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煤矿机电安装的主要发展方向是机电安装技术的创新。随着煤矿开采的大型机械化,采用先进的机电安装技术是科学发展的需要,也是煤矿机电安装创新的主要路径。“科学技术是第一生产力”,煤矿机电设备采用大量新工艺、新材料和新技术的状态下,煤矿机电安装技术的创新必须选用先进的机电安装技术,用现代化的技术含量高的安装手段代替落后的、传统的安装手段。
1.2提高专业人员的素质
煤矿机电安装创新的命运取决施工技术人员,煤矿机电安装技术取决于高素质的施工人员。高素质的施工技术人员和施工人员的配合决定着煤矿机电安装创新的成败。因此,具备深厚专业知识的施工技术人员和施工人员是煤矿机电安装创新动力的源泉。所以,有必要全面提高施工技术人员和施工人员的综合文化素质。理论与实际相结合,为煤矿机电安装获取更大的发展空间,最终在煤矿安装技术领域达到先进国家水平。
1.3煤矿机电安装技术管理创新
煤矿的实际操作中,个别矿井因矿井种种原因,很多实际操作与原有理论并不相符合,在实际操作过程中要采用相应措施,最终达到煤矿管理创新。同时也适应煤矿机电安装企业政策法律环境、新技术采用、市场变化、新材料的更新换代、新装备的大量应用等客观实际。为建立完善的、科学的现代化的煤矿机电安装制度,需要在煤矿机电安装的质量管理、成本管理、安全管理、施工工期的管理和控制等全过程实现整体的创新,落实创新责任制,在煤矿机电安装企业内部大力营造创新的规范化、制度化、经常化、氛围化,使煤矿企业机电安装保持活力。
1.4提高煤矿机电安装技术水平
机电安装的未来发展趋势取决于安装技术水平的高低。煤矿机电安装的技术水平主导着煤矿企业的创新水平。在提高煤矿机电安装技术水平上采取相应措施,建立奖罚机制,促进作业人员不断提高煤矿机电安装技术水平,煤矿机电安装技术水平才能不断提高,将创新进行到底。
1.5煤矿机电安装中存在的问题
1.5.1工程设计不合理
工程的设计决定着施工的进度与难度、机电设备是否正常运作以及整个机电安装工程的费用,起着主导作用。目前,一些煤矿机电安装工程的设计往往不够合理,没有起到效益最大化,从而造成设备与材料的使用不得当,增加工程的造价。甚至有的设计还缺乏可行性,所以就很难根据设计进行施工,影响到煤矿的正常生产,造成理论与实际不符。
1.5.2施工质量及管理的控制不足
在复杂的机电安装施工过程中,影响安全、质量的因素很多。因此,要建立健全完善的管理体系,保证机电安装工程中人员安全、质量可靠,管理人员必须按章指挥,提高施工操作人员自身安全意识及技术素质。加强施工方法和原材料的质量管理,施工工序要符合规程制度。然而,一些煤矿存在机电安装工程的管理人员管理意识弱,专业能力不足,安全意识薄弱存在经验主义。因专业知识的薄弱,而难以发现一些不规范的作业人员,使工程存在较大的隐患,由此常常造成机电设备事故,更甚造成人员伤亡,难以保证煤矿安全生产。
1.5.3施工技术落后
在技术上出现的问题比较多,落后的施工技术与方案的,直接影响着工程质量及进度。现代的煤矿机电安装工序较复杂,安装工程发展速度较快,相对落后的施工单位,已经满足不了工程的需要,往往造成安装工程的施工方法不规范、错误操作装备机电设备等问题,导致机电设备的损坏增加维修量及工程质量不达标,为煤矿安全生产埋下重大隐患。
1.5.4机电设备安装的错误操作
施工现场的机电设备安装普遍存在不按出厂说明书规定的承载能力、使用条件、技术性能和相关规程的有关规定作业,使用极不合理,超载作业或更改使用范围,安全装置出现问题,不定期检测的相关仪表等经常出现问题,常常引起机电设备事故的发生。
2煤矿机电管理技术创新
2.1煤矿机电设备设施质量的管理
