故障问题发生的前兆，在矿井提升机运行过程中，对于提升机设备中的软故障问题的检测诊断，对于矿机提升机的安全稳定运行有着重要的作用和意义。

2.2矿井提升机常见故障问题的检测诊断

以矿井提升机中双筒体提升机设备的松绳故障为例，它是矿井双筒提升机比较常见的故障问题，对于提升机的安全提升运行有着很大的危害影响。在对于该类故障问题的检测诊断中，主要是通过一种比较简单的提升机松绳检测装置，在提升机每个天轮的一侧安装一周的小磁钢，并且在矿井提升机的合适位置处进行传感器设备的安装，以方便对于提升机天轮运转速度的检测实现。那么在矿井提升机正常提升运转的情况下，提升机中两个天轮的运转速度是一致的，并且传感器对于天轮运转速度的检测数值基本一致；而如果提升机运转中出现松绳情况，则会导致提升机两个天轮的运转速度不一致，从而传感器检测数据会经单片机的分析计算后，有报警器发出报警信号，并且会根据报警检测信号值进行提升机刹车保护处理，避免提升机松绳危害对于其它设备系统的不利影响发生。

3.煤矿通风机故障问题的检测与诊断

在进行煤矿通风机故障问题检测与诊断应用的技术中，用于煤矿通风机设备的主风机故障检测和诊断实施的技术方法，主要是指使用KFC-A通风机集中检测仪，或者是FJZ矿井主风机在线监测与故障诊断仪等仪器设备，进行的对于煤矿通风机设备的主风机故障检测与诊断技术方式。

其中，使用FJZ矿井主风机在线监测与故障诊断仪器对于通风机主风机故障问题进行检测与诊断实施的技术方法中，主要是通过该仪器设备对于煤矿主风机装置的运行故障问题的一体化检测诊断功能实现的。FJZ矿井主风机在线监测与故障诊断以是以8098 作为核心的一个煤矿通风机在线检测与故障诊断系统，它在实际故障检测与诊断应用中，能够将通风机中的主风机装置故障问题的在线检测和机械故障诊断进行一体化检测与诊断实施。主要功能包括，对于煤矿通风机的风机振动烈度以及风机运转轴心轨迹、风机轴温、风量、通风机电流等运行参数进行实时检测，同时该系统还具有针对检测故障问题进行报警以及打印功能，此外还能够对于通风机运行检测数据信号的分析实现下，对于故障问题实现智能诊断功能，对于煤矿通风机故障的控制与避免有着积极的作用。

4.高压异步电动机检测和故障诊断

高压异步电动机在矿山生产与建设中，起着非常重要的作用。其故障的发生，不仅会给矿山企业带来极大的经济损失，还会影响到正常的生产与运营。随着当前信号处理技术和人工智能技术的发展与应用，异步电动机的故障检测诊断技术也得到了极大的突破，并已取得了良好的效果。当前高压异步电动机故障常见的检测与诊断方法包括了局部放电检测、电流高次谐波检测和磁通检测这三种。局部放电检测是利用检测定子电流的高频检测仪和电流互感器，或者通过带通滤波器和射频天线检测局放脉冲，以辨别各种局放源来对定子的不同故障进行诊断；电流高次谐波检测则是利用定子电流的不平衡现象，检测异步电动机的定子绕组故障；磁通检测是检测电机内部磁通在切向和径向上分量的变化，进而判定定子故障的方法，这种方法在当前高压电机的多种故障检测中得到了较为广泛应用，但由于需要磁通检测仪器，不方便使用，对弱信号也不易被检测。对于煤矿矿用高压异步电动机的故障问题的检测，则可以通过模糊逻辑、人工神经网络等技术手电进行检测与诊断实施。

5.结论

总之，故障检测诊断技术在煤矿机电设备中的应用早有实现，应用故障检测诊断技术进行煤矿机电设备故障问题的检测实施，对于提高煤矿机电设备的安全稳定运行与保证煤矿安全生产都有积极的作用和意义。

【参考文献】

[1]吴舰，吴楠.基于小波分析的煤矿机电设备故障检测关键技术应用研究[J].自动化与仪器仪表，2011（05）.

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关键词：超差修正；堆焊；翻砂；电刷镀

中图分类号：TU85 文献标识码：B文章编号：1009-9166（2011）011(C)-0152-02

一、堆焊方法的运用

堆焊超差修正方法是在零件超差部位采用电焊堆焊的方式将轴的外径（或轴瓦内径）一周堆焊至超过原公称外（内）径，再上车床对轴（轴瓦）进行机加工至原技术要求外（内）径数值，达到修正超差的目的。

（一）堆焊焊条的选用

1、许疃煤矿对于转速较低的胶带滚筒轴可选用普低钢焊条（J506焊条），该焊条是低氢型药皮的普低钢焊条。具有良好的机械性能和抗裂性能，交直流两用。

2、许疃煤矿对于转速较高的电机轴，可选用铬钨钼钒冷冲模堆焊焊条（D322焊条），该焊条是钛钨型药皮的堆焊焊条，可交直流两用，堆焊时电弧稳定，脱渣容易，可用来修复要求耐磨损性能较高的机械零件。

（二）堆焊的要求

1、许疃煤矿焊前必须对焊件清除铁锈、油污、水分等杂质。

2、许疃煤矿焊前将焊条经250―350℃烘箱烘焙一小时，随烘随用。

3、许疃煤矿施焊过程应就施焊部位对称施焊，减少工件变形程度。

4、许疃煤矿用直流电源时，焊条接正极。

（三）堆焊方法超差修正的优缺点

1、许疃煤矿优点

该方法条件要求简单，日常生产中可以随时进行，操作方便，完成速度快。

2、许疃煤矿缺点

对电焊工技术要求较高，对于轴瓦等易变形工件，由于施焊过程易造成工件各个部位受热不均匀，使工件变形较大，一般不用于轴瓦等易变形工件的修正。

二、翻砂修复零件超差工艺

翻砂工艺是以型砂和芯砂等材料做铸型，将液态金属浇注铸造型的空腔中，待冷却凝固后，以获得铸件的方法。

翻砂修复零件超差工艺是将被修复零件固定在型砂和芯砂中间，在被修正面涂上液态锡，巴氏体溶液与被修正面结合，达到增厚目的，再经车床切削加工，完成对超差零件的修正。

（一）许疃煤矿关键技术是零件修正面与巴氏合金的结合

为解决修正面与巴氏合金的结合问题采用人工用细砂布打磨修正面后，将零件整体加热并在修正面均匀涂上锡金属来解决其结合问题。

（二）许疃煤矿主要指标

金属铸型整体预热至300℃，巴氏合金液温度控制在680―720℃，浇注后整体放入200℃的烘干室缓慢冷却4―5h至常温。2003年6月，平煤十三矿副井中绞车电机轴瓦因长时间磨损而导致其内径超差较大，需修正。经处理，副井绞车电机轴瓦内径由直径186mm恢复到直径180mm，达到设计要求。经过对副井电机轴瓦超差的成功修正，使用几个月后，轴瓦的各项性能与出厂时基本一致，该技术的成功对解决超差较大的零件的修正找到了一条有效途径。

（三）许疃煤矿优缺点

优点：有效防止工件变形，修正尺寸可由几毫米至数毫米厚，适用范围较广。缺点：对于超差尺寸小于2mm的工件，由于浇注成型后上车床车削时铸层易与原工件接触面分离或造成修正失败。

