矿山设备中机械自动化技术及应用分析

发表时间:2020/7/6   来源:《城镇建设》2020年3月8期   作者:吴瑞高
[导读] 矿业资源作为推动社会经济迅速发展的动力之一
        摘要:矿业资源作为推动社会经济迅速发展的动力之一,在推动我国社会进步的同时,还改善了人们的日常生活。而矿山设备中的机械自动化技术合理应用,不仅能提高矿山工作人员的工作效率,还能降低采矿风险。基于此,本文,阐述了矿山设备机械自动化的发展历程,对矿山设备中的机械自动化技术应用及其发展进行了探讨分析。

         关键词:矿山设备;机械自动化;发展历程;应用;发展

         1.矿山设备机械自动化的发展历程
         传统矿井挖掘均由人工完成,生产效率受人为因素影响较大。为改善这一情况,自动化理论被提出,目前该项理论逐渐趋于成熟;设备制造阶段。在理论完善基础上,相关制造企业按照设计图纸和业主需要,将信息技术融入到设备制造中,在机械中安装智能化系统,操作员只需在操作界面上按下相关控制按钮,就能完成对各项开采作业。该阶段的矿产开采被称为半自动化阶段;技术和设备优化阶段。在半自动时代,各项技术和设备之间的衔接并不紧密,机械失灵、操作失误等现象经常发生,鉴于此种情况,研究者对相关技术进行优化,并优化机械设备中的智能系统,使其具备简单的自主意识。操作中若遇到问题,系统会自主做出反馈,及时控制作业过程,有效防止生产偏离设计方向,减少安全事故的发生。现阶段很多开采单位已经实现自动化开采作业,工作人员只需在控制终端对开采进度进行实时监控即可,并通过控制界面向设备下达指令。在科技水准不断提升的现代社会,自动化技术还有较大的发展空间。
         2.矿山设备中机械自动化技术的应用分析
         2.1 开采设备自动化技术应用
         不同地质开采,需要的开采设备也不相同,通常设备类型按照作用形式进行划分,目前我国的矿山开采机械主要包括采掘、钻探等。随着自动化程度的提高,开采的作业效率逐渐提升,我国矿山产量呈现出连年增长趋势。在相关技术的支撑下,采矿机行进过程中的牵引力明显增加,其移动过程中受到的阻力被很好地消减。作业过程中采矿机出现故障的次数减少,维护成本降低,其使用寿命自然大大延长。同时,在科技的不断发展下,滚筒式开采装置被研制出来,极大改善了在开采中所遇难题。在技术和设备的不断优化下,矿产开采的安全程度得到很大提升,生产过程十分顺利,再加上近年来我国先后出台各项开采标准、废弃物排放标准,矿产开采效率提升的同时,有效保护开采地的生态环境。为更好地控制生产作业,可在矿山的适当位置安装监控、温度计以及湿度计,若设备出现故障可及时发现,根据作业现场温湿度的变化,可将开采进度控制在合理范围内,有效保证开采过程的安全。
         2.2 提升设备自动化技术应用分析
         此设备是安置在挖掘好的矿井当中的,在地面和地下都有相应的装置,通常矿山开采使用的提升机体积较大。电机提供提升机的工作动力,在钢丝绳的牵引下完成矿山的整个提升过程。通过对该项技术的不断优化,很多矿产生产单位已经实现现场无人化生产,将PLC作为控制中心,再加上计算机技术的辅助,整个提升过程只需极少数的操作员在控制中心操控即可,通过电缆、无线电等完成信息传输。此外,控制终端还设置有可视化装置,井下提升处于监控当中,这对提升作业的安全性有很大的促进作用。在传统的矿井提升作业中,需要耗费大量的人力物力,工作压力较大且容易出现各种各样的差错。自动化的出现很好地解决了这一问题,机械代替人工完成提升作业,烟尘、矿产放射性不会对人体造成伤害。作业过程中出现问题的次数减少。为保证提升作业的顺利进行,定期的设备维护是必不可少的,若发现零件磨损严重或出现老化现象需及时更换,并在相应位置加润滑油,减少提升过程的摩擦阻力,进一步提高生产效率。
          2.3 远程监控应用
         监控装置通常和诊断系统是相互依存的,整个过程都需要电能的支撑。其工作原理如下:通过线缆将监控设备和控制中心连接起来,控制中心内部安装定位系统和故障监测系统,现场设备的工作状态会被监控记录下来,通过线缆传输到控制中心,系统通过数据分析找出故障产生的详细位置。

