煤矿机械智能化的设计与研究分析

发表时间:2020/9/8   来源:《中国电气工程学报》2020年4期   作者:唐洪江
[导读] 目前,煤矿机械工程的生产效率比较低,一定程度上影响煤炭企业的经济效益
        摘要:目前,煤矿机械工程的生产效率比较低,一定程度上影响煤炭企业的经济效益,对此,需要相关技术人员借鉴先进的设计理念和方法,将煤矿机械设计朝向现代化、智能化发展,进而大幅度提升煤矿企业的生产效率,为企业持续稳定发展奠定基础。文章主要围绕煤矿机械智能化的设计与研究展开讨论,深层次分析煤矿机械智能化设计的重要意义和对策,摒弃传统煤矿机械生产存在的弊端,希望有助于企业经济效益显著提升。
        关键词:煤矿;机械设备;智能化;设计
        引言
煤炭行业是我国经济建设的重要支撑,其发展情况直接体现国民经济发展速度。近些年,煤炭行业发展达到前所未有的新高度,生产规模日益扩大,传统的煤矿机械设备已经不能满足发展现状,使机械设备利用率显著降低,同时机械设备的数字化水平低,造成大量生产资源浪费,而且生产过程中容易出现人为因素导致的安全事故,影响煤矿开采效率。由于煤矿机械设备内部结构复杂,可选择的设备材料有限,很容易造成机械设备质量不合格,影响设备的使用周期。同时,煤矿机械设备大多在恶劣环境中作业,受到地质环境及气候条件的影响,使机械设备故障频发,这些问题都会影响生产进度和效率,给企业带来不可估量的负面影响。因此,需要煤矿企业注重提升机械设备设计水平,结合设备运行环境,引入更多高端技术,实现煤矿机械设备智能化,推动企业做到与时俱进、不断发展。
        1煤矿机械智能化设计的重要意义
1.1提高生产效率
煤矿机械实现智能化,大幅度降低了人工劳动强度,对提升生产效率具有积极意义。传统的机械设备运行过程中,主要以人员操作为主,对工作人员的要求非常高,但是随着生产工艺和技术不断更新换代,无形中给工作人员带来更多难题,需要企业投入更多人力成本,直接影响企业的经济效益。为了有效缓解这一问题,将智能化设计理念运用在机械设备设计中,使机械设备表现出更高的应用价值和作用,通过结合信息技术、网络技术等,仅需要较少的工作人员,同时大大提升了生产效率,有助于企业持续稳定发展。
1.2增加设备功能
将智能化设计融入到煤矿机械中,使煤矿机械的使用性更强,满足单一生产需求的同时,可以将机械产品应用到其它生产环节,不需要投入大量人员,通过运用多功能机械设备,有助于提升煤矿生产效率,引领行业快速发展。
1.3提升产品精度
传统的生产环节离不开人员操作,受到工作人员主观意识影响,使产品存在一定误差,影响产品精度,这些误差都是不可避免的,但是将智能化设计融入其中,机械生产取代人工操作,通过智能化控制,完全避免了人为因素的影响,从而达到提升产品精度的目的,促使煤矿生产高质量高效率完成。同时,采取智能化设计,可以实现简化生产流程、缩短生产周期,促使企业赢得更多经济效益,充分发挥其社会价值和作用。
1.4带动经济发展
随着科技不断发展和进步,在各行各业中取得显著成效,将其运用在煤矿机械中,是行业发展的必然趋势,也是带动社会经济快速发展的必要条件。我国机械智能化设计起步比较晚,但是在短时间内已经取得较大进步,使煤矿生产逐渐朝向多元化发展,满足现代行业发展需求,为提升我国煤炭行业的生产水平起到推动作用。
        2煤矿机械智能化的设计对策
2.1实现智能挖掘设计
在煤矿机械生产过程中,挖掘作业是非常重要的环节,在原有机械设备设计中增加电牵引驱动装置,有助于实现智能挖掘效果。