该技术是在国内普遍使用的铸造方法的基础上，加上挂锡和缓慢冷却等方法，使巴氏合金与铸铜件有机的结合，再上车床切削，以达到零件超差的修正，较整体铸造节省成本。

三、电刷镀工艺在工件超差修正中的应用

电刷镀属金属表面工程技术领域，它是运用电化学沉积的原理，在导电表面的选定部位快速沉积指定厚度的金属镀层的表面新技术。该技术是电化学沉积的一种特殊形式，电刷镀时工件不需要进入镀槽，包裹外的阳极与工件刷镀表面接触处形成“镀槽”，阳极和工件之间存在相对运动，加上电刷镀电源、镀液、工辅具的进步，电刷镀技术具有以下特点：①设备简单，操作方便；②镀层质量高；③刷镀时工件温度低，一般≤70℃，不会引起工件的变形，残余应力表面金相组织的变化；④适应性强，可以对不同外部形状和不同镀件进行刷镀作业，对大零件和特殊需要的零件可以实现不解体和现场刷镀；⑤对环境污染小。

（一）关键技术

快速铜电刷镀液的配制方法：称取甲磺酸铜460g放入容器内，加蒸馏水至900mL，搅拌溶解，用甲磺酸或碳酸铜调节溶液的pH=1.4―1.5，加蒸馏水使溶夜体积达1000mL。快速铜镀的电刷镀工艺参数：①耗电系数：0.095A•h/（dm2•μm）；②工作电压：4―15V；③相对运动速度：15―40m/min；④使用温度：30―50℃。快速铜镀液的使用注意事项：①快速铜镀液不能直接在钢铁基体上刷镀，应用镍或碱铜作过渡层；②快速铜镀层一般用于不重要场合恢复尺寸；③镀液应在30―50℃范围内使用；④要合理选择电压、相对运动速度，如镀层出现深褐色，表示规范不合适，应调整规范并去除深褐色层直至露出粉红色表面，继续进行刷镀；⑤镀液由天蓝色变成白蓝色、镀层表面出现褐色，表示镀液中铜离子已空乏，镀液应报废，更换新液继续刷镀。

（二）操作步骤

以许疃煤矿副井天轮轴瓦电刷镀为例，铜和铜合金的电刷镀工艺：①打磨。用水砂纸蘸水打磨机械设备待镀表面。②电净。电净液（TGY―1），（+），12―15V，时间5―15s，工件表面水膜能均匀摊开，不呈珠状。③刷镀镍层。特殊镍（TDY101）或快速镍（102），无电擦试3―5s，通电，（+），12―15V，阴阳极相对运动速度10―15m/min，δ=0.005―0.01mm左右。④水冲。彻底去除工件表面残留的镀液。⑤活化。2#活化液（THY―2），（-），10―12V，5―15s，表面呈银灰色或黑灰色，镍镀层表面呈灰色。该工序时间尽可能短，以免过多腐蚀原有铜层上面的镍镀层。⑥水冲。彻底去除工件表面残留的2#活化液。⑦工件刷镀铜层。碱性铜溶液，无电擦试3―5s，通电，（+），15V，阴阳极相对运动速度12―15m/mm，至所需厚度。

（三）该项目与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较

1、许疃煤矿零件表面的强化

由于电刷镀可以获得数量众多的单金属、合金和复合镀层，因此在某些场合下可以替代常规的表面强化工艺，获得高硬度、耐磨、耐蚀或减磨性的表面，可以简化工艺提高零部件的使用寿命、安全性和经济性。

2、许疃煤矿超差零部件的修复

由于加工失误或在使用过程中所引起的零部件的尺寸或几何精度的超差，可以用电刷镀来进行修复，以恢复零部件的使用性能。大量的实践证明，采用电刷镀修复的零部件其使用性能和寿命往往优于新件，从而实现了人们长期以来追求的“改善性维修”之目的。

3、许疃煤矿表面改性

选用合适的电刷镀层可以改善摩擦付的匹配，提高表面的导电、导磁、反光或吸光能力，改善表面的耐腐蚀性能，改善表面的钎焊性能。

（四）优缺点

1、许疃煤矿优点

①本工艺克服了以往翻砂、堆焊等工艺引起的变形、残余应力及表面金相组织的变化等缺点，可以获得性能优、结合强度高的镀层，对于大零件和特殊需要的零件可以实现不解体和现场刷镀；②提高表面的防氮化、防渗碳或抗氧化能力，可对工艺品或艺术品表面进行装饰。

2、许疃煤矿缺点

该方法要求的工艺复杂并且对于超差尺寸较大工件的修复需要的时间长，从经济方面考虑也不可取。

作者单位：连云港市煤炭工业公司贵州省金沙县川达煤矿

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[关键词]变频节能技术 煤矿机电设备 应用

中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）34-0048-01

当前，我国煤矿开采业现状不乐观，尤其是一些小煤矿开采技术落后，生产成本利用率低，投入与产出不成正比。[1]在煤矿机电设备中应用变频节能技术能够有效改善我国煤矿开采行业的现状，进而使其在能源使用方面发生质的飞跃。通过推广变频节能技术，一方面能够提高煤矿开采行业的生产效率，另一方面也能够促进产业节能减排。

1 变频节能技术的现状

变频调速主要是通过交流电的电压与频率从固定不变的状态改为可变化的状态，采用“交-直-交”的方式来进行，其内包含的工作原理主要是将工频交流电经由整流器转换，使其成为直流电，之后再次转换，将直流电转变为频率、电压可控的交流电，以此可控的交流电作为电动机使用的电力，最终达到了节能的目的。

目前生产力不断发展，电力控制理论与电力电子技术也在不断提升，变频节能的技术在理论研究与实践应用两方面都得到了前所未有的进步。经过FTR与IGBT的替换，变频技术渐渐智能化，压频比控制与此前相比有所改进，人工神经网络成为当前技术领域内的主流。变频器完成了基本电路的调速工作之后，通过内置可编程序以及参数辨识功能的完善，变频器的综合使用效率也得到提升，最终其为煤矿机电产业的节能提供了新的思路。

2 变频节能技术在流体负荷设备中的应用

老式流速调节多采用截流方式，生产效率不高，不能满足矿井生产的需要。变频技术在矿用通风机及排水设备的应用中发挥了巨大作用。

2.1 变频技术在风机中的应用（什么风机？电机型号适合煤矿使用吗？50万电费从哪里出来？）

目前市场上出现了专门为煤矿设计的变频调速装置，将原来的JPQ-1510-10型高压绕组式电机替换成为JS157-10型电动机，改造后的风量更符合矿下的环境，还节约了每年50多万的电费。对瓦斯闭锁的检测、过流短路功能的保护及远程控制功能的配备，可以预防爆炸，为矿下的安全作业提供了保障。

