新时期煤矿机电自动化集控的发展与应用研究

发表时间:2020/7/21   来源:《当代电力文化》2020年第6期   作者:刘佃雷
[导读] 随着我国经济发展速度的增快,对煤炭产量提出了更高的要求。
        摘要:随着我国经济发展速度的增快,对煤炭产量提出了更高的要求。我国大力提倡各行业进行技术性改革以实现更快更稳的发展,煤矿作为传统行业,为我国的发展作出了巨大的贡献,但技术的落后一定程度上制约着煤矿企业未来的发展,只有不断创新,加快对高新技术的应用力度,才能保证煤矿行业的优势地位,为国家发展做出更多的贡献。本文将简要介绍煤矿机电自动化集控发展及应用。
        关键词:煤矿机电;自动化集控;集控发展
        引言:
        目前来看,智能化及自动化工作生产是未来煤矿发展的必然趋势。机电自动化集控能够实现自动化采矿,提高煤矿的生产速度和安全性,是煤矿行业未来的发展趋势。因此,要大力发展煤矿机电自动化集控技术,不断将此技术与实际生产相结合,对本行业进行机械化改革,实现用数字技术提高煤炭产量,加大设备的利用效率,同时减少风险发生率,增加企业的经济效益,保障工人生命安全。以下将对我国现有的煤矿机电自动化集控技术进行简要分析,并对未来的发展方向作出预测。
1集控系统的优势
1.1稳定性及安全性较高
        如果皮带传输机集中控制系统在正常的操作运行环节中,出现以下情况时,系统都能完成自动停车以保护整个设备运行的安全(控制的参数可以按照矿井的实际生产需求进行设置):皮带传输偏移监控和辅助保护;防滑保护;紧急停车、闭锁保护和自动故障辨别;堆煤告警;烟雾告警;轴温保护;过热自动洒水等各种保护能力。在所有的传感保护装置收到运行数据指令时,就会向所有的二级控制模块发送数据,二级控制模块就会发出停车命令,并且在可视化设备上反馈故障发生的位置及故障原因。其优势在于利用控制数据的设置在防止瞬间动作形成的紧急停机,也能够迅速地查找出故障位置及故障原因,与此同时,当某个保护传感器发生故障,引起保护动作误触发,可以在地面集中控制系统进行操作,切断各个皮带运输机的保护功能,这种情况下,煤矿井下无法立即进行处置时,切断保护功能复位后继续运行,等正常停机检修维护后,解除切断屏蔽保护,使正常的保护功能重新运行,减少了以往的皮带运输机出现故障时,需要立即停止生产进行维护检修,提高了生产效率,减少了时间成本。

图1  煤矿井下通讯控制装置
1.2改善作业环境及节约人力成本
        由于矿井皮带集中控制系统能够完成远程控制操作和监视生产操作过程,地面操作工作人员只需要在地面操作控制平台就能完成对井下各个皮带传输机的启动运行和停车,避免了以往的井下传统皮带运输机恶劣的操作工作环境,改善了工作环境条件。且矿井皮带集中控制系统只需要一人或两人就能完成一整套皮带运输系统的操作控制及维护,彻底转变了以往的一人一机的工作模式,为煤炭企业减少了人力资源成本。
1.3降低作业成本
        矿井皮带集中控制系统具有高度自动化、高度智能化,因此,安全稳定可靠。能够及时地反馈故障原因及故障位置,对可能存在故障的位置和设备进行提前的告警和预警,有效地防止事故的发生,自动存储设备运行数据,为常规的检测和维修提供了良好的数据参考。为煤炭矿井下事故频发起到了积极预防的作用,很大程度上减少了由传统皮带传送机产生的事故,减少了煤炭企业经济成本。在节约人力资源后,也提高了企业管理生产的效率,为煤炭企业创造了更高的经济效益。
2煤矿机电自动化集控技术在煤矿开采中的应用
2.1煤矿开采
        随着机械的发展和应用,煤矿开采已由人工挖掘变为机械开采,在采矿的过程中会使用到各种各样的机械设备,机械设备的运输、安装以及使用次序涉及到许多信息,会给井下作业人员造成繁重的操作负担,同时也容易出现操作失误的问题,利用煤矿机电自动化集控技术可以将操作任务分配给专业的操作人员,通过提前的规划和程序能够快速的开展采集挖掘工作,提高工作效率,减少因操作失误而导致的事故。