煤矿机电技术基础管理要有规范性、科学性、有序性。煤矿机电设备设施正式使用前,按照相关的规定对其应用数据作系统的统计,对使用前的机电设备进行多次调试,保证使用时不出现问题,达到基础管理规范化。管理是煤矿机电技术的主体,为此,有必要加强管理人员的专业技能和专业素质及其服务理念,最终达到煤矿生产的安全、高产、高效。煤矿机电设备安装实施都要根据实际的生产情况进行相应的筹划,计划出有序、合理的方案进行安装,达到生产效益最大化,确保投入成本的合理性,充分发挥煤矿机电设备设施的功能,保障人员、设备安全。现代化矿井机电设备是主要劳动力,管理人员要认真负责的把好设备质量关,仔细检查进入矿井的新型设备,在购买设备或者更换零件的时候,拒绝贪图小便宜而选择规模较小,质量差及信誉无法保障的厂家,首选信誉度高的生产机构,尤其是采购一些重要设备,更要严把入矿前质量关,确保设备符合本区域内生产需要,确保设备正常运作。
2.2培养专业人才的素质
定期对专业职工进行再教育,强化各岗位的职工素质。将较高专业理论水平和丰富实践经验的机电技术人才安排在重点岗位上。在培养机电技术人才时,培训形式可采用理论学习基础与员工实践经验相互交流,继而现场操作,做到理论学习、实验讲解与案例分析相结合的学习方式,其方式能够明显提高培训的效果。注重培养优秀人才。目前各个市场中人才的竞争非常的激烈,人才才是一个企业不断发展的动力源泉,才是提高企业效益的重要基础,因此领导者必须重视对人才的培养,注重人才队伍的建立,重视对员工的尊重,不仅为员工提供良好的工作氛围,还要关心员工的个人生活,尽力解决其在生活中遇到的问题,从而有效的激发员工的工作热情!另外,每个员工也有着不同程度的学习能力,对那些创新意识强"学习能力高的员工作为重点培养对象,要知道,不可能所有的员工都能成为一个独当一面的优秀人才,领导者要做的就是从中挑选有潜力的员工进行特殊的培训方式,从而不断加强其专业能力和专业素养,不断完善自身。
2.3提高信息化管理水平
改善职工的工作、学习、生活,完善职工的办公室、学习室,为职工配备相关的书籍。为专业技术人员配备电脑、打印机等学习、工作用品,实现办公信息化。
3煤矿自动化产品发展研究
现代煤矿自动化产品拥有很多种类的传感器,对煤矿生产作业执行实时监控。利用高精度的传感器是现代煤矿自动化产品的主要特征,并且有很高的稳定性、可靠性和耐久性,采集的数据信息真实可靠。随着当前科学技术的不断进步,传感器的种类越来越多,各种传感器配合起来对周围环境的进行监控能够准确的预防矿井灾害,确保矿井安全生产。
4煤矿自动化产品的发展趋势
在飞速发展的机电技术、计算机技术以及通信技术中,煤矿自动化产品的高科技含量不断提高,我国与先进技术国家相比,我国煤矿自动化产品的技术含量低下,没有较强的市场竞争力,发展煤矿自动化产品已势在必行。
4.1处理能力不断加强
随着当前计算机科技不断的超越及硅电子技术的发展,计算机处理的速度越来越快,必须接受新事物,适应新环境的同时确保设备的正常功能。
4.2独有化的通信方式
在设计煤矿自动化产品的过程中,结合煤矿实际情况,根据煤矿生产需要,既要保证稳定性的同时,又要保证其传输速度。
4.3产品的可靠性
产品的接口处和机械部分寻求突破。
4.4规范自动化产品
自动化产品的发展过程中,需建立起煤矿自动化产业的标准。
4.5煤矿自动化产品的智能化水平需提高
在矿井控制程序方面,要充分结合矿井实际环境,根据获取各项环境的准确参数,判断设备的运转状态,并在设备最良好的工作状态下,采集各项数据进行全面的分析和运算,准确地进行故障方面的预测。
4.6传感器的研发
煤矿生产作业具有产生各种有毒、有害气体的特性,结合这些特点,研发出煤矿生产所需的传感器。
4.7新科学技术在煤矿自动化产品中的应用
当前,红外方面、光纤方面、雷达方面以及煤矿机电一体化方面的新技术已涉及到先进煤矿,煤矿自动化产品应用这些先进的技术有很明显的效果,但有些不能很好地被应用,强行与煤矿自动化产品结合会适得其反,经济效益降低,对煤矿实际生产作业的贡献度微乎其微。
5结语