2.2 变频技术在矿井通风设备中的应用

通风设备是保证煤矿安全的主要设备，一年昼夜工作，发生损坏的可能性高于其他设备。矿井的主风扇的额定通风能力主要按照矿井末期的通风阻力设定的。[2]在矿井投产的初期，由于风机的富裕能力较大，原先的做法是将风门挡板关小从而达到生产所需的风量，认为的改变阻力来调节株扇风机的风量。风速量超额造成了尘土和煤渣飞舞煤尘过大，使工作环境恶略，增加量了职工尘肺病的发病率和煤尘爆炸的可能性。变频技术的应用能够通过风机的工作状况来进行判断，其是否仍存在节能的可能，或者在运行状态下风板全部打开之后，矿井中能够容纳一定的风量，则安置在此处的风机不必安装变频器。若风机进行平方转矩类负载活动，则应当选择一些通用型的变频器，如风机水泵。主扇风机使用变频器后噪声磨损减轻，减少了维修费。（不明白什么意思）

2.3 变频技术在泵中的应用

利用变频节能技术设计了一套煤矿的井下排水泵监控体系之后，我国在变频技术应用领域开启了新的元年。通过在监控系统中控制变频器来影响抽水泵的启停工作，适时进行速度上的加减，同时也能够降低因空转时间过长带来的损耗，进而避免出现频繁停车所致的变压器跳线的问题，最终能够飞快提升生产利用效率，保证安全运行，提高产品质量。（内容太空洞了）

3 变频技术在机械动力设备中的应用

由于煤矿环境十分特殊，因此机电设备长期处于频繁波动，特别是在输送和提升的过程中，损耗尤其严重。频繁的起停可以使用四象限工作，其原理[3]是：变频器将整流电路由原来的全波整流转换为智能功率模块构成的可控整流桥，如同原先的工作状态，在电动状态下，四象限与二象限的变频器整流电路成为逆变电路在运行，最终实现了引流电机电量回馈电网的目的。变频节能技术的发展与应用，也使得煤矿机电设备的节能工作进入到新的阶段。

3.1 变频技术在提升机中的应用

在矿井提升系统中，通常情况下采用通用型变频器，从而有效的将母线电压升高产生的热能通过“制动电阻”消耗，从而降低对蓄能电容器以及电气元件的损耗。变频器在提升机中的应用可以实现无极平稳加速减速，提高系统的安全性，节约电力资源，实现数字化控制，通过软件的设计从而实现兼容，完善输入输出接电口电路，控制模式转变成无速度传感器的矢量模式，可以对过流、过压及欠压等进行全面保护，减少设备的维修量和维修费用。

3.2 变频技术在胶带输送机中的应用

变频技术主要有效的解决了液力耦合器装置运输皮带机在启动和运行过程中所产生的电机失控，变频器可以将电机产生的负力及时回馈，从而明显的降低了发热产生的损耗。延长了设备的使用寿命。（应增加皮带负荷波动时变频器的作用内容）

3.3 变频技术在煤矿机电设备中的应用

变频技术在机电中的应用更加广泛，除了节能外，更加注重向灵活化、智能化方向发展，操作更加简便，安装和控制更加方便。例如，我国煤矿中洗煤中采用变频技术的给煤机，将变频驱动模式替换传统的手动闸门模式，拥有了标准化的参数结构和调试软件，安全方便，操作也十分灵活；将间隙间隔防爆的变频器装入隔爆壳内，另外安装风扇吹风冷却、外设水冷装置，解决了功率散热、安全控制等技术问题。据此来看，将变频技术应用于煤炭机电设备中，会产生良好的节能效果。（此段前后因果有点牵强）

2.4 变频技术在煤矿空气压缩机中的应用

空气压缩机也是煤矿中的主要设备之一，通过以压缩空气为动力进行钻孔，火药爆破岩层。由于空气压缩机较为灵活，既可以将其设在井下也可以设在井上。通常情况下，空气压缩机能够通过关闭进气管来使得储气罐内的气压低于设定气压，而进气管的碟阀会自动打开。当空气压缩机的排气量与气压在运转工作状态下达到满载，且与电动机的额定电流值接近，卸荷过程中易造成空转。而压缩机在进行额定转速下本身的磨损较大，加上耗电高、空转等情况，容易导致压缩机能耗过高。变频技术的使用能够有效调节压缩机的转速，减少排气量，使其轴功率与转速之间呈正比，并根据用气量的变化来随时调整设定的气压值，最终智能地实现了压缩机内空气的恒压供应，提高了压缩机的使用效率。（此段不应该在这个位置吧？压风机属什么设备？）

小结：我国煤炭资源丰富，也是产煤大国，煤炭是国民经济增长的主要支柱。但吨煤电耗高，而倡导节能减排也是国家长期发展的要求，所以在煤矿机电设备中采用变频节能技术具有巨大的潜力和发展前景。但变频技术在我国应用还不广泛，由于我国矿山中使用的机设备品种多，为了更好的匹配，必须对变频节能技术进行改造，更加专业化，以适应不同环境的需求。经过改造后的变频技术拥有显著的节能效果，稳定性能加强，适应煤矿环境的要求，必将会被我国煤炭行业所采用。

参考文献

[1] 温玉婷.变频节能技术在煤矿中的应用[J].电气开关，2011，（02）：156-157.

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【关键词】矿山机电设备；故障诊断；技术

我国大型矿山设备的维修方法和设施基本上是实施计划经济体制的模式，与世界上其他国家相比有较明显的差距，很难满足我国经济社会发展水平的需要。 只有加强设备的状态监测与故障诊断，保障好矿山机电设备的安全性，才可以充分发挥这些机器的作用，更好的为企业的发展保驾护航，从而有效推动我国经济的持续高速发展。

1.故障检测诊断技术的相关概念

故障的产生多是由于机器的瑕疵或暂缺陷的发展使机器的性能丧失殆尽，已经不能继续维持作状态。故障检测诊断技术就是根据设备运行时二次效应（状态信号）所反映的特征，快速定位，准确的发现问题所在，并且快速的解决问题，确保安全生产。故障检测诊断技术包括故障检测与故障诊断，二者统称为故障检测和诊断（FDD）。故障检测诊断技术具有如下特点：

故①较强的目的性。②技术的复合型。③理沦向实践转化迅速。诊断的目的就是要发现机器运行过程中的故障并运用相关的技术，对故障准确的分析，在此基础上制定措施，以保障生产的安全性。诊断及维修涉及摩擦力、动力以及物理学等相关理论，多个学科；是一个多学科综合的行业，另外一切诊断方法和维修技术都要冈时而定，处理的结果和原理甚至可以立刻向实践转化，并应用于实践。

2.故障诊断技术在煤矿机电设备中的应用

2.1矿井提升机检测与故障诊断

矿井提升机故障诊断。

提升机是矿井生产以及运输过程中其关键作用的基础设备之一，其在矿山生产中具有举足轻重的地位和作用。矿井提升机主要担负着提升原煤、矸石的作用，另外还可以用于下放生产材料以及升降工作人员的任务。保障提升机的运行过程总的安全性，对于一个矿井的正常运作具有极为重要的作用及意义。它不仅关系的矿井生产过程顺利与否，同时也对煤矿工作人员的生命安全问题产生极大影响。因此要保障煤矿工作安全顺利的进行必须要重视矿机提升机的故障诊断问题。一旦发现问题必须及时分析问题发生的原因，评估是再次发生的可能性，并针对该问题提出详细的维护方案，尽量减少故障的发生。在这一方面曾有学者提出矿井提升机的故障主要有两种，即“硬故障”和“软故障”。硬故障”指的是因为设备中一些特定的参数超出了限制而表现出的故障，“硬故障”的发生往往以“软故障”为前提，从这一点定位来看，对“软故障”的及时预诊并且在此基础上进行那个定位检修极为重要。由于该项基础设备关系到矿山运作的安全，属于重要基础性设备之一，为了确保这一领域的安全性，我们国家许多科研机构和科研人员都进行了大量的研发工作，如中国矿业大学研制的KJ46型矿井提升机状态监护系统、Ascc型全数字提升机控制系统等都包含了故障诊断技术的功能，取得了比较好的效果。

