自动化技术在煤矿机械设备中的应用研究

发表时间:2020/9/29   来源:《科学与技术》2020年5月15期   作者:郭猛
[导读] 在各个领域都被广泛地应用。
       郭猛
        陕西咸阳长武亭南煤业有限责任公司 713602
 

        摘要:随着科技的进步,自动化技术在各个领域都被广泛地应用。煤矿生产企业为了提升煤矿的开采效率,实现安全、高效、稳定的生产,正在广泛应用自动化技术实现自动化生产的管理和控制,充分享受到科技带来的便利。基于此,本文围绕自动化技术,研究煤矿企业应用自动化技术的意义,分析了自动化技术在煤矿机械设备中具体应用,仅供参考。
        关键词:自动化技术;?煤矿;?机械设备;?应用;
        自动化技术是指在生产和管理过程中,没有人的参与,利用信息传输、自动检测、操作控制等减少人员投入的一种技术。从学科领域来看,自动化技术融合了网络技术、计算机技术、机械技术、自动控制技术等众多学科内容。随着工业化程度的不断提高,通过自动化技术的使用,投入自动化设备,既提升了煤矿企业的生产效率,又可以实现对煤矿生产的监控,保证煤矿开采的安全。
        1 煤矿机械设备应用自动化技术的相关概述
        1.1 煤矿机械设备的自动化技术
        继电器控制是我国20世纪80年代以前煤矿企业常用的电气控制方式,这种方式可以被应用在电气控制的主控设备中。该技术优点在于成本低,缺点在于系统庞大、接线复杂、故障点难以查找。
        20世纪80年代中期,单片机控制器开始出现。这个新技术是在继电器的基础上,通过软件编程方式,来实现对电气的控制。该方式主要缺点就是抗干扰能力不强。
        在此基础上,可编程序控制器应运而生。可编程序控制器结合了继电器和单片机的优点,通过软件编程,将控制器分为几个模块,即CPU、电源、接口、通信,每一个模块都是独立存在的,抗干扰性比较高,稳定性也比较强。可编程序控制器可以根据实际情况,设置不同的模块以及模块种类,用梯形图的方式来显示控制结果,因此被广泛应用。
        1.2 煤矿机械设备应用自动化技术的意义
        1.2.1 提升煤矿生产效率
        煤矿开采工作需要人员的参与,井下作业的方式,不仅让煤矿开采有着极高的安全风险,也限制着煤矿开采的效率。自动化技术在煤矿机械设备中的应用,通过购置自动化机械设备,用设备代替人力完成某项工作,比如,电钻、传送带等设备的使用,极大地提升了煤矿开采的效率。利用自动化技术,可以实现对机械设备运行状况的远程监控,监督设备的运行状态,及早发现设备存在的故障,借助仪器完成快速检测,分析故障出现的原因,判断是否需要停工,从而减少设备停工的风险,降低维修的时间,保证设备的运行效率是提升煤矿生产效率的关键。
        1.2.2 提升煤矿生产安全性
        煤矿生产的条件是十分复杂和恶劣的,从国内煤矿分布来看,很多煤矿都是位于地下或者井下,这种开采方式有着很大的危险性。比如,井下需要完善供电照明、排气、排水等系统,才能保证煤矿开采顺利进行。即便这样,煤矿开采也有着坍塌或者爆炸的风险,因此,煤矿作业首要关注便是安全问题,保证煤矿开采安全,降低风险隐患。自动化机械设备投入使用,可以实现对危险监控,比如,监控井下瓦斯含量,保证工人的安全。


        2 自动化技术在煤矿机电设备中的应用
        2.1 煤矿升降系统中的应用
        众所周知,煤矿生产工作大多位于井下或者地下操作,煤矿升降系统则是将煤矿工人从地面送到地下的设备,保证人员运输的安全。升降系统一方面是运输采煤工人,另一方面是运输一些采煤设备,提升设备的自动化程度,保证设备升降的平稳性和安全性,让人员和设备安全送达到施工地。自动化技术在采煤升降系统的应用,利用PLC软件实现可以远程对升降机进行操作,完成升降操作。与此同时,PLC有着报警功能,一旦升降机出现故障时,会及时发出警报声。实践表明,应用自动化技术,可以大幅度提升煤矿系统的安全性。
        2.2 煤矿采掘系统设备中的应用
        煤矿采掘工作有着十分复杂且恶劣的环境,源于地下结构的复杂性,施工过程中,粉尘、地下水、瓦斯、支架等均存在一定的安全风险,稍有不慎,便可以引发安全事故。因此,在关注开采效率的同时,还必须关注开采的安全。自动化技术在采煤系统中的应用,采煤的效率以及安全性得到很大地提升。采掘设备是煤矿开采必不可少的设备,自动化技术应用到采掘设备中,比如电牵引采煤机的使用,采煤的效率得到很大提升。电牵引采煤机优势很多,首先,有着很强的牵引能力,即便是采煤机出现下滑,同样可以利用电牵引完成采掘任务。在具体的采煤过程中,常常会出现倾斜角采煤的情况,如果使用传统的采掘机,那么极易出现缺少动力,导致停机;如果使用电牵引采煤机,便可以解决这一问题。电牵引采煤机通过安装自动化的监控和控制设备,借助传感器,完成对采掘设备的控制,采掘的效率和安全性很高。
        2.3 煤矿运输机械设备的应用
        我国煤矿每年的开采量在不断的增加,主要是通过胶带运输设备来进行运输,不仅运输量有限,而且运输速度也有限制。应用自动化技术可以有效地解决这一问题。如有的煤矿企业,应用PLC作为运输控制核心,用控制软件、监测软件当成是用户的界面,在主斜井皮带机、地面生产系统以及井下给煤机之间设置联锁功能,以此来实现运输。PLC技术的应用不仅保证了运输中紧急停车时,不会出现堆煤的现象,而且还可以实现电控装置、变频器、耦合器、CST等配合,以此来控制运输机的速度,将启停速度、加减速度都控制在0.30m/s2范围内。而且PLC还有报警功能,通过监控胶带速度、电流、打滑、堆煤、温度等,以此来实现自动语音报警,以及及时故障提示。
        此外,我国也在引进和研发更加自动化的安全监控系统,推出了KJ2、KJ4、K195、TF200、AVI等安全监控系统。新型的瓦斯遥测仪、红外线自动喷雾、风电闭锁等,这些也都应用了自动化技术,有力保障了煤矿企业安全生产。
        3 结束语
        综上所述,从我国的能源结构来看,煤矿资源占据重要的地位,即便国家在积极探索和推广新能源,但是社会对于煤矿资源的需求量持续地增长,尤其是工业化程度不断提升,煤矿开采更是成为限制工业发展的重要因素。煤矿开采工作由于施工条件比较差,环境复杂,极易出现安全事故,因此,保证煤矿开采的安全,提升煤矿开采的效率,成为煤矿企业日常生产中的重中之重。自动化技术在煤矿领域的应用,有着十分重要的意义,既提升了煤矿开采的效率,又保障了煤矿开采的安全性。随着科技的发展,自动化技术不断完善,其在煤矿生产中的应用将越来越大,煤矿工人的安全生产也有了更好地保障。
        参考文献
        [1] 孔泉.煤矿机械设备电气自动化技术的应用[J].内燃机与配件,2018(7):106-107.
        [2] 廉兴华.试论煤矿机械设备电气自动化技术[J].化工管理,2018(4):169.
       
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