随着工业智能化的进一步发展,工业生产中对电动机的控制向着高频化和控制精确化的方向发展,而目前市场上已有最高变频3000kHz的变频器,对同样的二极异步电动机进行调速,最高可达18000r/min,在不增加机械增速装置的前提下,提高了设备运行的可靠性。
2变频技术
在煤矿机电设备中的应用变频技术的主要应用对象是电动机驱动的各种设备,在煤矿机电设备中主要包括风机系统、提升系统、压缩机系统、采煤机系统、煤炭输送系统、各类泵等。
2.1风机系统的改进
以某矿井主通风机的变频改造为例,在改造之前,风机设计裕量过大,即使通过调节叶片或者改变管网特性依然远远超过所需风量。利用变频器Harvest-A06/120进行改造,主要参数为:输入频率为45~55Hz,额定输入电压6000V±10%,输出频率范围0.5~120Hz。在利用电压源型串联多电平脉宽调制高压变频器进行改造后,风机效率由45%提高到78%以上,年均用电量减少920000kWh,同时该矿井风机系统可实现软启动,大大降低了对电网的冲击以及对设备的损坏,降低了人工成本。
2.2空压机系统的改进变频技术
对于空压机启动方式的变革具有重要的意义。传统的直接启动方式在启动瞬间会产生较大电流,不利于设备的正常使用寿命的保持。采用变频技术可以降低瞬时大电流对于设备的危害,延长使用寿命。空压机中压风系统的调节一般采用的是压力闭环控制的变频系统,主要利用系统压力检测来对空压机负荷进行调整,当系统内部压力发生变化时,变频系统会根据反馈的压力数值进行补偿调整,最终保持系统内部压力的恒定。采用此种方式进行压风系统的调节,与传统方式相比,响应速度更快,同时能够更加精确地控制风力,保持压风系统较高的可靠性。以唐山矿业某井空压机变频改造为例,对泵房进行变频改造,采用三套ACS800变频控制柜,利用一台PLC集控柜进行控制。其主要参数为:三相输入电压U3in=(380~415)V±10%,U5in=(380~500)V±10%,输出频率0~±300Hz,DTC(直接转矩控制)控制。通过该控制系统,可以实现空压机的一拖三变频调速运转,能够保持系统内的恒定压力控制,实现设备安全可靠运行。与改造前相比,年均可节省电费50余万元;可实现设备自0Hz起的软启动,设备检修周期延长,降低了检修成本。同时还实现了对设备保护功能的进一步完善,完善了设备超压保护、防自启动保护等多种功能,改善了设备的工作环境。
2.3采煤机的改进提高采煤机对工作环境的适应性
是采煤机改进的主要方向。工作环境愈加复杂,使传统采煤机的不适应性更加突出。电牵引采煤机在适应性方面有很好的表现,已在许多矿山中得到应用。采煤机的变频调速能力是其工作性能的一大指标。与传统滑差调速相比,变频调速将采煤机的变速性能实现了质的飞跃。能量回馈型四象限变频器在采煤机中的应用是煤矿机电设备改造的向前迈进一大步的标志,它标志着井下采煤机由“一拖二”向“一拖一”的进步,提高了煤矿开采效率,同时降低了采煤机的故障率以及维修成本。由PLC控制的MG700-WD交流变频调速采煤机,能够将采煤机事故率控制在较低的范围内,同时由于PLC程序的开放性,可以更好地进行人机对话,能够在故障发生时较为准确地定位故障位置。对于采煤机变频调速系统,除去目前市面上已有的成熟产品外,还有很多学者对不同类型的变频调速控制方式进行了研究,目前已有一定的理论基础,有待于在实际生产中进行试验以及普及。以ALPHA6900系列变频器在采煤机中的应用为例,可实现主从控制功能,同时还可以实现四象限运行,通过PLC控制电路,对变频器的输入输出端口进行实时监控,采集包括转速、转矩等在内的多种信息,确保系统运行的稳定性。其中,采用ALPHA6900系列变频器的电气控制系统可以分为一拖一单/双电机控制方式,通过采煤机工作环境的变化,对其牵引电机的转速进行调整,实现对采煤机设备的有效保护。
3结语
