机电自动化技术在煤矿中的实际应用

发表时间:2020/8/18   来源:《工程管理前沿》2020年第6卷11期   作者:贾宝华
[导读] 煤矿资源的开采和开发是影响我国社会建设的重要影响因素,
        作者简介:贾宝华,1993年3月,男,汉族,陕西省榆林市府谷县人;2017年毕业于西安培华学院,工程造价专业;现在内蒙古蒙泰不连沟煤业有限责任公司,从事机电检修工作。
        摘要:煤矿资源的开采和开发是影响我国社会建设的重要影响因素,随着对于煤炭需求量的增加,煤矿开采效率成为现阶段煤矿行业重要研究对象。因此在这种背景下,结合信息化技术,将机电自动化技术应用到煤矿开采过程中,不仅能够有效提高煤矿开采效率和质量,还能降低对周边环境的影响,起到保护环境的作用。在煤矿开采过程中,由于传统开采方法主要以人为主,因此存在着煤矿安全问题,严重时会造成煤矿开采事故。因此将机电自动化技术应用到煤矿开采过程中,积极应用先进开采设备和开采技术,能够有效提高煤矿开采质量和安全性,促进我国煤矿行业的可持续发展。
        关键词:煤矿;机电自动化技术;应用
引言
        煤炭是我国的主要能源之一,煤炭也是在国民经济发展中发挥着重要作用。现如今这种局势对煤炭企业来说是一个前所未有的发展机遇,也是一个更大的技术要求。传统的煤炭技术不再满足煤炭企业的需要。而在煤矿机电自动化的实际应用应当加快了煤炭企业的技术发展和技术创新,促进了我国煤炭工业的发展。
1煤矿机电自动化技术的优势
        1.1提高煤矿生产效率
        在煤矿生产中,传统的机电设备在作业时需要人工操作,这就要求员工具有较高的操作水平和丰富的现场经验。但是,人总会误判一些情况而导致操作失误,这不仅会影响生产效率,还存在一定的安全隐患。如果在生产中不能及时纠正操作失误,就可能发生一些预料不到的后果。最主要的是人存在生理极限,每隔一段时间都要换人来操作机器,这导致机械设备不能以最佳状态运行。而在煤矿机电设备中引入自动化技术后,人对机电设备的干预程度降低,设备运行的效率更高。更为重要的是,可以将人从这种重复劳动中解放出来,使工人有更多时间投入到生产中。在设备运行时,工人只需要调节少数几个参数就可以控制设备的高效运行。
        1.2改善安全生产
        煤矿机电自动化技术由于生产条件的复杂性,特别是地下煤的连续性,从而要求对煤矿机电设备有着更高的安全性和可靠性。机电自动化技术在设备硬件系统中的应用,一方面可以通过高度集成的电子元器件以及可编程PLC和计算机技术大大提高设备的可靠性;其可以自动控制和纠正发生问题的机电设备,在可实施的设备中的软件系统中所建立的各种故障诊断计划和控制系统都可以保持在稳定状态,从而保证了设备使用的安全性和可靠性。与此同时,大多数机电自动化设备不需要直接进行人工干预,同时也节省了劳动力以及保证了操作人员的人身安全。
2机电设备自动化技术应用现状分析
        纵观现阶段我国煤矿事业的发展,煤矿机电设备进行自动化技术的应用俨然成为主要趋势。但是受到我国区域经济水平存在较大差异、科学技术力量薄弱等因素的影响,导致自动化技术的应用仍受到一定的限制。再加上各个地区煤矿数、规范存在较大的差异,所以针对自动化技术的应用也呈现出多层次的现象。大部分大型煤矿的主要核心为综采,所以针对机电设备的应用较为普遍,自动化技术的应用也较为广泛。而针对部分小型煤矿而言,尽管在我国煤矿行业中占据较大比例,但是小型煤矿在资金、规模方面仍与大型煤矿存在较大的差异。所以大部分小型煤矿针对自动化技术的应用仍处于初級阶段。所以,总的来说,我国针对机电设备自动化技术的应用,虽然已经取得一定成效,但是相较于其他发达国家仍处于较为滞后的状态,在机电设备综合自动化技术应用与研究方面,仍需不断加大力度。


3自动化技术在煤矿开采中的应用
        3.1在矿井提升过程中的应用