笔者通过对大量实际的工作的总结发现，矿井双筒提升机经常会发生松绳现象，这类事故一旦发生将会对整个矿井产生不可估量的损害。对此笔者自己总结了一些经验，认为可以用一种简单实用的松绳检测装置来解决该问题。这个简单装置主要由单片机以及霍尔传感器两部分组成，分别安装一周小磁钢于提升机每个天轮一侧，并在适当位置安装霍尔传感器检测两天轮的转速，在正常运行（即无绳）时，两天轮的转速卡H同，则两个传感器输出的计数脉冲个数基本相同，该装置内单片机计算出的两天轮的行程差几乎为零；当钢丝绳出现松绳现象时，两天轮的行程不同，该装置可计算出两天轮之间的行程差，当行程差达到预报警值时发出松绳报警信号；当行程差达到设定要的预报警值的时候，该检测装置便会发出报警控制信号，使提升机及时刹车，从而达到有效保护设备的目的。

2.2采煤机工况检测和故障诊断

近年来我国国产采煤机的整体水平已经有了较大的提高，但是与国外先进的采煤机的技术水平相比，国内生产的采煤机的技术水平还是比较差的，同发达国家的先进水平相比差距更大。譬如检测范围狭窄、检测参数满足不了需要，对故障检测的功能本上是缺失的。为了从根本上改善我国国产采煤机检测的现状，提高国产采煤机生产的技术水平低的落后状况，“九五”重点科技攻关计划将一项先进的故障检测系统收入到其中即“电牵引采煤机工况检测及故障诊断系统”。该故障检测诊断系统主要有：①工况检测及故障诊断单元。②机身检测单元。③变频器通信单元。④高压控制箱检测单元。⑤左、右摇臂检测单元。⑥对152.4m毫米显示单元进行检测。就目前已经取得的效果来看，该系统具有明显的实用性，是在此领域所获得的一个较大的突破，有望通过其彻底解决上述难题。

2.3通风机的检测诊断技术

文章通过对相关产品的详细研究，发现现阶段仅有极少收故障检测诊断的产品用于通风机的故障检测机诊断中，比较典型装置是江西煤炭工业研究所研制的KFCA型通风机集中检测仪、煤炭科学总院重庆分院研制的FJz型矿井主风机在线监测与故障诊断仪。其主要特点是：十六位中央处理器、丰富高效的指令系统、4通道10位A/D转换器、高速输入/输出接口、八个中断源、两个十六位定时器、十六位监视定时器和具有多用途的接口。另外，因为有关通风机检测以及诊断技术的研究在国内仍然较少，因此在实际工作中可以借鉴的东西很少，笔者希望自己的研究可以起到抛砖引玉的作用，并且希望该问题能够更快得到解决。

2.4矿用高压异步电动机的检测技术以及诊断技术

矿用高压异步电动机在矿山生产中的地位也及其重要，一旦发生故障，不仅仅会给煤矿带来较大的经济损失，还会影响到煤矿正常的生产运营。现代信号处理技术和人工智能技术的出现和应用使异步电动机的故障诊断变得较为得心应手，取得了较好的效果。通说认为异步电动机故障检测与诊断方法主要有：①磁通检测②电流高次谐波检测；③局部放电检测。具体三种检测与诊断方法的优缺点如下：（1）局部放电检测在检测高压电器方面比较方便，但是对低压电机的检测效果则相对较差；（2）电流高次谐波检测具有不收高低压限制的优点，但是由于其操作复杂，操作人员必须具备良好的专业知识方能使用，因此应用也受到了一定的限制；（3）磁通检测与局部放电检查方法相同在对高压电器检测方面比较方便，但是由于其对弱信号的检测能力较差，需要专门的设备辅助检测，因此应用同样受限。

3.结语

故障检测诊断技术在矿山机电设备的检测中具有重要作用，对于保障矿山设备及员工的安全具有重要意义。为了提高故障检测诊断技术的水平，需要对机工、电工和相关领域的工作人员进行专门培训，提高其自身的安全生产意识以及应急反应能力。以便更好地适应扩大化的生产的需求，进一步推进我国经济的高速发展。

【参考文献】

[1]马俊龙.探究矿山机电设备中故障检测诊断技术[J].华章，2011，（15）：276.

[2]程凤芹.浅议故障检测诊断技术在矿山机电设备中的应用[J].中国新技术新产品，2011，（14）：141.

[3]董哲，王高海.探讨矿山机电设备中的故障检测诊断技术[J].中国科技博览，2012，（22）：127-127.

[4]苏明.浅议故障检测诊断技术在矿山机电设备中的应用[J].企业技术开发（下半月），2010，29（7）：107-107，118.

[5]蔡捷.故障检测诊断技术在矿山机电设备中的应用[J].中国高新技术企业，2008，（15）：87，92.

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关键词： 煤矿 机电设备 故障检测 诊断技术

中图分类号：X752 文献标识码：A

前言

随着现代科学技术以及工业自动化水平的不断发展提高，工业机械生产中的故障问题对于工业生产设备与机械装置系统的影响作用也越来越大。尤其是煤矿的机电设备运行生产中，一旦机电设备发生故障问题，不仅对于整个煤矿机电设备系统的正常生产运行造成一定的影响，而且可能会导致煤矿安全生产事故的发生，对于煤矿企业的利益以及社会影响的危害作用都十分明显。

一、故障检测诊断技术

故障检测诊断技术（FDD）是以计算机、传感器、信号分析处理等现代技术为基础的综合性技术，随着现代维修理论、相关基础学科理论、工艺理论、检查技术和理论的发展和不断完善。它主要通过检测定量地掌握机电设备运行工况参数，从而对机电设备的相关运转性能和可靠性进行预测，同时，识别故障原因和危害程度等问题，从而提出针对性的处置手段和技术对策。

二、矿井提升机检测与故障诊断

1 矿井提升机检测与故障诊断

提升机是矿井生产、运输的主要设备之一, 它担负着提升原煤、矸石、下放材料、升降人员和运送设备的任务。提升机运行的安全可靠性状况不仅直接影响煤矿的生产, 还影响到煤矿生产人员的生命、财产安全. 提升机的故障可分为“ 硬故障”和“ 软故障”两类, 硬故障是指由一些特定的参数超限表现的故障, 该类故障应由保护装置来解决; 而“ 软故障”需要许多工况参数的测量, 并经过一定的数据处理才能诊断出来. 由于软故障牵涉变量多, 导致故障诊断的准确率较低。但“ 软故障”往往是“ 硬故障”的前兆, 因此对“ 软故障”的及时诊断和预报极为重要。为了确保提升机的安全运行, 许多科技人员开展了大量的研究工作, 取得了一些成果, 开发出了不少提升机的检测诊断装置,如中国矿业大学研制的KJ46 型矿井提升机状态监护系统、ASCC 型全数字提升机控制系统等都包含了对提升机运行参数的检测和故障诊断功能, 具有制动失灵保护、过卷保护、超速保护功能, 取得了比较好的效果。

