采煤機自動檢測技術研究

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1采煤機概述

我國從20世紀開始引進到成功研制出第一臺深截式采煤機僅僅用了2年的時間。目前，在礦山采掘工作中，采煤機是成套設備中成功應用綜合機械自動化技術的產品之一。隨著自動化技術在煤礦安全生產應用中快速發展，其在采煤機中的應用主要在以下三個方面發揮了重要作用。

1）使煤礦安全生產效率及質量得到了重大的突破和提高。首先，新時代下從環保、高效、安全生產角度，自動化技術在采煤機中的應用都滿足了煤炭開采的需求。其次，自動化技術能夠對采煤機的重要數據信息自動進行檢測、處理，以經過采煤機的這些檢測和處理的數據為基礎，自動采煤機還可以自動采取有效的控制方案，使得各個采煤機械設備能夠運行在最佳狀態，實現了智能化的控制。再次，常常可以避免設備故障，減少了采煤機設備的維修時間，使其在較短的時間內進入到工作中，有效提高了采煤機的工作效率。最后，從環保角度看，可以節能減排，提高了煤炭開采的質量。

2）提高煤礦安全生產的安全性。煤炭開采是一項高危且復雜的工程，它需要人們長期處于非常復雜、非常惡劣的礦井工作環境當中，所以，采煤機具備較高的穩定性和安全性是煤礦安全生產的首要條件，自動化技術在采煤機中的應用正好彌補了人工開采所不可取代的需求。從可靠性方面看，在設備硬件系統中（如：液壓元件、壓力傳感器、流量傳感等），自動化技術的應用可以使采煤機硬件系統的可靠性在很大程度上得到提高。從安全性方面看，為了讓采煤機的每一個設備及系統能安全運行，可以在采煤機軟件系統中設置不同類型故障診斷、監控程序、計算機信息處理、顯示功能等自動化系統，讓這些自動化系統自動進行診斷，實時進行監測、監控，進一步提高煤礦安全生產的安全性。

3）自動化技術在采煤機中的應用不僅可以節省大量的人工勞動力，為煤礦安全生產企業節約大量的勞動成本，還能對礦井工作人員的生命財產安全起到保障的作用。

2采煤機自動檢測改造思路及具體措施

目前，自動化技術在整個煤礦安全生產中的很多領域都得到了很好的應用，如采煤機的礦井提升機系統、液壓牽引系統、自動檢測系統等。采煤機是煤炭開采過程中裝煤、落煤最重要的一種采掘機械設備，因此，在運行過程中，采煤機自身的正常運行狀況直接關系到整個煤礦生產的效率。怎樣高效地找到故障發生點并排除故障是本文重點探討的問題。以液壓牽引采煤機為例，對采煤機的自動檢測改造，主要是對計算機信息處理技術、傳感器、液壓牽引系統進行相應的改造。

2.1牽引主回路

牽引主回路是一個封閉式系統，也是液壓牽引采煤機重要的組成部分，它包含了定量雙向馬達和變量雙向泵兩個部分。合理地調整液壓馬達的轉向及轉速，即合理地調整主油泵的排油方向及流量，達到改變牽引方向和牽引速度的目的，主油泵性能的好壞直接影響整個系統的性能，所以主油泵的選擇至關重要。

2.2傳感器的安裝

在油馬達對應位置處安裝流量傳感器和流量、壓力傳感器，將液壓系統的流量、壓力、溫度、扭矩和轉數等變為電信號，輸入計算機處理，并輸出到顯示器顯示。為了方便維修人員查詢，液壓系統的參數可以設置保存一定的時間，當系統出現故障時，工作人員可以通過系統查詢功能準確判斷相關設備的故障情況。為了具體了解工作介質的溫度變化情況，可以在主油管路上裝設一個溫度傳感器，再在適當位置處安裝壓力傳感器，可以掌握主油路壓力的實際情況。