        在矿井提升过程中的应用矿井提升机在煤矿材料、设备和煤炭运输中发挥了重要的作用,保证提升机的安全、可靠运行对于煤矿高效生产有重要意义。过去,矿井提升机的运行过程是通过人工控制的,很容易发生各种故障,运行维护成本极高。随着自动化技术的发展,很多矿井的提升机都进行了自动化技术改造。提升机运行采用了PLC和变频器来进行控制,整个运行过程更加平稳、节能、安全,减少了由于人为操作失误引起的提升机安全事故,给煤矿企业带来了一定的经济效益。
        3.2在井下传送带上的应用
        在煤矿开采过程中,井下传送带起着至关重要的作用,其能够直接影响生产效率,因此需要重视井下传送带。由于煤矿所要开采环境处在较远区域,且深度较深,所建设的井下传送带具有输送距离远、输送量大等特点,并且所经过的环境也较为复杂,因此在实际使用过程中,井下传送带易出现故障问题,影响煤矿开采效率和质量。针对于此,将煤矿机电自动化技术应用到井下传送带中,使其能够得到井下传输带的实际运行数据,并通过数据分析技术来得到合理分析结果。对于存在问题的传送带,应当及时发出警报,提醒在开采现场的人员疏散和撤离。除此之外,当运输煤炭过程中,发现运输设备存在较大的安全隐患,工作人员能够在主控室就能将井下传输带停止,避免造成更为严重的安全事故,保证煤矿开采过程中的安全性。
        3.3在煤矿开采设备中的应用
        采掘设备对煤矿生产效率起着决定作用,其主要作用是完成煤矿生产中的煤炭开采和巷道掘进。在煤矿开采和掘进过程中,由于地质条件的不确定性,很容易发生安全事故。在开采和掘进阶段,工作人员众多,发生事故会造成重大的人员伤亡。减少人员参与煤矿开采和掘进作业,能最大程度上减少人员伤亡。因此,在煤矿开采设备中应用自动化技术具有重大的价值。目前,一些矿井的工作面已经实现了无人化开采,如图1所示,可以通过远程操控采煤机进行煤层切割和液压支架移架作业,生产效率非常高[5]。
        3.4牵引采煤机及监控系统
        采煤机设备结合了电气、液压和机械等多种技术,属于大型机电设备,而采煤机的性能优越直接影响煤炭开采的效率。电牵引技术的出现不仅为采煤机提供了足够的动力,还能够提前预知设备的故障问题,工作人员可以及时阻止机械故障,机械故障发生的频率逐渐降低。自动监控系统可以根据矿井坑道的实时动态情况,为作业人员提供数据,同时其还具备地理位置,方便地上工作人员对地下矿井情况的掌握,以便制订出正确的下井工作方案。如果出现安全事故,地上工作人员也能通过自动监控系统快速找到被困人员的位置,并及时给出解救方案。因此,采用监控系统可以实现在无人状态下对矿井深处的探查,并将数据记录下来,为地下作业人员的安全提供了一定的保障。
        3.5对液压支架的应用
        液压支架的主要作用是支撑工作面和煤壁,同时对安全工作空间以及运维工作面起到了重要的支护作用,也是煤矿生产当中不可或缺的主要设备之一。利用机电自动化技术来对液压支架进行改进,使其能够对开采速度、自身设备数据做出相应的分析与合理的自动调整。利用传感技术以及计算机指令设备等对压力实现自动化调节,同时在操作人员远程实际控制的条件下,最大程度上保障操作人员的安全。
结束语
        煤矿生产效率的提升离不开机电自动化技术,该技术还可以更好地保证煤矿生产的安全。因此,需要将新型自动化技术与更多的机电设备进行结合,进一步拓展机电自动化技术应用范围,从而实现煤矿安全生产的目标。
参考文献
[1]王志海.煤矿机电自动化技术的应用分析[J].资源信息与工程,2018,33(06):56-57.
[2]李恒冬.试论煤矿机电自动化技术的创新应用[J].能源与节能,2018(11):115-116.
[3]王康,张凯.煤矿机电自动化技术的创新和应用探析[J].技术与市场,2018,25(09):157.
[4]翟立超.煤矿机电自动化技术的应用分析[J].机械管理开发,2018,33(08):251-252.
[5]刘国峰.煤矿机电自动化技术分析[J].山东工业技术,2018(18):64.
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