矿井双筒提升机松绳现象经常发生, 而松绳现象常常带来很大的危害. 这里介绍一种简单实用的松绳检测装置。该装置主要由单片机和霍尔传感器组成, 其原理是: 在提升机每个天轮一侧安装一周小磁钢, 并在适当位置安装霍尔传感器检测两天轮的转速, 在正常运行( 即无松绳) 时, 两天轮的转速相同, 则两个传感器输出的计数脉冲个数基本相同, 该装置内单片机计算出的两天轮的行程差几乎为零; 当钢丝绳出现松绳现象时, 两天轮的行程不同, 该装置可计算出两天轮之间的行程差, 当行程差达到预报警值时发出松绳报警信号; 当行程差达到保护值时, 该检测装置发出控制信号, 使提升机及时刹车, 起到保护作用。

2.采煤机工况检测和故障诊断

我国使用、研究的交流电牵引采煤机与国外采煤机的整机水平还有相当大的差距，主要表现在检测范围很不全而、检测参数较少，基本上无故障诊断功能。为了从根本上改变国产采煤机检测水平低、无系统化的故障检测诊断功能的落后状况，原煤炭部将“电牵引采煤机工况检测及故障诊断系统”的研制列入了“九五”重点科技攻关计划。该故障检测诊断系统主要有：

（1） 变频器通信单元

所用变频器可检测27 个工况检测参数，并有独立的液屏，显示屏，能显示采煤机的牵引速度牵引电机电流、变频器输入电压等参数，并具有温度保护、过压、欠压、过流、过载等多种保护功能。变频器通信单元的主要功能是将变频器工述检测信号传送到工况检测及故障诊断中心，由检测中心进行相应的处理，并进行中文或图形方式集中显示。

（2） 工况检测及故障诊断单元

该单元嵌入微型计算机中，采用Windows 操作系统。该单元与采煤机控制中心采用接点通信方式，一旦故障诊断单元检测、诊断出有故障或事故发生时，屏幕立刻显示出故障类型，并向控制中心发出相应信号，由控制中心进行相应的控制操作，如进行声光报警或进行故障保护。

（3） 检测152.4mm 显示单元

该显示单元由一块480×640 线的彩色液晶显示屏及有关电路组成。显示内容包括采煤机所有工况检测参数、操作及运行状态报警提示和故障诊断结果等。此外还有左、右摇臂检测单元；机身检测单元；高压控制箱检测单元三个主要单元。

三、矿用高压异步电动机的检测及诊断技术

在煤矿生产中的水泵、局扇、提升机、压风机等均采用6kv高压异步电动机拖动，在其运行过程中，由于绝缘老化、机械损伤等原因，使电动机长期带“病”工作，致使电动机频繁烧坏，不但会给煤矿带来很大经济损失，而且也影响正常的煤炭生产。常见故障特征提取方法包括信号处理、模式识别和参数辩识。现代信号处理技术的发展为故障诊断提供了强有力的工具，人工智能技术的应用大大提高了诊断的精度和范围。模糊逻辑、人工神经网络、专家系统等人工智能技术都被应用于异步电动机的故障诊断，取得了较好的效果。异步电动机故障常见的检测与诊断方法有：

1局部放电检测。高压电动机定子侧的许多电气故障都呈现出放电现象加剧的趋势，这种放电现象与电机的绝缘剩余寿命有关，所以放电强度的准确测定不仅可以提供早期的报警信号，还可以提供绝缘剩余寿命的信息。利用检测定子电流的电流互感器(CT)和高频检测仪，或通过射频天线和带通滤波器检测局放脉冲，可辨别各种局放源以诊断定子的不同故障。这种方法对有些低压电机效果较差。

2电流高次谐波检测。定子绕组故障可引起定子电流的高次谐波增加，尤其是定子绕组匝间短路故障。据研究，匝间短路时定子电流的5、11、17 次谐波显著增加，其中5次谐波增加较多。根据电动机故障所表现的不同特征，又分为对称故障和不对称故障两大类：

(1)对称故障如过载、堵转和三相短路等，这类故障最明显的特征是电动机电流明显增大，因此可通过电动机过流程度来诊断这类故障。

(2)不对称故障如断相、相间短路、匝间短路、单相接地和两相接地等。有关研究表明，当定子绕组的一个线圈对中性点短路时，三相电流的幅值为1.07、0.89、0.91（标么值）。因此，利用定子电流的不平衡现象检测异步电动机的定子绕组故障较为方便有效。这类故障最明显的特征是电动机电流中出现负序电流和零序电流，因此以零序电流和负序电流分量作为鉴别不对称故障的判据有较高的可靠性。不对称故障根据故障点的不同又可分为接地性和非接地性两大类，故障的类型不同其信号的检测方法也不同。

3磁通检测。电机的定子故障会使内部磁通在径向和切向工的分量发生变化，所以只要检测出这两个分量的磁通变化情况，也可诊断出定子故障。这种方法在高压电机的定子侧的多种故障检测得到了应用，但这种方法需要专门的磁通检测仪器，使用不方便，对弱信号不易检测。

结束语

设备故障诊断技术是一门新的学科,它综合了电子、机械、化学、物理、数学、计算机技术,其中的关键是故障信号的提取,尤其是微小信号的提取和处理。煤炭行业由于种种原因,设备故障检测诊断技术应用还不广泛,故障检测诊断技术开发研究工作的投入相对不足,由于我国设备故障检测诊断技术的推广应用较晚,在技术上、理论上尚不成熟,还有待进一步努力,才能逐步缩小我国煤矿故障诊断技术与先进国家之间的差距。

参考文献

[1] 蔡捷.故障检测诊断技术在矿山机电设备中的应用[J]. 中国高新技术企业. 2008(15)

[2] 刘永欣.关于在煤矿机电设备中故障检测诊断技术的应用[J]. 煤炭技术. 2004(10)

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关键词：煤矿机电设备；变频技术；应用；分析

引言

我国是产煤大国，充足的煤矿资源被广泛应用于国民经济中的各个领域，煤矿资源的应用不仅提高了我国综合经济实力，也决定着我国的经济命脉，煤矿企业想要获取更好的发展，在激烈的竞争中取得一定的经济地位就需要利用节能效果的变频技术完成煤矿开采工作，变频技术在煤矿机电设备中的广泛应用是提高煤矿采煤数量和质量的关键措施。目前，煤矿企业机电设备的运行主要依靠机械化生产，在能耗中对煤矿的要求很高，多数煤矿企业目前无法合理使用变频技术，造成大量的资源浪费，因此借助变频技术在机械设备中的应用成为煤矿企业节省成本和提高经济效益的技术关键。