对于智能化程度较高的系统,可针对故障给出相应的解决方案,监测系统同时连接报警装置,一旦出现故障技术员能够第一时间知道,参考给出的方案及时对故障部位进行修复。远程监控的实现,极大地保证矿产开采过程的安全性,同时减少设备故障引发的其它问题。
         3.矿山设备中的机械自动化技术应用发展分析
         3.1无轨采矿
         随着科学技术的迅速发展,在矿山设备机械自动化发展的过程中,未来地下矿山设备的发展趋势是无轨化、液压化、自动化和微机控制化、辅助设备的通用化和多功能化。已从加大设备规格转向优化性能,提高适应能力、运转可靠性、安全性和舒适性,增设微机控制和设备故障预测与诊断;纯水及内燃机泵等新型传动系统,将降低设备运转对环境的污染和提高作业人员护卫能力,向着环境友好的生态化目标发展。
         3.2 连续采矿技术
         在矿山生产发展的过程中,连续采矿技术的应用,能够从根本上节省采矿时间,提高矿山的采矿效率。在保障采矿人员生命安全的同时,还能保障所采矿物的质量。在今后矿业资源开采的过程中,随着矿山设备机械自动化的迅速发展,未来硬岩连续采矿机、机械化全断面掘进技术、地下移动式破碎机、连续出矿、续运搬设备的研制也将成为地下矿山装备的主攻方向。
         3.3 遥控采矿设备
         在矿山设备机械自动化发展的过程中,针对矿山复杂多变的地理环境及气候环境,遥控采矿设备在很大程度上增加了采矿的灵活性。为了提高矿山的采矿效率以及保障工作人员的生命安全,极力使用遥控、无线电通讯以及实时监控等先进科技对采矿设备进行控制,在未来矿物资源开采的过程中,遥控采矿也将成为采矿设备发展的主要方向。
         3.4 智能矿山设备
         在矿山设备机械自动化发展的过程中,智能矿山设备的运用,不仅能提高采矿效率,同时还能保障矿产资源的开采质量。在整个智能矿山设备中,智能结构系统是在结构中集成传感器、控制器及执行器,赋予结构健康自诊断,环境自适应及损伤自愈合等某些智能功能与生命特征,以达到增强结构安全、减轻质量、降低能耗、提高性能等目的的一种仿生结构系统。  
         3.5 大力开发矿山机器人
         在以往矿山开发的过程中,受工作环境的影响,多数矿工不得不在潮湿、充满粉尘的环境里长时间、高负荷的工作,这严重影响到矿工的身体健康和生活质量。在异常情况下,甚至危及他们的生命。因此,研制矿山机器人具有十分重要的意义。首先,矿山机器人能够从根本上适应矿山的各类环境,同时还能承担起矿工的体力工作,在很大程度上保障了矿工的生命安全。其次,针对危险的工作环境,矿山机器人的使用,能够避免人员伤亡的事故发生。最后,在开发矿山机器人的过程中,设计人员可以根据矿山的实际状况,对机器的材料以及内部设置进行调整,使其在工作的过程中能够在异常压力、潮湿以及粉尘和有害气体等环境中从事操作作业。
         结束语:综上所述,矿山设备中机械自动化技术的应用及其发展对于采矿具有重要意义,在实际应用中,能够从采掘设备以及矿井提升设备等方面实现自动化操作,可以有效矿山开采的工作效率。
         参考文献:
         [1]赵润芊.矿山设备中机械自动化技术及应用分析[J].民营科技,2018(10)
         [2]任林.自动化技术在矿山机电控制中的应用[J].机械工程与自动化.2017(2)
         [3]代文博.煤矿中综合机械自动化的应用分析[J].山东工业技术.2018(04)
         [4]张星亚,张冬青.浅谈机械自动化技术在采煤中的应用[J].科技创新导报.2018(03)
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