2.2矿井安全监控
        矿井深入地下,煤矿的开采需要在复杂的地下环境中进行,面临着各种各样的危险,需要时刻监控潜在风险的发生。利用机电自动化集控技术进行矿井监控能够扩大监控范围,提高监控质量,实现实时监控,将风险排除在未发生之时。通过监控能够对矿井内的情况有清晰地了解,掌握煤矿开采情况,为煤矿开采工作的进一步开展提供建议和参考,同时还能起到预警和排查的作用,当出现意外状况时能够及时发现并处理[1]。例如,通过空气检测设备和信息技术,能对矿井内的瓦斯含量进行实时监管,若瓦斯含量超标可及时提醒井下工作人员进行处理或避险,极大的提高了井下作业人员的安全性;对设备的运行情况也能够全面的掌握,当设备出现问题时方便确定其位置和修理。
2.3井下运输
        煤矿的运输是煤矿开采工作中的重要一环,由于环境、设备等因素的影响,井下运输工作难度较大,井下运输的效率不高会导致整个运输线的工作效率变低[2]。将井下运输和机电自动化技术相结合能够更合理的安排井下物资和煤炭的运输,提高运输机器的运输效率,大大提高运输速度。
2.4液压支架
        在煤矿开采的过程中,顶板支护发挥着重要的保护作用,顶板支护的质量好坏关系着煤矿开采工作是否安全,若顶板支护出现问题会造成巨大的经济损失和人员伤亡。将煤矿机电自动化集控技术与液压支架相结合,利用包含液压控制技术和计算机技术的电液控支架设备作为顶板支护,能使顶板支护更加智能化,增加其灵活度,可以在较短的时间内准确的完成命令,既可以提高工作效率也可以节省电能。
2.5电牵引采矿
        采煤机是煤矿机电集控技术的重要设备之一,采煤机在工作过程中需要消耗大量的电能,有时会因为耗电量过大造成通电线路过载导致断路的情况[3]。利用机电自动化集控技术能够准确地分析采煤机的用电情况,对通电线路作出调整,保证采煤机的正常工作,实现稳定开采。
2.6矿井提升机
        传统的矿井提升机体积较大,对安装位置有较高的要求,同时也增加了操作的难度,一定程度上降低了开采煤矿的效率。利用机电自动化集控技术能够对矿井提升机进行简化,减小矿井提升机的体积和操作难度,并提高其工作效率。
3煤矿机电自动化集控发展趋势
        随着信息技术的不断发展,特别是5G时代的到来,未来我国的煤矿行业将向着自动化发展。为提高经济效益,必须加大对煤矿机电自动化集控技术的研究力度,将煤矿机电设备和信息技术紧密结合,实现生产设备自动化、智能化。同时,还要保证煤炭的开采效率和开采过程中的安全性[4]。目前,我国的自动化集控技术已经能够实现稳定开采,未来将逐步增加开采规模,进一步提高开采效率,降低开采成本。在当前大规模的煤矿开采和生产中,远程操控技术已经得到了广泛的应用,深入研究这一技术有利于加大监控力度,提高生产效率,减少值班人数,增大企业的经济效益。
结束语:
        上所述,目前我国煤矿机电自动化集控技术的应用主要包括以下几点:液压支架、矿井安全监控、井下运输、矿井提升机。为提高工作效率,既要完善管理制度,也要加大技术的研究力度,未来要向煤矿机电自动化集控技术投入更多的资金和人力,深入研究相关技术,帮助煤矿行业向着智能化、自动化、资源节约化发展。
参考文献:
[1]刘森.浅析煤矿机电自动化技术的创新应用[J].科技风,2019(05):84.
[2]张雷.探究煤矿机电自动化集控的发展与应用[J].山东工业技术,2017(23):42.
[3]王文飞.自动化在煤矿机电技术中的创新应用初探[J].能源与节能,2017(05):176-177.
[4]刘伟.我国煤矿机电自动化集控发展现状与应用研究[J].机械管理开发,2016,31(12):115-116.
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