1变频技术的情况分析

（1）煤矿中的变频技术是指设备在使用过程中改变交流电的输出频率，降低机电设备在使用中的能耗从而实现对设备的有效控制；在机电设备的设计过程中，机电设备若在长时间的负荷中工作会造成能源的浪费，故在设备使用过程中融入变频技术，变频技术是一门与机电设备结合的综合技术，结合点击传动技术、电子技术及计算机技术，通过信息技术半导体元件将信号转换为其他频率，依靠逆变器进行控制调节，实现机电设备的自动调速；机电设备中的变频技术利用电流频率的增长关系，可以改变电频率控制转速，实现对机电设备的有效控制，在实际对煤矿机电设备中，变频的整流部分可以将电源化为直流电源，保证机电设备的正常运行。（2）变频技术的优势。煤矿企业设备中使用的变频技术与传统技术相比具有更好的可靠性，变频技术的功率精准度高，应用于实际操作中变频器与电机运行的实际符合相结合，实现对电机的控制，确保电流低于额定电流，达到提升电机效率的目的，这样可以大大降低电机的运转转速，减少对电机的损耗，提高使用寿命和效率；其次是变频技术的操作简单方便，依靠科技的进步，变频技术在开关环方面实现自动化，精准的自动化手段提高机电设备的使用率。

2变频技术在煤矿机电设备中的现状

目前，我国煤矿机电设备的变频技术广泛应用于各个领域，变频技术的优势是在实际操作中可将电能损耗降到最低，还能实现对煤矿资源的有效利用，对提升煤矿机电设备的运用效率有很大帮助，但煤矿企业并不是重视变频技术的应用，会造成大量的资源浪费，未使用煤矿变频技术的企业能耗高，资源利用率低，因此，这就要求煤矿企业重视变频技术的实际应用，在实际操作中，变频技术更具智能化和自动化，降低设备能耗的同时提高企业的经济效益。

3变频技术在煤矿机电设备中具体应用

变频技术对我国煤矿机电设备的发展有很大的影响，节能的同时提高资源的利用率，主要表现在以下几个方面：

3.1在采掘机方面的应用

煤矿实际操作中的主要设备时采掘机，采掘机设备的是煤矿开采中消耗能源最严重的设备，采掘机的运行速度直接决定煤矿的开采效率，由于井下作业环境恶劣和很多不确定的因素，会遇到不同类型的岩层，针对坚硬或柔软的岩层采掘机所使用的功率也不相同，将变频机广泛应用于采掘设备中，可以通过采掘机的自动化切割技术，大大降低了功率损耗的问题，提升采掘机在复杂地质条件下的工作效率，弥补了传统采掘机能耗高的问题。

3.2在提升机方面的应用

煤矿中的提升机设备是煤矿开采人员在采煤过程中需要通过提升机到达工作地点，同时对材料和开采工具进行运输，是井下作业必不可少的设备，提升机在实际操作中停止和运行的较为频繁，提升机的运行速度与电机转速有很大的关系，工作时能源消耗量较大，而传统的提升机设备在实际操作中受次数的限制，提升次数过多会造成对提升机的磨损，降低设备的使用率且安全性能交叉，因此为提高提升机的安全运行，操作人员将变频技术引用到提升机中，实现不同荷载之间的运转速度，降低提升机电阻，提高设备的使用寿命和工作效率。

3.3在通风机中的应用

煤矿井下作业时，复杂多样的地质环境加上恶劣的空气质量，对煤矿的通风设计有很高的要求，通风设备主要是依靠通风机为煤矿作业人员提供安全的工作环境，煤矿工作人员在工作时必须要处于一个通风良好的环境，通风机的使用需要大量的电能，随着煤矿开采深度的不断增加，通风机的功率随着深度的增加而逐渐增大，对通风机的损耗越来越大，应用变频技术后，通风机实现软启动，能更好的延长设备的使用寿命也可以减少能耗，为深井中的作业人员解决通风问题。

3.4在皮带传送机方面的应用

皮带传送机主要是通过电机转动带动皮带运转，将皮带上的材料运输到目的地的过程，皮带机启动时需要大量的电流才能促进皮带运转，多数企业的皮带机采用液力祸合器来操作，开启时电流较大，对皮带造成老化和断裂，不利于设备的安全运行，将变频技术引入皮带机中，可以更好的实现皮带机的软启动，提高设备的稳定性和安全性，具有良好的经济效益。

4结束语

我国的煤矿开采之路还有很长一段要走，将变频技术广泛应用于煤矿机电设备中，加强对变频技术的培训，重视变频技术的实际应用，科学合理的使用机电设备，是促进企业可持续发展，降低能耗的重要保障，变频机的广泛应用不仅可以降低企业的能源消耗，还可以提高设备的利用率，促使企业的长久发展。

参考文献：

[1]王端焕.浅谈煤矿机电设备中变频技术的应用[J].中国高新技术企业,2012(07).

[2]温勇.煤矿机电设备中变频节能技术的应用分析[J].河南科技,2013(05).

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关键词：煤矿开采；煤矿机械设备电气系统；应用特点

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.063

0 引言

进入21世纪，随着我国工业行业的高度发展，对煤的需求量也在逐渐的增多，这也对煤矿行业的发展带来新的挑战机遇。随着煤矿逐渐受到我国各行各业的重视，尤其是我国的工业领域，对煤矿的开采量也在逐渐的增多。然而在煤矿开采的过程中，主要是依靠机械作业的形式，进行煤矿开采工作。但是，在现代煤矿开采的过程中，为了有效保证煤矿生产的安全和质量，那么在煤矿开采的过程中，工作人员就需要对煤矿电气系统进行有效的利用，保证煤矿开采工作的安全性和质量。本文就对煤矿机械设备电气系统的应用特点进行了分析和阐述，希望可以我国的煤矿行业在不断的发展中，起到一定程度上的帮助。

1 煤矿机械设备的介绍

煤矿机械是重机械的重要组成部分，其中包括很多的大型机械。因此，在不同的机械设备运行的过程中，其电气系统而也是有所不同的。在煤矿开采的过程中，处于较深的煤矿，就相应的就会用到一些较为大型的机械设备，其主要含有：巷道掘进和支护设备、煤矿采掘设备、煤矿输送设备、人员交通设备、通风设备、安全监控设备等。利用这些设备，可以有效的将岩石煤矿和混合煤矿进行挖掘，这不仅仅在可以有效的提升工作效率，也改变了传统的煤矿开采技术，其安全性也相对得到了很大程度上的提升。

2 煤矿机械设备电气系统应用的特点分析

在煤矿开采的过程中，工作人员要对机械设备电气系统的应用形式和特点，进行详细的分析，这样才可以并提高煤矿开采的效率，进一步提高了安全的性能。

2.1 开采机械设电气系统的应用特点

近几年，我国煤矿在开采的过程中，重要是利用电牵引采煤机，在结构上一般是由多个电机进行布置，并利用机载式交流变频进行煤矿的开采工作。在井下煤矿开采的过程中，工作人员在利用煤矿机械设备电气系统进行工作的过程中，一般是利用计算机技术进行控制的，并且在煤矿机械设备电气系统运行的过程中，也会相应的监控护面，能将其整个运行的状态和出现的问题，进行一定及时的反馈，这样工作人员就可根据煤矿机械设备电气系统反映的问题进行及时的解决，这样不仅仅提高了煤矿开采的工作效率，也对工作人员的生命安全进行了保证。

煤矿机械设备电气系统主要包括有：PLC 控制单元、电源、无线接收器等，由先导主回路、主控制系统和调速系统等各个部分所组成的。其中主系统主要包括有：主控器、操作站和电源等这几个部分组成，这几个部门可以将操作站的信息和命令进行有效的传递，并对控制的信号近些年有效的处理，最终获得结构，并将其结构传输到各个电气系统中，以此实现了对开采机械的控制。操作站其实就是计算机的一个系统，主要是将命令的编码进行一定的控制和传输，并对其信息进行处理，最终显示在展现的计算机屏幕上，为煤矿开采工作提高了准确的信息。