2.3改造措施

主泵在工作時其主回路可伴隨泄漏情況，即液壓元件存在泄漏的風險，且由于主泵自身工作原理及結構上的缺陷使系統散熱性較差，液壓油溫度也會隨著升高，因此，可以在液壓系統中設置補油和熱交換回路。在采煤機運行過程中，主要元件輔助泵從油箱經精濾油器吸入適量的冷油，排出的壓力油經精濾油器、單向閥自動進入到主油路的低壓側，達到補償回路泄漏的目的。與此同時，油馬達所排出的一些熱油在經過梭形閥、背壓閥及單向閥回油箱之后，再經過冷卻器，又流回到油箱，熱油便得到冷卻。再在輔助泵出口處安接一個壓力傳感器，通過壓力傳感器的電信號將裝輔助泵的壓力傳輸給計算機，便可準確檢測到液壓系統低壓和輔助泵工作的情況。為了讓輔助泵能正常運行，安裝上的壓力傳感器的最低壓力值可根據采煤機的不同設定為輔助泵的最低壓力值，工作人員可根據顯示結果來判斷輔助泵和低壓系統的正常運行狀況。此時，采煤機的自動檢測改造技術已基本可以實現。例如充分利用各種傳感器將采集到的數據信息（采煤機液壓馬達的轉動方向、轉動速度及排水量等）信號轉化為電信號傳輸到計算機系統中，計算機系統經過自動化處理技術，完成采煤機的自動檢測。此計算機處理系統具有防止故障惡化的中斷功能，能夠在采煤機運行出現危險信號時立即采取適當的處理方案；具有實時監測監控、顯示功能，對傳感器傳輸過來的信號進行實時跟蹤保存等多種功能。改造后的采煤機自動檢測滿足煤礦開采各方面的要求，提高了煤礦生產的效率。

3我國采煤機的發展現狀及前景

目前，與國外采煤機技術相比，不管在理論研究上還是技術實踐上，我國都還有很大的完善空間，所以在煤礦生產方面，我國采煤機在很多方面具有很大的發展前景。

1）在采煤機的應用中，系統的可靠性將會不斷完善。第一，液壓牽引系統各方面性能應不斷完善。如主回路泄漏情況、低壓穩定性、散熱性、防潮性等。第二，提高采煤機各零部件的可靠性、穩定性，延長設備的使用壽命，定期維護保養，使其質量得到提升。如主油泵、馬達、傳感器等。第三，不斷提高采煤效率，并減少采煤的各種成本，特別是人工勞動成本。

2）對采煤機的計算機處理系統進行升級，如數據信息實時傳輸、設備運行情況的監測監控、遠程監控等方面都有待更深層次的探討研究。讓采煤機在煤礦井下的應用達到更安全、更可靠的效果，真正實現采煤工作“高產、高效、環保”的特點。

3）煤炭開采設備正朝著“綜合化、微型化、自動化、智能力”的方向發展。未來的采煤機由于零部件少，自身輕巧、靈便、智能，操作會更靈活，可以更好地適應各種復雜的煤層地質條件、惡劣的開采環境及立井、橫井的地理特性等。除此之外，隨著自動化、智能化技術的迅速發展，在煤礦開采中也會逐漸應用無人開采技術、記憶割煤技術等。

4結語

對煤礦開采來說，在自動化技術的應用中，對采煤機的自動檢測技術進行切實有效的改造越來越重要。由于液壓牽引采煤機的液壓牽引系統采用了傳感器、計算機、顯示器等一體化的信息處理技術，使采煤機具有更好、更直接的故障診斷及警報功能，不僅大大提高了工作效率，縮短設備故障查找時間，增加了采煤機生產工作時間，還能使采煤機處于更好、更穩定、更安全的正常運行狀態中。未來，我國的煤礦安全生產企業要實現“高效、高產、環?！钡拿篮冒l展前景指日可待。