淺談煤礦機電運輸系統技術管理

康輝

摘 要：煤礦機電運輸作為礦井生產環節的重要組成部分，始終貫穿于生產的各個環節，分布于各硐室的機電運輸設備組成了極為復雜的機電運輸網絡，具體表現在運輸系統層次復雜、機電設備復雜和運行環境復雜，針對這些特點，提出了做好機電運輸系統管理的幾點措施。

關鍵詞：煤礦；機電運輸系統；措施

煤礦機電運輸是礦井生產環節的重要組成部分，機電運輸管理在安全生產中發揮著至關重要的作用，生產中的煤炭開采、運輸、提升、供電等諸環節都要依靠機電設備、機電人員來完成，它貫穿了礦井的各個生產環節，戰線長，涉及面廣，特殊工種多，技術性強，機電運輸設備狀況好壞直接關系到煤礦安全生產。本文擬在探討機電運輸系統復雜性的基礎上，就如何做好機電運輸系統的管理提出一些見解。

一、機電運輸系統的特點分析

（一）系統層次復雜

煤炭的生產過程通常包括掘進、回采、運輸和提升 4 個階段，從采區工作面、上下山、階段大巷、井底車場到地面工業廣場遍布眾多機電硐室和機電運輸設備，每一采區都有相應的機電運輸設備，形成了不同的子系統，如采區供電系統、運輸系統、通風系統及排水系統等，同一水平的各子系統間存在橫向聯系，不同水平的子系統間存在縱向關聯，共同組成了整個礦井的機電運輸網絡，為此，需要對生產過程的各子過程進行集中監控。

（二）機電設備復雜

由于井下環境惡劣，要求井下機電運輸設備必須具有本安特性或防爆性能，以適應潮濕及煤塵環境，而且還要具有安全閉鎖功能和抗電磁干擾能力等。一方面，大型機電運輸設備結構復雜，如主提升系統通常由主軸裝置、離合器、減速機、操縱臺、深度指示器、液壓制動、電動機及電力拖動系統、信號系統、提升容器、提升鋼絲繩、天輪、井架及井筒裝備等組成，是典型的復雜機電系統；另一方面，由于防爆性能和綜合保護要求及特殊設計的要求使機電運輸設備更為復雜。如主提升系統的過卷、松繩、過速、滿倉及深度指示器失效保護、閘間隙保護等和閉鎖功能要求等，需要對提升系統配置相應的安全保護裝置和控制系統。

（三）運行環境復雜

生產過程存在的頂板壓力、瓦斯、煤塵及地質災害等問題，使得礦井機電運輸設備運行環境惡劣而復雜。且頂板壓力、采區涌水和瓦斯等都處于動態變化中，隨著開采水平的延深，這些問題變得更加突出。因此，礦井機電運輸設備需要具有多種保護，如低壓饋電開關的漏電、過流和接地保護，局部通風機電源采用“三專”供電，瓦斯泵采用“三專”加“兩專”供電，采區和掘進面非本質安全型設備必須實現風電閉鎖和瓦斯電閉鎖。

二、做好機電運輸系統管理的措施

（一）構建機電運輸信息系統，推行機電運輸系統的閉環控制

獲取機電運輸設備的各類數據信息是對其進行有效控制的基礎，也是對機電運輸設備進行有效管理的依據。這就需要建立覆蓋全礦井的機電運輸設備管理信息系統，構建機電運輸信息管理系統是實現對機電運輸系統閉環控制的基礎 。在此基礎上，引入六西格瑪控制理念，推行“數據驅動行動”的精細化和閉環管理模式，實現機電裝備保護及能力評價，如圖 2 所示。采用帕累托圖、因果圖、控制圖、故障效應及模式分析等多種方法對機電運輸隱患進行綜合評價，同時采用可靠性理論對系統可靠性進行分析。機電運輸設備的數字化和網絡化實現閉環控制的途徑，依據實時獲取的設備運行狀態數據，通過網絡對機電運輸設備實行遠程監控，對存在的隱患進行跟蹤治理，對存在的薄弱環節進行優化和改進，才是實行閉環控制的目的。

（二）采用新技術、新設備，提高設備運行的經濟性和安全性

為提升礦井機電運輸設備運行的安全性，需要大力推廣應用新技術、新設備，尤其是具有高可靠性、節能和適應復雜環境的數字化機電裝備。如采用變頻控制及諧波抑制技術對機電裝備進行節能降耗改造，采用新型多功能閥解決水泵的水錘現象；采用供電監控系統解決越級跳閘問題，強力膠帶采用在線無損檢測裝置提高對膠帶鋼絲繩斷絲及損傷狀況及時判斷的準確性，提升機采用閘瓦綜合保護裝置提高提升機運行的安全性；采用常閉式防跑車裝置提高斜坡運輸的安全性等。

（三）建立統一的數據分析與監控平臺，實現機電運輸設備的集中控制

安全監控數字化、生產過程自動化是數字化礦井的重要特征，集中控制、減員增效是數字化礦井的主要目標。礦井環境復雜多變，只有實現“無人值守、無人則安”才能真正保證安全生產。如泵房的無人值守，可以對泵房、變電所等重要場所進行自動化改造，使各水平水泵全部在地面集中監控室開停，泵房、變電所內全部安裝網絡視頻攝像儀，實時全方位360°監控，各類工況數據通過光纖實時傳送至地面遠程監控室。建立統一的數據分析與監控平臺，實現各類數據信息間的融合，也是對機電運輸系統進行持續改進的需要。設備層獲取底層各類數據并執行監控層發出的控制指令；監控層通過對設備層獲取的數據進行處理，對設備運行狀態進行監測和控制，為有效對設備運行狀態進行監控，可以采用先進信號處理方法、數據融合技術、人工智能技術等對獲取的數據進行增值處理，建立專家知識庫，對設備運行狀態進行超前預警，利用優化決策理論對設備維護決策進行優化，合理制定相應的檢修、維護計劃；管理層把生產監控和生產調度、協同辦公等進行集成，為礦井高層管理人員進行生產、經營管理提供決策依據。

三、結束語

煤礦機電運輸是煤礦礦井作業生產的重要組成環節，它的安全生產問題對于整個煤礦礦井的安全開采生產有著重要的影響和作用。在進行煤礦機電運輸的安全管理與保障工作中，應注意結合常見安全事故問題，在對于事故原因綜合分析的基礎上，制定好相關的有效管理保障措施，保證煤礦機電運輸與礦井作業生產的安全運行實現。

參考文獻：

[1]劉斌.淺談關于煤礦機電運輸安全管理中出現的問題與對策[J].科技與企業，2012.

[2]李程.淺談煤礦機電運輸的安全管理[J].現代經濟信息，2010（14）.