2.2 皮带传输机械设备的电气系统应用特点

皮带机械电气系统主要是对生产地面和井下煤矿开采的重要连接工具，其设备在运行的过程中，是按照“逆煤流起车、顺煤流停车”的运行的原则，并且当有事故发生的时候，能够进行紧急的停车。同时皮带机械电气系统具有集成控制、单机、手动等多种形态的操作形式。并且在皮带机械电气系统运行的过程中，还需要电控装置、变频器、转动装置、调速藕合器等设备的配合，这样对皮带机械电气系统的速度，就可以良好的进行控制，通过变速的形式，对停车的形式进行一定程度上的控制。

另外，在皮带机械电气系统运行的过程中，还具有一定的健康系统，对其运输的速度、电机电流、煤流量运输进行了有效的监控，并对井内的环境和温度，也进行了监控，这样在有任何问题出现的时候，皮带机械电气系统就可以及时的进行反馈，方便了人们的对事故进行及时的处理，避免安全事故的发生。同时，在皮带机械电气系统运行的过程中，也可以向相关的信息数据进行一定程度上的保存，这样可以为以后的工作，提供了良好的参考信息，提高了煤矿开采工作的效率。

3 结束语

通过以上的综合论述，我们可以知道，煤矿机械设备电气系统是我国煤矿开采的重要的信息技术。本文对煤矿机械设备电气系统的应用特点进行了简要的分析，希望可以促进我国煤矿行业的发展，并对其安全性也进行了进一步的提高，进一步的推动了我国经济的发展。

参考文献：

[1]田清.煤矿机械设备电气系统的应用特点[J].煤炭技术，2011（06）：37-39.

[2]赵忠忠.煤矿机械设备电气系统应用特点探析[J].山东煤炭科技，2015（02）：113-115.

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[关键词]矿井 设备 换人 实践 应用

中图分类号：U73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）46-0256-01

一、煤矿千兆工业以太环网网络平台技术研究

煤矿要以千兆工业以太环网为基础，采用通信与控制领域的新技术，解决就地控制存在的事故隐患，减少各设备之间相互脱节、无法充分发挥效率的缺点，实现先进的、统一的自动化控制网络平台，使整个系统配置合理，信息共享，安全可靠，提高指挥效率和生产率；煤矿井下环境条件恶劣，尤其是信道的故障率最高，采用环网冗余技术，保证在0.3秒快速恢复，提高矿井自动化系统的可靠性。

操作员站通过环网接收各子系统主控装置上传的信息并发送控制命令；完成数据采集、传输、远程集中控制等功能，并通过WEB服务器、交换设备、各类接口组件、相关软件等与矿井局域网完成数据交换和信息共享，构成一个管控一体化的综合自动化系统。

二、煤矿主井运输系统自动化控制技术研究

煤矿的主运自动化控制系统要采用开放式、数字化、多点通讯的现场总线形式。矿井系统要对运输路线的设备实现地面监视监控、井下自动控制和现场就地控制外，还有现场编程等功能。实现胶带机的就地自动控制和远程自动控制两种控制方式。

运输监控系统要通过煤矿内部网络能够浏览皮带运行的各种参数；组态界面能够显示皮带运行过程中的各种参数；能够在监控中心以集控启动和煤位启动两种方式开皮带；能以正常停皮带和急停皮带两种方式停止皮带；组态界面能显示操作记录和报警历史和实时记录；实现皮带模拟量的历史趋势。

三、煤矿采区运输系统自动化控制系统技术研究

矿井工作面运输系统控制范围包括跟面皮带机、上拉皮带机、石门皮带机、入仓皮带机及给煤机。用皮带机运输控制及保护系统，采用PLC控制，可实现集中控制：自动、单机、维修三种运行方式。沿线设置拉线急停开关，拉动沿线急停开关拉线可实现紧急停车。实现快速插接、跑偏保护、堆煤保护、烟雾保护、速度保护、低速保护、打滑保护、断带保护、纵撕保护、温度保护、超温洒水、电机电流、电压检测。

四、煤矿信集闭自动化控制系统技术研究

信集闭控制系统基本功能：电动道岔的位置、列车进路、信号机显示三者之间要有严格的连锁和区间闭塞关系，即使在设备损坏、人为故障的情况下，也能确保安全，避免事故的发生。能实现进路自动控制、集中控制、程序控制，实现道岔位置、机车运行区域等信号显示多种功能，实现原煤列车在车场自动调车功能，具有车号显示和列车计数功能。线路区间信号灯为红绿灯，电动转辙机信号灯为黄绿灯，各石门通道口处设申请进入红绿灯信号，并由调度站控制。

使用信集闭控制系统，不需要再停车扳动道岔，可提高机车的运行速度，缩短运行时间，加快矿车周转，减少机车频繁停止、起动次数，同时减少机车频繁起动造成的机车损坏，降低机械故障率。

五、井下无人值守变电所系统技术研究

煤矿根据矿井自动化建设和安全生产需要，拟对井下车场配电所、各水平泵房配电所、中央配电所等进行自动化改造，采用自动控制以实现无人值守的目的。而井下无人值守变电所总体分为井下中央高压变电所和井下低压变电所，主要为井下各设备供电。

该系统通过组态界面能够显示井下无人值守变电所运行过程中的各种参数；能够在监控中心进行分、合闸操作；组态界面能显示操作记录和报警历史和实时记录；实现了井下无人值守变电所三相电流、三相电压等模拟量的历史趋势；实现双机热备。

六、矿井数字化图像监视系统技术研究

煤矿在工业电视系统改造中，打破了传统工业电视组网模式，采用总线方式进行视频信号的传输，可以对矿井生产及其它重要工作环节进行实时监视，在调度中心电视墙及大屏幕上定点或循环显示图像信息，显示监控系统的生产信息，对重要图像信息进行录像；同时，系统采用先进的图形处理与识别技术，实现关键地点的突水与火灾报警。该系统具有结构简单、节省投资和方便扩容等有点。

数字化视频监控系统作为安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统，是综合安全生产监控系统的一个有效的补充。它的特点是直观性强，可以通过遥控摄像机及其辅助设备直观地监视整个矿区中各重要生产环节和设备，也可及时辅助发现皮带给煤点，转载点等地的堆煤故障，作为皮带运输保护系统的一种补充。在某些地点可实现无人值守，进而达到安全高效生产的目的。

七、矿井综合自动化集成系统技术研究

根据‘管控一体化”的思想，采用三层网络结构，并结合自动化、信息、计算机、网络、通讯的新理论和新技术，利用自动化产品、网络产品和工业控制软件、数据库软件，使矿井在“采、掘、运、风、水、电、安全”等生产环节全面实现信息化，并将煤炭生产、管理的各个环节，统一在一个网络平台上，形成统一、完整的有机整体，消除了信息孤岛。

煤矿使用的矿井综合自动化系统有安全监测监控系统、压风机变频控制系统、井下胶带集控系统、井下无人值守变电所系统、通风系统自动化以及给排水自动化系统等，矿井的网络设计，体现了集成化的数据管理、集成化的通讯、集成化的编程组态，以实现最大限度的信息共享。