一般情况下,煤矿机械设备挖掘作业过程中,借助计算机技术,利用传感器装置,实现准确诊断和定位故障位置,大幅度缩减了机械设备故障维修周期,有效提升设备生产效率。在开展智能挖掘设计过程中,引入电牵引驱动装置,其工作原理主要是运用垂直齿轮,通过固定传递形式,输出牵引电机转矩,同时借助多个转动齿轮联动传动,达到智能挖掘操作的目的。另外,在安装电牵引驱动装置时,还需要借助远程控制技术、遥控技术,通过使用遥控手柄实现远程控制和操作机械设备,运用通信系统准确接受数据信息,达到实时监控机械设备的目的,一旦发现设备出现异常,将警报信息传输到网络控制中心,运用可视化操作有效解决系统故障,确保机械设备安全、可靠运行,有助于提升机械设备的运行效率和质量。
2.2实现智能运输设计
首先借助集成控制平台,精准计算不同负荷条件下机械设备的运行情况,并且将各种数据信息进行汇总和分析,结合煤矿开采的不同运输设备,设置最佳的启动方式和顺序,同时在不同的运输节点安装相应的控制装置,接收集成控制平台的执行指令后,有效控制变频调速装置,以达到控制煤矿设备不同皮带机的目的,结合实际情况选择恰当的运行方式;其次,经由集成控制平台,依据不同的生产情况,严格执行煤炭生产运输计划方案,并且不断优化开采矿井的产能,最终实现供求平衡的经营策略;最后,依据不同煤矿矿井的产量结构,帮助生产人员准确判断储存比例,正确调整开采生产任务,依据不同的运输模式,在不同位置放入煤料,同时科学运用电网高低值,计算出煤矿生产的最佳生产周期,尽量错开用电高峰,实现降低成本、提升生产经济效益的目标。
2.3实现自动监控设计
生产安全监控在煤矿开采过程中不必可少,利用计算机通信技术优势,合理添加在机械设备控制系统中,起到保障生产安全的作用。在煤矿机械设备运行过程中,传感器作为重要部件,相应的种类和数量大幅度增加,这样便增加了安全生产监控的工作强度和难度,需要设计人员从机械设备运行的整体角度出发,将信息管理、监控以及现场设备都纳入安全监控网格体系中,实现一体化的监控管理体系,为提升煤矿机械设备故障检修效率提供数据支持。结合煤矿机械生产环境分析,安全监控体系的建立,帮助工作人员及时掌握机械设备运行状态,实现实时监控设备安全和性能,同时提前预判生产过程的动态影响因素,减少外界因素对安全生产的影响,同时需要工作人员意识到煤矿安全生产的重要性,避免机械设备出现丝毫问题,从而有效提升机械生产效率。此外,安全生产是保证企业经济效益的根本,需要企业给予高度重视,实践中不断优化安全监控体系,从而不断提升一体化安全监管水平,使企业生产效率得以保障。
2.4注重优化机械设备结构
煤矿生产过程中,机械设备具有举足轻重的地位,也是确保生产得以高效进行的关键。因此,需要设计人员正确认知机械设备的作用,在保证原有生产质量和效率的基础上,最大限度的优化机械设备结构,同时以企业实际生产情况为出发点,遵循企业发展目标为动力,将机械设备进行升级和转型,借助先进的智能型材料,前提是设计人员不断接纳新知识和技能,将智能型材料性能得到充分利用,以达到优化机械设备结构的目的,确保煤矿生产顺利进行。
        3结束语
综上所述,信息时代背景下,实现煤矿机械智能化是行业发展的重要方向,关系着企业的发展前景,因此,在进行煤矿机械设计过程中,有效结合高端技术非常必要,使煤矿机械朝向智能化、现代化发展。同时,需要设计人员深刻领悟煤矿机械智能化的意义和价值,开拓机械智能化设计的可提升空间,将机械设备的结构得到全面提升和优化,为提升煤矿整体生产效率夯实基础。
        参考文献:
[1]李刚.试论煤矿机械工程智能化发展与应用[J].石化技术,2019,26(11):348+340.
[2]洪涛.煤矿机械工程智能化的发展与应用分析[J].南方农机,2019,50(21):130.
[3]席金平.木瓜煤矿综采设备综合智能化与移动信息化研究[J].煤炭与化工,2019,42(06):76-78+81.

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