在煤矿生产线中,生产工人的生产环境极为复杂。有各种各样煤矿生产的机械设备、交错的线缆。煤矿的生产主体是机电设备,随着中国现阶段煤矿开采形式的不断深化和发展,对煤矿机电设备的管理水平也需要逐步提升。有效的机电设备管理能力是煤矿企业发展的基础,也是衡量其生产能力的重要标准;应用煤矿机电技术,有利于提高煤矿机电设备的安全性,提高机电技术水平,还有利于规范机电设备的使用。然而,煤矿行业本身存在着一定的危险性,因此必须在生产过程中进行严格要求,一旦出现相关的安全问题,则会导致安全事故发生的可能性,对生产及企业造成严重的损失。因此,加强煤矿机电技术管理在煤矿安全生产中的应用非常重要,只有提高管理水平,才可以保证煤矿企业生产的安全、有序地进行。
2煤矿机电技术管理在煤矿安全生产中存在的问题
2.1缺乏健全的煤矿机电技术管理体制
虽然国家强制要求煤矿矿井建立相应的机电管理技术体制,但是绝大部分的企业在煤矿生产过程中,没有健全的煤矿机电技术管理体制。例如,部分企业虽建立了机电管理体系,但是没有落实到真正的生产中,容易造成矿井管理秩序的混乱。另一方面,有些监督机电技术管理人员缺乏责任心,没有做到深入检查,发现不了问题,或忽略问题产生的危害性,导致生产上出现很多安全隐患和问题层出不穷。
2.2机电管理技术人才专业性不强
当前,缺乏专业的机电管理技术人才,是中国煤矿企业机电管理工作中存在的突出问题。电力设备管理人员缺乏专业的技能,且岗位人才流动性大,严重地影响了煤矿企业的发展。煤矿行业属于特殊性行业,工作环境恶劣、危险性大,劳动强度也大,若没有完善的人才管理机制,则吸引不了优秀人才。由此导致机电技术管理人员的整体业务素质下降,机电设备的保养及维修工作不完善,从而使矿井生产效率下降。
2.3煤矿机电结构系统问题较多
目前,中国机电结构系统还不够完善,主要表现在以下几个方面:机电设备老化且测试手段落后、机电设备配置不合理、机电设备负荷大等。而煤矿区本身就是一个安全隐患很大的场所,由于上述煤矿机电结构系统问题等问题,会导致水源排放、电力短路、瓦斯泄漏等,若不对煤矿机电系统结构进行完善,则出现的问题更多,严重威胁了中国煤矿企业的安全生产。
3加强煤矿机电技术管理在煤矿安全生产中应用的具体措施
3.1完善煤矿机电管理工作制度
煤矿机电管理工作是一项综合性较强的工作,如何才能加强整体机电技术管理水平呢?首先,我们需要对管理工作中存在的问题进行系统分析,然后对相关问题进行调整和改进,提高对煤矿机电管理工作重要性的认识,从而使自身管理水平得到提高,具体需要做到建立和完善责任分配制度,清晰地划分管理岗位,加强对人力资源的管理,并执行严格的管理规定和标准,保证煤矿机电管理工作安全有序地进行。
3.2加大机电设备管理力度
有利于设备安全可靠运行设备安装质量,是煤矿机电设备运行安全的重要前提和基础保障,所以,保障设备安装的质量非常重要,那么,如何才能保障设备的安装质量呢?a)在安装时,制定科学、合理的作业规程,由现场主管工程师来进行审批,这样可以大大地避免安装过程中隐患问题的出现;b)要保障设备的安装质量,离不开管理人员的严格检查和验收,管理人员必须对质量进行严格检查,才能进行下一步工序的安装,这样才能确保整个质量安全。对于机电设备的现场检查,我们可以采用三种形式来开展:a)专业的检测人员定期和定时保质保量地对运行电缆、设备和其它小型电器进行全面检查,发现问题,立马解决问题;b)每月至少开展3次不定期检查工作,主要重点可放在电气设备及供电系统三大保护中,其具体措施,我们可以利用奖励法,对有发现问题的,可以给予相应的奖励;c)其它设备的相关人员应该做好日常的检查工作,对每日工作内容做到详细记载(如表1),做到每天来回巡回检查设备的运行状态,及时发现并解决相应的问题。
3.3提高机电设备管理工作的专业素养
好的机电设备,离不开专业人员的管理,其自身的专业技能水平直接影响了管理团队的水平。如定期举行相应管理技术的培训,促进企业内部管理人员技术素质的提升;与此同时,企业应该建立完善的人才激励机制,合理地调整制度,吸引更多的人才加入,提高人才评价的专业水平,实现企业人才的可持续发展。
3.4构建合理的机电结构体系