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[关键词]煤矿；机电设备；变频技术

中图分类号：TD63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）21-0380-01

引言

煤矿产业发展关乎国计民生，随着我国产业结构转型升级，国家对于节能减排投入大量的财力、物力、人力，人们对于生存环境的要求进一步严格，第二产业面临着重要的历史性转折，以煤矿为代表的相关产业逐渐向高效、低能、无污染方向发展。变频技术应运而生，人们对于变频技术的了解局限于小家电中，煤矿机电设备中变频技术的应用是煤矿产业走向可持续发展的关键。

一、变频调速技术的优点

1）具有良好的调速功能，可靠性，高效率，高功率因数。这些都是其他装置所不具有的。在一定时间内，变频调速器的原理就是根据其内的矢量控制模式，与电机的静、动态实际参数和电机的实际负荷相结合，以在动电流小于额定电流的前提下，用矢量方式来加大其启动力矩，使得电机的频率逐渐增大，由零增加到正常频率，最后对其进行控制。对电机的控制主要是根据电机负荷的变化和实际工艺参数的变化，相应调整电机的转速，以此来达到电机运行的稳定性。这样处理，降低了电机的损耗，还能够使得调速系统自动补偿，电机的无功功率提高了电力网络系统的功率因素，减少了无功损耗，使效率提高。

2）具有测控方便，保护齐全，开环闭环都可以自动制动的特点，是实现自动化的最重要性能。

3）具有节约电能，改善工艺流程，最终提高产品质量的性能，使得电机所需要的物料的流量、压力，能达到最佳参数。这样，不仅减少不必要的浪费，而且调速过程本身消耗很小，无噪声。与传统调速的相比，省去了稳定速度设备和反馈控制设备。

二、煤矿机电设备中变频技术的应用

1、变频技术在空压机中的应用

变频技术在空压机中的应用主要有两个方面，一个是空压机的启动，另一个是压风系统的控制，我们来分别了解一下这两方面。

（1）空压机的启动

以往的空压机启动中，多采用直接启动的方式，或者是用转子串电阻启动的方法，这两种启动方法存在着一定的缺陷，使空压机启动时产生大电流，对机电设备造成了一定的损害，降低了设备的利用率。将变频技术利用到设备的启动上，就会减少启动时对设备的损害，从而延长了设备寿命；

（2）压风系统的控制

在压风系统中，以往采用的是开环控制方式，利用调节器来调节整个系统，这个过程当中会重复地启动相关设备，使得风力会产生变化，不利于保持设备的恒压，这样对机电设备本身造成了一定的损害，同时也增添了维修费用。将变频技术利用到设备改造中，就会改变这种状况，变频设备有两种控制方式：一种是压力闭环控制，利用这种方式进行系统控制时，压力变送器能够及时对设备压力进行检测，然后与规定值比较，再利用两者的差值进行转速调节，这样就保证了设备的恒压状态；另一种是手动调节的方式，在电机的转速调节方面，变频器也可以运用电位器来手动调节的，这种方式一般用在压力变送器出现故障的时候。为了方便操作，在变频器控制柜上设置了复位按钮，一旦变频器发生故障，就可以利用复位按钮来进行修复。无论是利用压力闭环控制还是手动调节的方式都能够提高设备的利用率，减少了设备的维修量，对空压机设备具有重要意义。

2、变频技术在空压机中的应用

传统的煤矿机电设备中空压机的运行方式存在一定的问题，使用直接启动或者用转子串电阻起动的方式时，初始电流大，频率不稳定，波动幅度大，对电网和机械设备造成的冲击和损耗非常强烈，极大地缩短空压机机电设备的使用寿命。传统的压风系统采用的是开环控制的方式，频繁地起动设备和电动机，这种方式不能提供恒压供风，而且设备损耗也大幅度增强。变频技术在空压机的应用中，可以提供压力闭环控制及开环控制手动调节两种控制方式的选择，设备运转时，通过压力闭环控制系统，可以自主根据差值调节空压机转速，工作人员可以便利地在变频器控制柜上保持空压机的供风压力恒定为设定值。变频技术将对空压机的工作频率做出最为及时和准确的监控，当空压机的压力、温度等参数超过高限值或出现断水信号时，变频运行将自动地停在空压机设备中，使用变频技术可以及时有效地掌握空压设备的具体运转状态，配以先机的预警装置，既可以实现远程控制，同时可以保证机械设备的稳定性、安全性。

3、变频技术在皮带机中的应用

煤炭企业还要使用大功率的皮带机来完成矿料运输工作，必须要依靠电机带动皮带转动，因此煤炭企业要使用足够大的电流来启动电机，带动皮带运转。由于传统的液力藕合器会使电路电压发生较大变化，因此大大降低皮带使用年限，同时使用液力藕合器还会产生大量热量，加速了皮带老化速度。为了延长皮带使用寿命，技术人员可将变频技术应用于皮带机中，以此实现皮带机的软启动，进而确保皮带机平稳运行，降低电能消耗。通过调查可知，将变频技术应用于皮带机中后，藕合器能量和能源的利用效率大大提高。另外，设备维修费用大大降低，使煤炭企业获得较多的经济效益。

4、变频技术在水泵中的应用

水泵将机械能装换为液体能量，以抽送液体为目的。水泵不仅可以用来输送液体，而且能够实现液体增压，它在矿区给水、给液中发挥着重要作用。在以往的工作中，泵空转时间相对较长，在频繁的起停工作中容易发生故障，同时也耗费了大量的电能。将变频技术运用到泵中可以有效的提高设备运行率，减少设备故障的发生，同时能够起到很好的节能效果，操作起来也非常简单。其中中国矿业大学设计出了一套煤矿井下排水泵站的监控系统，这在提高水泵性能方面有很好的效果。将变频器利用到水泵中，可以给水泵的起停减速，使井下液位达到恒定，减少了泵的空转时间，起到了很好的节能效果。

5、在流体负荷设备中的应用

变频节能技术在流体负荷设备中的应用主要体现在风机和泵所采用的变频调速。在风机中变频调速的应用越来越多，同时出现了为煤矿特殊环境专门设计的变频调速装置。改造后的风机，实际转速较改进前最低转速卜降了很多。电机实际输出功率为改进前前导器半关闭时的1/3风量和风压，更加适合矿井特性，每年可节约大量的电费。而变频调速在矿区给水、给液用泵中应用灵活，明显降低了设备的机械冲击，增加了工艺系统控制的灵活性，提高了产品质量。可以灵活的控制抽水泵的平滑起停、适时加减速，保证了井下液位的恒定，降低了水泵空转时问和频繁起停带来的大量能耗，机械设备的损耗也相应降低，保证了生产的安全高效运行。

结语

要想实现煤矿企业的可持续发展，就要积极采取对策预防煤矿机电事故发生。因此，通过增强员工安全意识、合理使用机电设备、加强机电部门管理、提升工作人员素质，最终能切实有效地预防机电事故的发生，促进煤矿可持续发展。当今时代，技术是决定一个企业发展速度的重要因素，对于煤炭企业来说，应切实将变频技术合理应用于煤矿机电设备中，以此提高煤矿机电设备运行精度，简化煤矿机电设备操作步骤，降低煤炭企业能源消耗，延长煤矿机电设备使用寿命，从而让煤炭企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。

参考文献